Глава 1: Ведение в эпидемиологию



Эпидемиология обоснованно является основной наукой общественного здравоохранения.

Эпидемиология может рассматриваться одновременно как:

а) особый подход к изучению болезней с применением теории вероятности, статистики и методов проведения научных экспериментов;

б) метод, с помощью которого можно установить причинно-следственные связи путем проверки гипотез о причинах возникновения болезней и способах их предупреждения;

в) инструмент, помогающий принимать управленческие решения в сфере общественного здравоохранения, основанные на научных данных, вскрытых причинно-следственных связях и здравом смысле.

Эпидемиология является одной из областей медицины. Полученные новые эпидемиологические данные используются для профилактики болезней и пропаганды здорового образа жизни. Таким образом, эпидемиологию можно рассматривать одновременно как науку, так и практику здравоохранения (прикладная эпидемиология). Ниже приведены лишь несколько примеров того, чем занимаются современные эпидемиологи:

- слежение (эпидемиологический надзор) за инфекционными болезнями, возникающими в конкретной популяции (группе населения);

- проведение аналитического исследования с целью установить, как влияет на риск развития рака конкретный компонент в рационе питания;

- определение эффективности проводимой просветительной компании, направленной на снижение потребления населением богатой холестерином пищи;

- анализ тенденций в динамике болезней, а также других данных, с целью более точного планирования будущих потребностей населения в лечебно-профилактических услугах.

Определение эпидемиологии

Слово "эпидемиология" происходит от греческих слов "эпи" ("среди"), "демос" ("народ") и "логос" ("наука о"). Было предложено много определений эпидемиологии, однако следующее определение охватывает лежащие в ее основе принципы и роль в общественном здравоохранении:

"Эпидемиология - это наука, изучающая особенности распространения и причины возникновения заболеваний в обществе, с целью применения полученных знаний для решения проблем здравоохранения" (17).

Данное определение эпидемиологии включает в себя несколько ключевых терминов, отражающих важные принципы этой дисциплины.

"НАУКА". Эпидемиология - это самостоятельная научная дисциплина, иногда называемая основной наукой общественного здравоохранения. В ее основе лежат особые методы научного исследования.

"РАСПРОСТРАНЕНИЕ". Эпидемиология занимается изучением частоты и особенностей распространения инфекционных и неинфекционных болезней в конкретных группах населения. Частота включает в себя не только абсолютное число такого рода явлений, но и показатели, отражающие риск заболевания в конкретной группе населения. Показатель (число явлений, деленное на размер группы) очень важен для эпидемиологов, так как он позволяет проводить обоснованные сравнения между различными группами населения. Особенности распространения выявляются при анализе заболеваний по времени, месту возникновения, а также по персональным характеристикам заболевших.

"ВРЕМЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ". Изучается динамика возникновения болезней по годам, месяцам, а во время эпидемии - по дням и даже часам. Место возникновения болезней. Эпидемиология изучает возникновение болезней в пространстве, например, среди городского и сельского населения, среди работников определенных предприятий или учеников определенных школ. Персональные характеристики заболевших. К ним относятся такие демографические характеристики как возраст, раса, пол, семейное положение и социально-экономическое положение, а также особенности поведения и наличие или отсутствие воздействия вредных факторов. Анализ болезней по времени, месту и др. особенностям возникновения является важной частью эпидемиологии, которую называют описательной эпидемиологией. Описательная эпидемиология дает ответ на вопросы: какое заболевание возникло; кто, где и когда заболел.

"ПРИЧИНЫ". Методы эпидемиологии часто используют для установления причины возникновения заболевания (этиологии), а также для выявления факторов риска возникновения заболевания. Аналитическая эпидемиология пытается ответить на вопросы, почему и как возникло заболевание, сравнивая между собой группы людей с различными показателями заболеваемости, сравнивая заболеваемость среди лиц с различиями в демографических, иммунологических, генетических, поведенческих, профессиональных и других особенностях (которые называют факторами риска). В идеальном случае эпидемиологический анализ дает достаточно оснований для проведения быстрых и эффективных контрольных мероприятий.

"ЗАБОЛЕВАНИЯ". Исторически эпидемиология занималась изучением распространения эпидемий инфекционных заболеваний. Затем методы эпидемиологии были перенесены на эндемичные инфекционные болезни, а также неинфекционные болезни. Не так давно эпидемиологические методы начали применяться для изучения хронических заболеваний, травм, родовых аномалий, здоровья матери и ребенка, профессиональных болезней и воздействия на здоровье окружающей среды. В настоящее время даже такие поведенческие аспекты: как использование физических упражнений или применение ремней безопасности считаются пригодным объектом применения эпидемиологических методов. В данном пособии используются термины "заболевание и болезнь" для обозначения всего вышеперечисленного диапазона состояний или явлений, связанных со здоровьем.

"ОБЩЕСТВО" Хотя как эпидемиологи, так и практикующие врачи занимаются борьбой с болезнями, эти две группы медиков отличаются друг от друга в том, как они "видят больного". Лечащие врачи обращают внимание на здоровье отдельного индивидуума; эпидемиологи имеют дело с совокупным здоровьем группы или всего населения (популяции). Например, когда клиницист и эпидемиолог встречаются с кишечным заболеванием, оба заинтересованы в установлении правильного диагноза. Однако клиницист обычно концентрирует усилия на лечении и уходе за больным. Эпидемиолог сосредоточивается на установлении фактора передачи и выявлении источника инфекции, определении количества лиц, которые могли подвергнуться воздействию такого же рода, оценке возможности дальнейшего распространения инфекции, мероприятиях, направленных на предупреждение новых случаев заболевания.

"ПРИМЕНЕНИЕ" Эпидемиология - это не только наука, но и практика. Как одна из отраслей здравоохранения, эпидемиология поставляет данные для направления усилий по охране здоровья. Однако, использование эпидемиологических данных - это и наука, и искусство. Рассмотрим снова, использовавшееся выше, сравнение клиницистов и эпидемиологов. Чтобы лечить пациента, лечащий врач должен мобилизовать свой опыт, творческие способности и научные познания. Подобным же образом, эпидемиолог использует научные методы описательной и аналитической эпидемиологии в "диагностике" здоровья населения, а также мобилизует свой опыт и творческие способности при планировании мер по борьбе с болезнями и по их профилактике.

История эпидемиологии

Хотя зачатки эпидемиологического образа мышления можно проследить уже у Гиппократа, а позднее у Гронта (17 век), Фарра (19 век), Сноу (19 век) и других, эта дисциплина достигла расцвета только после Второй Мировой Войны.

Гиппократ (около 400 г. до н.э.) попытался объяснить возникновение заболеваний с практической, а не сверхъестественной точки зрения. В его эссе, озаглавленном "О воздухе, воде и местности," Гиппократ предположил, что факторы окружающей среды и так называемые" факторы хозяина", например, поведение человека, могут влиять на развитие заболевания.

Одним из первых исследователей, способствовавших развитию эпидемиологии, был Джон Гронт, лондонский галантерейщик, опубликовавший в 1662г. свой исторический анализ данных о смертности населения. Он был первым, кто проанализировал количественные характеристики рождаемости, смертности и заболеваемости, отметив различия между мужчинами и женщинами, высокую детскую смертность, различия между заболеваемостью городского и сельского населения и сезонны колебания заболеваемости. Никто не смог продолжить начинания Гронта до тех пор, пока в середине 19 века Уильям Фарр не начал систематически собирать и анализировать статистику смертности в Великобритании. Фарр, считающийся отцом современной демографической статистики и эпиднадзора, разработал многие основные принципы, используемые в популяционной статистике и классификации болезней. Он был первым, кто отметил влияние на заболеваемость рода занятий (профессии), социального положения и даже высоты над уровнем моря. Он также разработал многие конепции и приемы, применяемые в эпидемиологии по сей день.

Примерно в это же самое время английский анестезиолог Джон Сноу проводил ряд исследований в Лондоне, которые позволили ему позднее заслужить звание "отца практической эпидемиологии". За двадцать лет до появления микроскопа Сноу провел анализ вспышек холеры, установил причину возникновения этого заболевания и помог предупредить возникновение новых случаев. В связи с тем, что работы Сноу классически иллюстрируют последовательность действий по изучению проблемы здравоохранения, начиная с описания эпидемиологического процесса (описательная эпидемиология), до проверки гипотезы на практике (аналитическая эпидемиология), мы рассмотрим два его исследования подробно.

Сноу провел свой классический анализ в 1854 году, когда в квартале Голден Сквер в Лондоне возникла эпидемия холеры. Он начал свое расследование с того, что установил, где жили и работали больные холерой. Затем он использовал полученную информацию для нанесения случаев на карту (такой способ представления данных эпидемиологи называют точечной картой). Карта, полученная Сноу, показана на Рисунке 1.1.

Рисунок 1.1. Распределение случаев холеры в квартале Голден Сквер Лондона, август-сентябрь 1854 г. (27) Примечание: PUMP = (англ. насос)

Так как Сноу предполагал, что причиной заражения холерой было употребление колодезной воды, он нанес на карту расположение водяных колодцев-насосов, а затем стал искать взаимосвязь между наличием больных холерой в семьях и расположением насосов. Он заметил, что в семьях, живущих около насоса А на Брод Стрит, возникло больше случаев, чем в семьях, живущих около насосов В и С. Сноу заключил, что употребление воды из насоса на Брод Стрит было наиболее вероятной причиной заражения. Опрашивая людей, живущих около других насосов, Сноу обнаружил, что они избегали употреблять воду из колодца В, так как вода в нем была сильно загрязнена, а колодец С был слишком неудобно расположен для большинства жителей района квартала Голден Сквер. Исходя из этой информации, Сноу предположил, что главным источником водоснабжения для большинства жителей Голден Сквер, которые заболели холерой, был насос на Брод Стрит.

Однако, Сноу понимал, что пока было слишком рано делать вывод о роли питьевой воды, так как на карте не было ни одного случая холеры в двублочном районе восточное насоса на Брод Стрит. Возможно, там никто не жил, или жители были каким-то образом защищены. Проведя дополнительное расследование, Сноу обнаружил, что в этом районе была расположена пивоварня, и что в ее подвале находился глубокий колодец, откуда работники пивоварни, жившие неподалеку, брали для себя воду. К тому же пивоварня отпускала своим работникам дневную норму солодового напитка. То, что ни один работник пивоварни не заразился холерой, можно было объяснить использованием этих двух незараженных источников.

Чтобы подтвердить, что употребление воды из насоса на Брод Стрит было причиной возникновения эпидемии, Сноу собрал сведения о том, где лица, больные холерой, брали для себя воду. Употребление воды из насоса на Брод Стрит было общим фактором для всех больных холерой. Согласно преданию, Сноу сломал ручку этого насоса и тем самым прервал вспышку.

Рисунок 1.2. Вода, загрязненная возбудителями смертельной холеры, текла из насоса на Брод Стрит

Вторым крупным вкладом Сноу было другое расследование во время той же эпидемии холеры, возникшей в Лондоне в 1854 году. Во время предыдущей лондонской эпидемии 1849 года Сноу заметил, что в районы с самыми высокими показателями смертности воду поставляли две компании: Ламбет и Сауфворк-Воксхолл. В то время обе компании получали воду из реки Темза, из водозаборов, находившихся ниже Лондона. В 1852 году компания Ламбет переместила свои водозаборы выше Лондона, получая таким образом воду, не содержащую стоков городской канализации. Когда холера возвратилась в Лондон в 1853 году, Сноу понял, что перенос водозаборов компании Ламбет даст ему возможность сравнить районы, получающие воду из реки выше Лондона, с районами, получающими воду ниже города. Таблица 1.1 показывает, что обнаружил Сноу, когда он сравнил смертность от холеры на протяжении 7-недельного периода летом 1854 года

Таблица 1.1. Смертность от холеры в районах Лондона, снабжаемых компаниями Сауфворк-Воксхолл и Ламбет, 9 июля- 26 августа, 1854г. (27)

Районы, в которые воду поставляла компания

Население (перепись 1851 г.)

Число смертей от холеры

Смертность на1000 населения

Только Сауфворк-Воксхолл

167654

844

5.0

Только Ламбет

19133

18

0.9

Обе компании

300149

652

2.2

Данные Таблицы 1.1 показывают, что риск умереть от холеры был более чем в 5 раз выше в районах, снабжаемых водой исключительно компанией Сауфворк-Воксхолл, по сравнению с районами, снабжаемыми водой только компанией Ламбет. Интересно, что показатель смертности в районах, снабжаемых обеими компаниями, находился в промежутке между соответствующими показателями районов, снабжаемых только одной из компаний. Эти данные согласовывались с гипотезой, о том что вода, полученная из Темзы ниже Лондона, была фактором передачи холеры. С другой стороны, две группы населения, получавшие воду от разных водокомпаний, могли отличаться по наличию или отсутствию других факторов, влияющих на риск заболевания холерой (например: социальное положение, диета и т.п.). Чтобы проверить свою гипотезу, Сноу сосредоточил свой анализ на кварталах города, обслуживаемых обеими компаниями, так как семьи, живущие в них, во всем остальном за исключением источника водоснабжения, были сравнимы. В этих районах Сноу выявил водоснабжающую компанию для каждого дома, в котором кто-либо умер от холеры в течение указанного 7-неделъного периода. Его результаты приведены в Таблице 1.2.

Эгоуглубленное исследование еще больше укрепило гипотезу Сноу. Приведенный пример показывает последовательность этапов анализа, применяемого и в настоящее время при расследовании вспышек. Распределив заболевших, а также лиц подверженных риску заболевания по принципу "кто, где, когда" (расположение больных в пространстве и во времени), Сноу выработал поддающуюся проверке гипотезу. Он затем проверил свою гипотезу при помощи более углубленного исследования, позаботившись о том, чтобы сравниваемые группы были сравнимы. После этого исследования усилия по борьбе с эпидемией были направлены на изменение места водозабора компании Сауфворк-Воксхолл с тем, чтобы избежать забора загрязненной воды.

Таблица 1.2. Смертность от холеры в Лондоне в зависимости от источника водоснабжения, 9 июля - 26 августа, 1854 г. (27)

Водоснабжение отдельных домов

Численность населения (перепись 1851)

Количество смертельных случаев

Показатель смертности на 1000 человек

Сауфворк-Воксхолл

98862

419

4,2

Ламбет

154615

80

0,5

Таким образом, не зная о существовании микроорганизмов, Сноу посредством эпидемиологических исследований продемонстрировал, что вода может служить фактором передачи холеры, и что эпидемиологическая информация может быть использована для проведения быстрых и эффективных мероприятий по предупреждению новых случаев заболевания.

В середине и в конце 1880-х годов многие исследователи в Европе и в Соединенных Штатах Америки начали применять эпидемиологические методы для расследования случаев заболеваний. В то время большинство исследователей интересовали острые инфекционные заболевания. В начале 20 века эпидемиологи распространили свои методы на неинфекционные заболевания. Начиная со Второй Мировой войны, в эпидемиологии наблюдался повышенный интерес к разработке новых методов исследования и теоретических обоснований применения эпидемиологии к изучению целого ряда новых болезней. Кроме того, эпидемиологи стали обращать внимание на особенности поведения, знания и привычки, влияющие на возникновение заболеваний. Исследование связи между курением и раком легких, проведенное Доллом и Хиллом (12), а также так называемое Фрамингемское исследование, в ходе которого изучались факторы риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний среди жителей г. Фрамингем, штата Массачусетс (13), являются двумя примерами того, как пионеры неинфекционной эпидемиологии применяли эпидемиологические методы для изучения хронических заболеваний после Второй Мировой войны. Наконец, в 60 - е и 70-е годы работники общественного здравоохранения широко применяли эпидемиологические методы при осуществлении программы ликвидации оспы, что явилось беспрецедентным по масштабу достижением прикладной эпидемиологии.

В настоящее время работники общественного здравоохранения во всем мире изучают эпидемиологию (как инфекционную, так и неинфекционную) и применяют ее методы в своей повседневной работе. Методы эпидемиологии часто используются другими специалистами неэпидемиологами для характеристики состояния здоровья общества и решения каждодневных административных проблем.

Применение эпидемиологии

Информация, получаемая при помощи эпидемиологических методов, имеет множество применений. Ниже даны примеры применения эпидемиологических данных.

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ. Чтобы выработать политику в области охраны здоровья и разработать целевые программы, работники общественного здравоохранения должны оценить состояние здоровья населения, которое они обслуживают, и определить, являются ли медицинские услуги доступными и эффективными. Для этого они должны найти ответы на многие вопросы, а именно: Каковы актуальные и потенциальные проблемы здоровья у данного населения? Кто больше подвержен риску? Какие проблемы со временем теряют актуальность? Какие проблемы приобретают, или возможно приобретут большее значение? Как эти факты соотносятся с качеством медицинского обслуживания населения? Методы описательной и аналитической эпидемиологии помогают найти ответы на эти и другие вопросы. Опираясь на данные, полученные с помощью эпидемиологии, работники общественного здравоохранения и администраторы принимают обоснованные решения, приводящие к улучшению здоровья обслуживаемых ими людей.

КОРРЕКТИРОВКА РЕШЕНИЙ , ПРИНИМАЕМЫХ НА ИНДИВИДУАЛЬНОМ УРОВНЕ. Принимая то или иное решение, влияющее на здоровье, в наше время многие люди не осознают, что они пользуются эпидемиологической информацией. Когда мы принимаем решение бросить курить, подняться на верхний этаж по ступенькам, а не на лифте, заказать зеленый салат вместо котлеты с жареной картошкой или предпочитаем один метод контрацепции другому, мы сознательно или несознательно ориентируемся на полученные эпидемиологической наукой данные о влиянии на здоровье, того или иного типа поведения, или фактора риска. В 50-х годах эпидемиологи документально подтвердили наличие у курильщиков повышенного риска заболевания раком легких. В 60-е и 70-е годы эпидемиологи заметили множество благоприятных и неблагоприятных последствий, связанных с применением различных противозачаточных методов. В середине 80-х эпидемиологи установили повышенный риск заражения вирусом иммуннодефицита человека (ВИЧ), связанный с определенным типом сексуального поведения и с употреблением наркотиков. И наконец, эпидемиологи продолжают документально подтверждать роль физической культуры и рационального питания в уменьшении риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Эти и сотни других эпидемиологических фактов напрямую влияют на решения, которые люди принимают каждый день, и которые влияют на их здоровье в настоящем и будущем.

ДОПОЛНЕНИЕ КЛИНИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ. При расследовании вспышек заболеваний эпидемиологи полагаются на лечащих врачей и сотрудников лабораторий, которые участвуют в постановке диагноза каждому заболевшему. Однако, эпидемиологи также вносят свой вклад в понимание клинической картины и так называемой естественной истории заболевания. Например, в конце 1989 года трем пациентам в Нью-Мексико был поставлен диагноз миалгия (сильная боль в мышцах), сопровождаемая эозинофилией (увеличением числа одного из видов клеток крови). Лечащий врач не смог определить причину возникновения таких симптомов и понять, что это за расстройство. Эпидемиологи организовали поиск других случаев с аналогичными симптомами и в течение нескольких недель нашли достаточное число больных с синдромом, который стали называть "синдромом эозинофилии-миалгии". Эпидемиологи описали это заболевание, его осложнения, рассчитали показатели смертности и установили причину (употребление контаминированного коммерческого препарата триптофан). Подобным же образом эпидемиологи задокументировали течение ВИЧ-инфекции, начиная с момента заражения до развития разнообразных клинических проявлений, входящих в синдром приобретенного иммунодефицита человека (СПИД). Они также описали целый ряд болезней, связанных с курением - от болезней легких и сердца, до рака легких и шейки матки.

УСТАНОВЛЕНИЕ ЭТИОЛОГИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ. Множество эпидемиологических исследований посвящены поиску возбудителя и факторов риска заболевания. Иногда изучаемая проблема представляет чисто научный (академический) интерес. Однако чаще всего целью проведения эпидемиологического исследования является определение причин возникновения заболеваний для того, чтобы наладить надлежащие профилактические и контрольные мероприятия. Некоторые критики эпидемиологии, как научной дисциплины, утверждают, что эпидемиология не в состоянии доказать причинно-следственную связь между воздействием и заболеванием. Не вдаваясь в философские споры, можно с уверенностью утверждать, что применение эпидемиологического метода дает информацию, достаточную для проведения эффективных профилактических мероприятий. Вспомним еще раз Джона Сноу, сломавшего ручку водяного насоса и остановившего этим "мероприятием" эпидемию холеры. Или нашумевшие случаи заболевания, известного под названием" синдрома токсического шока", которые, как установили эпидемиологи, были вызваны применением женских гигиенических тампонов одной из фирм. После проведения мероприятия (изъятия тампонов из продажи) новые случаи этого заболевания перестали регистрироваться. Нередко данные, полученные с использованием эпидемиологических методов исследования в совокупности с данными лабораторных исследований, представляют достаточно веские доказательства наличия причинно-следственной связи. К примеру, группа эпидемиологов смогла установить множество факторов риска во время вспышки пневмонии среди ветеранов -участников Съезда Американского Легиона в Филадельфии в 1976 году. Однако, вспышка не была полностью расшифрована до тех пор, пока легионеллы (бактерии - возбудители легионеллеза) почти 6 месяцев спустя не были выделены в лаборатории CDC ( Центры по контролю за болезнями).

Применение эпидемиологии

Эпидемиологический подход к изучению болезней

Подобно репортеру газеты новостей, эпидемиолог пытается ответить на вопросы что? кто? где? когда? и почему? Однако, эпидемиолог обычно описывает события, используя другую терминологию: стандартное определение случая заболевания, время и место заражения, кто и почему заболел.

Стандартное определение случая.

Стандартное определение случая - это набор стандартных критериев для определения, есть ли у индивидуума конкретное заболевание. Используя стандартное определение случая, мы гарантируем, что каждый случай заболевания диагностируется единообразно, независимо от того, когда и где заболевание возникло, и кто установил диагноз. Мы можем затем сравнить число случаев данного заболевания за конкретный период времени, в конкретном месте с числом случаев за другой период, в другом месте. Например, имея стандартное определение случая, мы можем сравнить число заболеваний гепатитом А в Нью-Йорке в 1991 году с числом случаев этого же заболевания там же в 1990 году. Или мы можем сравнить число заболеваний в Нью-Йорке в 1991 году с числом заболеваний в Сан-Франциско в 1991 году. Различие в числе заболеваний при применении одного и того же стандартного определения случая будет свидетельствовать о реальном, а не фиктивном различии из-за разницы в подходах к постановке диагноза гепатита врачами на Западном и Восточном побережье США.

Стандартное определение случая состоит из клинического критерия и иногда включает ограничения по времени, месту и лицу. Обычно клинические критерии включают в себя лабораторное подтверждение, если таковое возможно, или сочетания симптомов (субъективные жалобы), объективных признаков (данные физикального обследования) и других данных. Ниже приведено стандартное определение случая бешенства. Заметьте, что это определение требует лабораторного подтверждения.


Гидрофобия (бешенство у человека)

Клиническое определение.

Бешенство - это заболевание, проявляющиеся острым энцефаломиелитом, которое почти всегда приводит к коме, или смерти в течение 10 дней с момента появления первых симптомов. Лабораторные критерии постановки диагноза:

- Обнаружение возбудителя методом прямой флюоресценции в клиническом материале (предпочтительно ткани мозга или нервов, около волосяных мешочков на задней поверхности шеи) или

- Выделение (в культуре клеток или в лабораторном животном) вируса бешенства из слюны, спинномозговой жидкости (СМЖ) или из ткани центральной нервной системы, или

- Титр вирус-нейтрализующих антител больше или равен 5 (полная нейтрализация) в сыворотке

или СМЖ невакцинированного лица.

Классификация случаев.

Подтвержденный: заболевание с клиникой бешенства, лабораторно подтвержденное

Примечание:

Настоятельно рекомендуется лабораторное подтверждение всеми перечисленными методами.


Сравните определение бешенства с приведенным ниже определением синдрома Кавасаки. Синдром Кавасаки - это детское заболевание, сопровождающееся температурой и сыпью. Этиология заболевания пока не известна, отсутствуют специфические методы лабораторного подтверждения. Заметьте, что это определение случая включает лихорадку и по крайней мере четыре из пяти указанных клинических симптомов, а также отсутствие более разумного объяснения.

Стандартное определение случая может иметь несколько наборов критериев в зависимости от того, насколько специфичен диагноз. Например, во время вспышки кори можно считать лицо с высокой температурой и сыпью: (а) вероятным случаем кори, (б) случаем подозрительным на корь и (с) подтвержденным случаем кори в зависимости от того, какие дополнительные доказательства наличия кори присутствуют. В других ситуациях временно относят случай к подозрительному или к вероятному до тех пор, пока не получены данные из лаборатории. При получении ответа из лаборатории, в зависимости от результатов теста случай относят либо к подтвержденному, либо перестают считать случаем кори. В разгаре большой вспышки заболевания, вызванного установленным возбудителем, некоторое число случаев нередко относят к подозрительным или вероятным случаям без проведения лабораторного подтверждения (постановка диагноза по эпидсвязям). Проведение лабораторных исследований для каждого пациента с ясной клинической картиной и сведениями о контакте (например, в случае ветряной оспы) нерационально и дорого. В свою очередь, стандартное определение случая не может основываться только на лабораторном выделении возбудителя, так как иногда микроорганизмы могут присутствовать, не вызывая заболевания.

Стандартные определения случаев могут быть строгими и нестрогими в зависимости от цели их применения. Для редких, но потенциально опасных и тяжелых инфекционных заболеваний с высокой летальностью, когда важно выявить каждый возможный случай, используют нестрогое (широкое) стандартное определение случая. С другой стороны, при проведении аналитического (например ретроспективного или когортного) исследования с целью установить конкретный фактор передачи во время расследования вспышки, эпидемиолог должен быть уверен, что каждый человек, включенный в исследование, действительно болен. В такой ситуации более предпочтительно строгое (узкое) определение. Например, при расследовании вспышки, вызванной бактериями Salmonella agona, можно более точно выйти на подозреваемый фактор передачи, если в исследование в качестве больных будут включены лишь лица с бактериологически подтвержденным диагнозом сальмонеллеза. Если включить в анализ всех больных с поносами, то среди лиц с сальмонеллезом могут оказаться заболевшие с инфекцией другой этиологии, у которых заболевание совпало по времени со вспышкой. В таком случае результаты аналитического исследования будут искажены. Естественно, что при применении строгого определения происходит недоучет всех случаев заболевания.


Синдром Кавасаки

Клиническое определение случая:

Лихорадочное заболевание, длящееся не менее 5 дней и наличие по меньшей мере четырех из следующих пяти симптомов, а также отсутствие других объяснений возникновения отмеченных клинических явлений:

- двусторонний конъюнктивит

- изменения во рту (эритема губ или носоглотки, малиновый язык или потрескавшиеся губы)

- изменения в области периферической части конечностей (отек, эритема, генерализованное или околоногтевое шелушение)

- сыпь

- увеличение шейных лимфоузлов (по меньшей мере один лимфатический узел больше или равен

1,5 см в диаметре)

Лабораторные критерии для подтверждения диагноза:

Отсутствуют.

Классификация случаев:

Подтвержденный: удовлетворяет клиническому определению случая.

Примечание:

Если лихорадка исчезает после начала терапии гамма-глобулином внутривенно, т. е. продолжается менее 5 дней, то такой случай, тем не менее, будет удовлетворять клиническому определению случая .

 


Абсолютное число случаев и показатели заболеваемости

Одной из основных задач департаментов здравоохранения - государственных органов профилактической медицины в США - является учет количества заболеваний с целью оценки заболеваемости. Когда лечащие врачи ставят диагноз заболевания, подлежащего регистрации, они обычно посылают извещение в эпидотдел местного департамента здравоохранения. В соответствии с законом, эти извещения должны содержать данные о времени (когда возникло заболевание), месте (где произошло заболевание) и лице (возраст, раса и пол больного). Отдел здравоохранения собирает извещения и обобщает их по принципу "кто, где, когда?". Анализируя полученные сообщения, департамент здравоохранения определяет масштаб и закономерности заболеваемости в своем районе, выявляет групповую или вспышечную заболеваемость. Простой подсчет случаев, однако, не дает всей информации, необходимой эпидемиологам для работы. Чтобы сравнить заболеваемость в различных районах за разные промежутки времени, департамент здравоохранения переводит абсолютное число случаев в показатели, которые соотносят число случаев с численностью населения места, где они возникли. Показатели удобны во многих отношениях. Рассчитав их, эпидемиолог может выявить группы населения с повышенным риском заболевания. В дальнейшем эти группы могут целенаправленно изучаться с целью определения факторов риска и организации профилактических мероприятий. На индивидуальном уровне человек может использовать знание выявленных эпидемиологами факторов риска с тем, чтобы корректировать свое поведение. Более подробно эти показатели будут обсуждаться далее.

Описательная эпидемиология

В описательной эпидемиологии данные организуются и подытоживаются в соответствии с принципом: "кто, где и когда заболел или заразился". Эти три характеристики иногда называют эпидемиологическими переменными. Группировка и анализ данных по принципу "кто, где, когда?" позволяет эпидемиологам лучше понять и описать состояние здоровья популяции, выделить группы повышенного риска заболевания, сделать предположения об этиологии и возможных факторах риска. Выдвинутые гипотезы затем могут быть проверены в аналитических и контролируемых исследованиях.

Время возникновения заболевания ("Когда?")

Уровень заболеваемости меняется во времени. Некоторые из этих изменений происходят регулярно и могут быть предсказаны. Например, хорошо известно сезонное увеличение числа случаев гриппа с установлением холодной погоды. Зная, когда возникает сезонный подьем, департаменты здравоохранения могут эффективно планировать время проведения прививочной кампании против гриппа. Показатели заболеваемости при ряде других болезней изменяются непредсказуемо. Изучая события, предшествующие увеличению или уменьшению показателей заболеваемости, можно установить причины их изменения и принять соответствующие меры по контролю и профилактике новых случаев. Распределение случаев во времени обычно представляют в виде графика. Число смертей или заболеваний размещается на вертикальной оси (ось -y), периоды времени наносят на горизонтальную ось (ось -x). На графике часто помечают в виде стрелочки момент возникновения событий, которые, как полагают, вызвали конкретную проблему здравоохранения, демонстрируемую на графике. Например, можно указать период воздействия или дату, когда были начаты контрольные мероприятия. Такой график дает простое наглядное изображение относительной величины проблемы, ее тенденции в прошлом и возможное направление в будущем, а также возможное влияние со стороны других событий. Изучение такого графика иногда приводит к пониманию того, что могло послужить причиной возникшей проблемы.

В зависимости от того, какое событие описывается, показывают промежуток времени длиной в несколько лет или десятилетий, или ограничивают его днями, неделями или месяцами в случаях, когда число регистрируемых заболеваний больше обычного (период вспышки). При описании некоторых состояний здоровья, например, в случае многих хронических заболеваний, эпидемиологов может интересовать многолетняя динамика абсолютного числа случаев или показателей заболеваемости. При других (острых инфекционных) заболеваниях более информативным является изучение годовой, месячной динамики случаев, а при анализе вспышек на график наносят случаи по неделям, дням и даже часам возникновения заболевания. При изучении динамики нового, плохо изученного заболевания, обычно пробуют разные масштабы графического изображения, пока не будет найден наиболее эффективный и информативный. Некоторые часто встречающиеся виды графиков, показывающих динамику заболевания во времени, описаны ниже.

ВЕКОВЫЕ (МНОГОЛЕТНИЕ) ТЕНДЕНЦИИ. Графическое изображение абсолютного числа случаев или показателя заболеваемости в динамике по годам на протяжении нескольких лет показывает долгосрочные или, если изображается период в несколько десятилетий, вековые тенденции заболеваемости. Часто эти тенденции используются для предсказания уровня заболеваемости в будущем или в некоторых случаях для оценки программ или стратегических решений и при выработке гипотез о причинах увеличения или уменьшения заболеваемости, в особенности, если на графике указано, когда имело место, влияющее на заболевание событие, как на рисунке 1.3.

СЕЗОННОСТЬ. Изображая заболеваемость на графике по неделям или месяцам в течение года или более длительного периода времени, обращают внимание на сезонность (если таковая присуща данному заболеванию). Известно, что некоторые заболевания имеют характерные сезонные колебания. Например, как отмечалось выше, число регистрируемых случаев гриппа обычно возрастает зимой. Сезонная повторяемость может привести к предположению о том, как передается инфекция, каковы поведенческие факторы, увеличивающие риск ее возникновения, и каковы другие возможные факторы, влияющие на заболеваемость. Сезонный характер смертельных случаев, возникающих среди фермеров связанных с работой на тракторе, показан на рисунке 1.4. Какие факторы могли способствовать такому сезонному распределению? Обратите внимание, что на рисунке 1.5 показана заболеваемость в течение года. Перед тем, как читать дальше, исследуйте закономерность появления случаев по этому графику и решите, можете ли вы сделать вывод о том, что кривая заболеваемости следует одинаковому образцу каждый год. По данным только одного года, представленным на рисунке 1.5, трудно сделать вывод, о том, представляет ли пик в июне характерную сезонную закономерность, которая будет повторяться ежегодно, или же это случайный подъем, возникший весной и летом только этого конкретного года. Необходимо иметь данные более чем за несколько лет, чтобы прийти к заключению, что показанная кривая отражает сезонное изменение заболеваемости.

Рис 1.3 Многолетняя динамика заболеваемости малярией, США, 1930-90 гг.(9)

Рис. 1.4. Случаи смерти среди фермеров, связанные с работой на тракторе, по месяцам возникновения. Штат Джорджия 1971-1981 годы (15)

 

Рисунок 1.5 Случаи заболевания неизвестной болезнью по месяцам ее начала (14)

День недели и время суток.

Изображение данных по дням недели или времени суток также может быть информативным, особенно в случае происшествий, потенциально связанных с вредным воздействием на рабочем месте, или с воздействием окружающей среды, что может иметь место через регулярные промежутки времени. На рисунке 1.6 показаны связанные с работой на тракторе случаи смерти среди фермеров по дням недели. Приводит ли анализ более коротких интервалов времени к каким-либо предположениям? На рисунке 1.6 число смертельных случаев, связанных с работой на тракторе, происшедших в воскресенье, почти в два раза меньше такого же числа для других дней недели. Мы можем только догадываться, почему это так. Одно из очевидных объяснений, по видимому, то, что фермеры проводят на тракторах меньше времени по воскресеньям, чем в другие дни недели. Исследуйте распределение случаев смерти от увечий, полученных фермерами при работе на тракторе, по часам, приведенное на рисунке 1.7. Как вы можете объяснить утренний пик в 11:00, спад в полдень и послеобеденный пик в 16:00?

ПЕРИОД ЭПИДЕМИИ. Для того, чтобы показать ход вспышки заболевания или эпидемии на протяжении какого-либо периода времени, использут специальный график, называемый эпидемической кривой. Как и в случае других графиков, с которыми Вы познакомились в этом разделе, число заболеваний помещают на вертикальную ось, а время появления симптомов, либо время установления диагноза - на горизонтальную ось. При острых заболеваниях с коротким инкубационным периодом (периодом времени между заражением и появлением первых симптомов) время появления симптомов заболевания указывается в часах. Для заболеваний с более длинным инкубационным периодом используют одно-, двух-, трехдневные, недельные или другие временные интервалы. На рисунке 1.8 показана эпидемическая кривая, в которой используются 3-х дневные интервалы для отражения вспышки пищевого заболевания. Обратите внимание, как случаи расположены в виде прилегающих друг к другу столбиков. График, изображающий эпидемическую кривую, в эпидемиологии принято называть гистограммой.

Рисунок 1.6 Случаи смерти фермеров, связанные с работой на тракторе, по дням смерти, штат Джорджия, США, 1971-81 г.(15)

Рисунок 1.7 Случаи смерти фермеров, связанные с работой на тракторе, по времени суток, штат Джорджия, США 1971-81 г. (15)

Рисунок 1.8 Дата начала заболевания лиц с лабораторно подтвержденной инфекцией, вызванной Yersmia enterocolitica, г.Атланта, США, 01/11/88 - 10/01/89 г.(18)

Анализ формы и других свойств эпидемической кривой могут натолкнуть на предположение о времени и возможном источнике заражения, факторе передачи и возбудителе. Эпидемические кривые обсуждаются более подробно далее.

Место возникновения заболевания или заражения. ("Где?")

Место возникновения заболевания или заражения определяют для того, чтобы понять особенности географической распространенности проблемы. Наиболее часто анализируют заболевания по месту жительства, рождения, работы, учебы, получения медицинских услуг и т. д., в зависимости от того, с чем связано возникновение заболевания. Подобным же образом используют мелкие и крупные административно-географические единицы: страну, штат, округ, район, адрес, координаты карт или некоторые другие стандартные географические образования. Иногда может быть полезно анализировать данные по группам населения, например, городское или сельское, местные или приезжие, организованные (детский сад, школа, колледж) или неорганизованные.

Не всегда анализ распределения случаев по месту возникновения заболевания одинаково информативен. Для примера просмотрите данные таблицы 1.3. Где произошло заражение малярией? По какому принципу распределены случаи заболеваний? Если разбить случаи по месту (штату) жительства заболевших, даст ли это дополнительную информацию для анализа?

Очевидно, что можно получить больше информации, если проанализировать случаи заболевания, приведенные в таблице 1.3, по месту заражения, а не по месту жительства заболевших. Анализируя случаи малярии по месту заражения, можно определить, где риск заражения выше.

Анализируя случаи по месту заболевания, можно понять, где обычно обитает и размножается возбудитель заболевания, кто является его переносчиком, что может быть фактором передачи. Если обнаружится, что заболеваемость связана с каким-либо местом, можно сделать вывод, что факторы, увеличивающие риск заболевания, имеются либо у лиц, там живущих (факторы хозяина) или в окружающей среде. Например, заболевания, передающиеся от одного человека к другому, распространяются в городских районах быстрее, чем в сельских, главным образом из-за того, что большая скученность населения в городе дает больше возможностей восприимчивым людям для контакта с зараженными.

Таблица 1.3 Случаи заболевания малярией по видам Plasmodium и районам заражения, Соединенные Штаты, 1989 г.(6)

(6)

Район заражения

PI. Vivax

P1. Faiciparum

Другие виды

Всего

Африка

52

382

64

498

Азия

207

44

29

280

Центральная Америка и Карибские острова

107

14

9

130

Северная Америка (Соединенные Штаты)

131(5)

3(0)

13(0)

147 (5)

Южная Америка

10

1

2

13

Океания

19

2

5

26

Неиз вестно

6

2

0

8

Всего

532

448

122

1102

 

С другой стороны, заболевания, передающиеся людям от животных, чаще возникают в сельской местности и пригородах, так как у живущих там людей вероятность контакта с животными и переносчиками (клещами, комарами и т.п.) выше. К примеру, болезнь Лайма стала более распространенной из-за того, что люди вторгаются в лесные районы, где на них нападают зараженные клещи.

Данные о распределении заболеваний по территории можно поместить в таблицу (как это сделано в таблице 1.3), однако лучше всего отмечать случаи на карте. Для обозначения отличий в уровне заболеваемости или количестве случаев в разных районах, используют разные цвета или типы заштриховки, как это сделано на рисунке 1.9.

В случае редкого заболевания или вспышки бывает полезно подготовить точечную карту, подобную карте квартала Голден Сквер Лондона, составленной Сноу (рисунок 1.1). На такой карте можно отметить точкой или крестиком место работы или проживания каждого случая. На карте можно обозначить и другие места, например, место предполагаемого заражения, чтобы показать взаимное расположение случаев в пределах изображаемого района.

Рисунок 1.10 представляет собой точечную карту вспышки паротита, случаи которого возникли среди работников товарной биржи в Чикаго. Изучите расположение каждого случая по отношению к остальным случаям и к отделам товарной биржи. Четыре пронумерованные зоны, обведенные жирными линиями, - это отделы биржи. Наводит ли расположение случаев на точечной карте на какое-нибудь предположение об источнике инфекции?

 

Рисунок 1.9 Случаи СПИДа на 100000 населения, по штатам США, июль 1991 - июнь 1992 г.(4)

Рисунок 1.10 Случаи паротита среди работников торговых отделов биржи А, Чикаго, штат Иллинойс, США, 18 августа - 25 декабря 1987 г. Точками обозначены рабочие места заболевших лиц -(всего заболело 43 человека. (Неопубликованные данные CDC, 1988 г).

Как видно, случаи возникли в основном среди лиц, работавших в отделах 4 и 5. Такое сосредоточение заболеваний косвенно свидетельствует о том, что данная инфекция передавалась от человека человеку.

Больной ("Кто?")

В описательной эпидемиологии данные часто группируются и анализируются в зависимости от персональных особенностей больных. Для этого используют демографические характеристики (например, возраст, расу, пол), приобретенные характеристики (состояние иммунитета, социальный и семейный статус), род занятий (профессию, досуг, употребление медикаментов, табака, наркотиков и т.п.) или условия, в которых они живут (социально-экономическое положение, доступ к медицинским услугам). Некоторые из перечисленных характеристик в значительной степени определяют принадлежность человека к той или иной группе риска возникновения заболевания. Персональные данные представляют в виде таблиц, или в виде графиков.

При анализе случаев заболевания нередко приходится их распределять по множеству отдельных демографических признаков, пока не будет найдена удачная и дающая новую информацию группировка. Наиболее важной и информативной традиционно считается группировка по полу и возрасту. Эпидемиологические данные почти всегда анализируются по этим признакам. В зависимости от того, какое явления в сфере здравоохранения исследуется, мы будем (или не будем) разбивать данные по другим признакам. Часто мы анализируем данные, разбивая их по более чем одной категории одновременно. К примеру, смотрим на возраст и пол одновременно, чтобы понять, есть ли различия по полу в соответствии с тем, как изменяется некоторое состояние с увеличением возраста, как это происходит в случае болезни сердца.

Возраст.

Возраст является одной из самых главных характеристик человека, потому что вероятность возникновения практически любого заболевания или связанного со здоровьем состояния зависит от возраста. Это объясняется тем, что большое число факторов зависит от возраста: восприимчивость и состояние иммунитета, сексуальная активность и т.д..

Когда анализирут данные по возрасту, пытаются использовать возрастные группы достаточно узкие для обнаружения, связанных с возрастом особенностей распределения заболеваний. При начальной группировке по возрасту часто используют 5-летние возрастные интервалы: от 0 до 4 лет, от 5 до 9, от 10 до 14 и так далее. Большие интервалы, такие как от О до 19 лет, от 20 до 39 лет и т.д. могут скрыть различия в заболеваемости, связанные с возрастом, которые нужно знать для определения возрастной группы риска. В некоторых случаях даже широко используемые 5-летние интервалы могут скрыть важные возрастные отличия. Перед тем, как читать дальше, внимательно изучите рисунок 1.11 а. Что должны сделать медики, чтобы уменьшить число заболеваний коклюшем, располагая информацией, приведенной на этом рисунке? На какую возрастную группу они должны в первую очередь направить свои усилия?

Очевидно, что медицинские работники должны сосредоточить усилия на вакцинации детей первого года жизни. Теперь ознакомьтесь с рисунком 1.116. На этом рисунке приведены те же данные, однако они представлены с использованием обычных 5-летних интервалов. Основываясь на данных, представленных на рисунке 1.116, можно ли прийти к такому же выводу, к которому мы пришли, анализируя рисунок 1.11 а и будет ли наша рекомендация такой же эффективной в этом

Рисунок 1.11a Заболеваемость коклюшем по возрастным группам, США, 1989 г. (9)

Рисунок 1.11б Заболеваемость коклюшем по возрастным группам, США, 1989 г. (9)

Пол.

Как правило, показатели заболеваемости и смертности при многих заболеваниях выше среди мужчин, чем среди женщин. В случае некоторых заболеваний эта разница возникает из-за генетических, гормональных, анатомических или других унаследованных различий между полами. Эти различия влияют на их восприимчивость или физиологическую реакцию. Например, риск заболевания болезнями сердца у женщин в преклимактерическом периоде меньше, чем у мужчин того же возраста. Эта разница объясняется повышенным уровнем эстрогена у женщин. С другой стороны, различия в уровнях заболеваемости многими другими болезнями отражают различия в подверженности воздействию факторов риска. К примеру, на рисунке 1.12 показано, что повреждения кисти и запястья случаются в два раза чаще среди женщин, чем среди мужчин. Приведите несколько различий, связанных с полом, которые могли бы быть причиной более высокого показателя травматизма среди женщин.

Рисунок 1.12 Распределения случаев повреждения кисти и запястья по полу среди работников газетной компании А, США, 1990 г.( по данным Государственного центра статистики здравоохранения США, неопубликованные данные, 1991)

Более высокий показатель травматизма среди женщин можно объяснить тем, что процент женщин, чьи рабочие обязанности требуют повторяющегося движения кистей (такие, как печать на пишущей машинке или ввод информации с клавиатуры компьютера) выше. Рассматривая профессиональные заболевания, мы часто обнаруживаем, что разница в распределении заболеваний по полу отражает разную долю мужчин и женщин, вовлеченных в данный вид деятельности. Более высокий показатель женского травматизма можно также объяснить анатомическими различиями между мужчинами и женщинами. Возможно, например, что женщины более восприимчивы к травмам запястья.

Этнические и расовые группы.

При изучении заболеваемости бывает интересно проанализировать случаи по признаку их принадлежности к той или иной группе лиц, которые жили вместе достаточно долго, чтобы приобрести общие биологические или социальные свойства. Часто используют следующие группы: раса, национальность, племя или другие географически, или социально изолированные группы. Различия, наблюдаемые в расовых, этнических или других группах, могут отражать различия в их восприимчивости, или в воздействи на них факторов риска, или они могут отражать различия в других факторах, которые непосредственно влияют на риск заболевания, такие, как социально-экономическое положение и доступ к медицинским услугам. На рисунке 1.13 представлены показатели самоубийств для пяти групп людей.

Рисунок 1.13 Показатели самоубийств для лиц в возрасте от 15 до 24 лет, в зависимости от их расовой или этнической принадлежности, США, 1988 г.(22)

Suicide Deaths per 100,000 population =показатель самоубийств на 100000 населения

 

Совершенно очевидно, что эти показатели существенно различаются. Выявленные различия между показателями в разных расово-этнических группах помогают в будущем проводить более целенаправленные профилактические мероприятия, программы и исследования.

Социально-экономическое положение.

Социально-экономическое положение трудно выразить количественно. В это понятие входят многие переменные, такие, как профессия, семейный доход, уровень образованности, условия жизни и социальное положение. Переменные, которые легче всего измерить, часто не отражают реальное положение. Тем не менее, в эпидемиологии доволно часто используют такие переменные как: профессия, уровень семейного дохода, уровень образования и т.п. с той лишь оговоркой, что они не отражают социально-экономическое положение абсолютно точно.

Частота многих неблагоприятных для здоровья явлений возрастает с ухудшением социально-экономического положения. Например, туберкулез более распространен среди лиц, находящихся в нижних социально-экономических слоях. И младенческая смертность, и потерянное из-за нетрудоспособности рабочее время связаны с более низким доходом. Эти закономерности могут отражать более вредные условия труда, более низкую сопротивляемость организма и ограниченный доступ к качественньм медицинским услугам. Они также могут частично отражать взаимозависимое соотношение, в котором невозможно разобраться - способствует ли низкое социально-экономическое положение нетрудоспособности, или нетрудоспособность способствует низкому социально-экономическому положению. Некоторые неблагоприятные для здоровья явления более распостранены среди лиц с высоким уровнем социально-экономического положения. Среди таких явлений - рак груди, синдром Кавасаки и "локоть теннисиста." Отметим еще раз, что по крайней мере некоторые различия в частоте этих событий объясняются различиями в уровне воздействия факторов риска

Аналитическая эпидемиология

С помощью описательной эпидемиологии можно выявить некоторые особенности, присущие больным и задаться вопросом, являются ли эти особенности действительно необычными. Описательная эпидемиология, однако, не может ответить на этот вопрос. Для этого необходимо применить методы аналитической эпидемиологии, с помощью которых анализируются не только заболевшие, но и группы сравнения (контрольные группы). Использование контрольных групп является основной особенностью методов аналитической эпидемиологии.

Рассмотрим реальный пример, когда в ходе расследования одной вспышки гепатита А, было обнаружено, что почти все зараженные ели выпечку из одной конкретной пекарни и пили городскую воду (26). Однако, не имея данных по не зараженным гепатитом, было невозможно заключить, что явилось фактором риска заболевания - выпечка, городская вода, или и то и другое. Эпидемиологи тогда опросили некоторое число здоровых лиц (без признаков гепатита) из той же популяции. В этой контрольной группе почти все пили городскую воду, но очень немногие ели выпечку. Эти данные указывали на то, что выпечка конкретной пекарни была фактором риска гепатита А.

Если, как в примере выше, оказывается, что вероятность заболевания лиц с некоторыми особенностями выше вероятности заболевания лиц, не обладающих этими особенностями, то в таком случае принято говорить, что эти особенности ассоциированы с заболеванием. Такими особенностями могут быть демографические факторы (возраст, раса, пол), биологические или генетические особенности (группа крови, иммунный статус), особенности поведения или привычки (курение, злоупотребление алкоголем), употребление конкретного пищевого продукта, или такое обстоятельство, как проживание около свалки токсических отходов и т.п.. Выявление факторов, связанных с заболеванием, помогает определить группы населения, вероятность заболевания в которых повышена. В результате можно целенаправленно проводить лечебно-профилактические мероприятия. Выявление факторов риска также помогает установлению этиологии заболевания.

Таким образом, аналитическая эпидемиология занимается поиском причины и следствия, отвечая на вопрос "почему и как возникло заболевание?". Аналитическая эпидемиология используется для количественного описания связи между воздействием и болезнью, а также для проверки гипотез о причинно-следственных связях. Некоторые утверждают, что эпидемиология не в состоянии доказать, что конкретное воздействие привело к конкретному исходу. Однако очевидно, что эпидемиология дает достаточно данных для принятия эффективных контрольных и профилактических мероприятий.

Аналитические эпидемиологические исследования можно разделить на две группы: контролируемые (или экспериментальные) и неконтролируемые. В экспериментальных исследованиях эпидемиолог-экспериментатор имеет возможность установить уровень воздействия какого-либо фактора на пациента (контролируемый клинический эксперимент) или на группе населения (контролируемый популяционный эксперимент). Дополнительно выбирается так называемая группа плацебо, на которую воздействие не оказывается. Затем исследуемые группы и группы плацебо прослеживают во времени, с целью выявления результатов воздействия выбранного фактора. В описательных эпидемиологических исследованиях, которые более распространены, исследователь просто фиксирует уровни воздействия факторов и состояние здоровья каждого участника исследования. Расследование вспышки гепатита А, описанное выше, является примером описательного эпидемиологического исследования.

Неконтролируемые эпидемиологические исследования подразделяются на проспекгивные и ретроспективные исследования.

Проспективные или когортные исследования

Проспективные или когортные исследования схожи по своей концепции с экспериментальными исследованиями. Участников исследования разбивают на группы в зависимости от воздействия фактора риска, а затем наблюдают в течение определенного периода времени с тем, чтобы узнать , происходят ли у них те или иные изменения в состоянии здоровья. Этот подход отличается от экспериментального исследования тем, что при когортном исследовании регистрируют, но активно не влияют на уровень воздействия фактора риска. Спустя некоторое время сравнивается заболеваемость в группе, подвергшейся воздействию, с показателем заболеваемости в группе, не подвергавшейся воздействию. Продолжительность наблюдения может быть различной: от нескольких дней в случае острых заболеваний до нескольких десятилетий в случае рака, сердечно-сосудистых заболеваний и других хронических заболеваний. Фремингемское исследование является классическим примером когортного исследования, в котором участвовало более 5000 жителей г. Фрамингем, штат Массачусетс. Это исследование проводилось в 1950-х годах с целью установления показателей заболеваемости и факторов риска при болезнях сердца (12).

Ретроспективные исследования

Ретроспективные исследования (исследования типа "случай-контроль") являются другим видом описательного эпидемиологического исследования и применяются гораздо чаще, чем когортные исследования. При исследовании типа "случай-контроль" изучается группа больных ("случаи") и группа здоровых людей ("контроли"). Сравнивается воздействие на них определенного фактора. Расследование вспышки гепатита А, описанное выше, является примером ретроспективного эпидемиологического исследования (исследования типа "случай-контроль"). Ключевым моментом при проведении исследования "случай-контроль" является подбор подходящей контрольной группы или группы сравнения, так как она дает нам представление о фоновом уровне воздействия фактора риска.

Вкратце, целью аналитического эпидемиологического исследования является количественное выражение взаимоотношения между влиянием вредного фактора и болезнью. Отличительным признаком эпидемиологического исследования является наличие по меньшей мере двух групп, одна из которых служит группой сравнения. В экспериментальном исследовании эпидемиолог сам определяет, какова будет степень воздействия фактора на объекты исследования (участников). В обсервационном (описательном) исследовании уровень воздействия на оъекты исследования не зависит от эпидемиолога. Для когортного исследования участники подбираются вначале в зависимости от уровня или наличия (отсутствия) у них фактора воздействия. Потом в ходе наблюдения за когортой регистрируются возникшие заболевания. Для исследования типа "случай-контроль" испытуемые подбираются по признаку наличия (или отсутствия) заболевания, интересующего исследователя, а затем обе группы изучаются (опрашиваются) с целью выявить у них фактор(ы) риска, действующие до возникновения заболевания.

Этиология и причины возникновения заболевания.

Аналитическая эпидемиология применяется для поиска причин возникновения заболеваний. Процесс установления этиологии и причины возникновения заболевания является не простым делом. Во-первых, не все связи между факторами воздействия и заболеванием имеют причинно-следственный характер. Наконец, сама концепция "причина-болезнь" продолжает обсуждаться в научной литературе в качестве философского вопроса. Тем не менее, следующий подход может служить моделью для практического изучения этиологии и причин возникновения болезней.

В данном пособии под причиной заболевания понимается фактор (свойство, поведение, явление и т.д.), который влияет на заболеваемость. Увеличение (интенсификация) уровня воздействия фактора приводит к увеличению заболеваемости. Уменьшение воздействия фактора приводит к уменьшению заболеваемости. Если болезнь не развивается в отсутствие некоторого фактора, мы называем этот причинный фактор "необходимым." Если при наличии действия некоторого фактора заболевание всегда возникает, мы называем этот причинный фактор "достаточным". Чтобы развился туберкулез, необходимо попадание в организм Mycobacterium tuberculosis. Однако, одного этого еще недостаточно, так как это заболевание развивается не у всех инфицированных. С другой стороны, доза вируса бешенства будет являться достаточньм фактором (причиной) для восприимчивого человека, так как клиническое проявление бешенства, а затем и смерть произойдут практически неизбежно.

Было предложено множество моделей, объясняющих причины возникновения заболеваний. Модели - это намеренно упрощенные представления. Цель модели - стимулировать понимание явлений, природа которых сложна и малоизучена. Две из таких моделей описаны ниже.

Эпидемиологическая триада - возбудитель (фактор), хозяин (восприимчивый организм), внешняя среда

Эпидемиологический треугольник или триада - это традиционная модель возникновения инфекционного заболевания. Она имеет три составляющие: возбудитель, восприимчивый организм хозяина и внешняя среда, которая сводит вместе хозяина и возбудитель. В этой модели внешняя среда влияет на возбудитель, хозяина и путь передачи возбудителя от источника хозяину. На рисунке 1.14 показаны два варианта этой модели в виде диаграммы.

ВОЗБУДИТЕЛЬ ИЛИ ЭТИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР. Под возбудителем обычно понимают микроорганизм, способный вызывать заражение - вирус, бактерию, простейшее или другие микроорганизмы. Как правило, присутствие возбудителя обязательно для возникновения заболевания. Наличие возбудителя является необходимой, но не всегда достаточной причиной возникновения инфекционного заболевания.

С того момента, когда методы эпидемиологии стали применяться для изучения неинфекционных заболеваний, концепция возбудителя в этой модели была расширена и стала включать химические и физические факторы заболевания. Примером могут служить химические вещества, которые входили в небольших количествах в виде примесей в состав коммерческого препарата L-триптофан, послужившие причиной возникновения в США вспышки заболеваний под названием синдрома эозинофилии-миалгии, или физические факторы, такие, как повторяющиеся механические воздействия, связанные с синдромом, известным как "болезнь сухожилий".

 

Рисунок 1.14 Эпидемический треугольник или триада (балансир)

Эта модель не срабатывает в случае некоторых заболеваний, так как не всегда ясно, может ли конкретный фактор считаться этиологическим или фактором окружающей среды.

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ХОЗЯИНА. Особенности организма хозяина - это факторы, определяющие восприимчивость организма к воздействию на него возбудителя или вредного фактора. Возраст, раса, пол, социально-экономическое положение, особенности поведения (курение, употребление наркотиков или малоподвижный образ жизни), особенности половой жизни, использование тех или иных противозачаточных средств, привычки питания - это только некоторые из многих факторов, которые влияют на вероятность подвергнуться вредному воздействию. Возраст, генетическая предрасположенность, состояние иммунитета, тип питания, анатомические особенности, наличие фонового заболевания, прохождение лечения и т.п. являются факторами, влияющими на восприимчивость организма хозяина и его реакцию на возбудитель или этиологический фактор.

ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Факторы окружающей среды - это факторы, которые влияют на возбудитель и возможности его передачи. Как правило, факторы окружающей среды включают в себя физические факторы, такие, как геологические особенности местности, климат и искусственная окружающая среда (например, дом престарелых, больница); биологические факторы, такие, как насекомые - переносчики возбудителя; социально-экономические факторы, такие, как скученность, состояние санитарных сооружений и доступность медицинских услуг.

Возбудитель (этиологический фактор), организм хозяина и факторы окружающей среды взаимодействуют сложным образом, приводя к заболеваниям человека. Их баланс и взаимодействие различны для разных заболеваний. Чтобы найти практические и эффективные меры по профилактике и борьбе с ними, нужно принять во внимание все три составляющие и проанализировать их взаимодействие при поиске причинных взаимоотношений

Полиэтиологичность и диаграмма необходимых и достаточных факторов.

Из-за того, что модель возбудитель-хозяин-окружающая среда не очень хорошо работает на примере некоторых неинфекционных заболеваний, были предложены другие модели. Одна из более новых моделей основана на полиэтиологичности многих заболеваний. Эта модель показана на рисунке 1.15. Факторы, вызывающие заболевание, изображены в виде секторов круга, весь же круг является достаточной причиной заболевания. Обратите внимание, что на нем показано, что у заболевания может быть более одной достаточной причины, каждая из которых состоит из нескольких факторов. Какой буквой обозначена необходимая причина гипотетического заболевания, иллюстрируемого этой моделью?

Факторы, представленные секторами круга на этой модели, называются составляющими причинами. Они состоят из значимых характеристик хозяина, а так же характеристик возбудителя, этиологического фактора и факторов окружающей среды (модель возбудитель-хозяин-окружающая среда). Как правило, для возникновения заболевания редко бывает достаточно одной составляющей причины. Например, даже воздействие весьма вирулентного возбудителя, такого, как вирус кори, не всегда приводит к заболеванию корью - необходимым условием должна быть восприимчивость хозяина. Другие характеристики хозяина также могут играть некоторую роль. С другой стороны, возбудитель, который редко приводит к заболеванию здоровых лиц, может быть патогенным при наличии других условий. Pneumocysus carinii является одним из таких микроорганизмов. Он колонизирует организм некоторых здоровых индивидуумов, не принося им вреда, но может послужить причиной смертельной пневмонии у лиц, чья иммунная система была ослаблена вирусом иммуннодефицита человека (ВИЧ). Поэтому присутствие микроорганизмов Р. carinii является необходимой, но недостаточной причиной для развития пневмоцистной пневмонии. На рисунке 1.15 наличие этого возбудителя было бы представлено составляющей А каждого круга.

Если все три модели представляют достаточные причины возникновения конкретного заболевания, составляющая А будет считаться необходимой причиной для возникновения заболевания, например такой, какой является Р. carinii для пневмоцистной пневмонии. Так как составляющая А, включаемая во все достаточные причины возникновения заболевания, является сама по себе не достаточной для возникновения заболевания, необходимо, что бы она присутствовала в различных комбинациях с другимми факторами. Возбудители инфекционных болезней обычно представляются в моделях такими компонентами А.

Рисунок 1.15 Круговая диаграмма (так называемый "пирог" Ротмана) - схематическое изображение причин гипотетического заболевания. (25)

Как показывает модель, конкретное заболевание может возникнуть из-за действия множества комбинаций различных достаточных причин. Различные пути ведут к одному и тому же исходу. Например, рак легких может произойти по причине, включающей курение в качестве составляющей причины. Однако, самого по себе курения недостаточно, так как не у всех курильщиков развивается рак легких. Курение не является также достаточной причиной и потому, что раком легких могут заболеть и люди, никогда не курившие. Таким образом, курение может быть представлено составляющей В, которая имеется в достаточных причинах I и II, но не в III. Воздействие асбеста может быть представлено составляющей С, имеющейся в причинах I и III, но не в II . В действительности, так как раком легких могут заболеть те, кто никогда не курил, и не подвергался воздействию асбеста, должен быть, по меньшей мере, еще один круг с достаточной причиной, который не включал бы составляющие В и С.

Чтобы применять эту модель, не нужно устанавливать каждую составляющую достаточной причины перед тем, как предпринять профилактические действия. Можно предупредить заболевание, блокировав любую одну составляющую до ее воздействия. Например, искоренение курения (составляющая В), предотвратило бы заболевание раком легких от достаточных причин I и II , хотя некоторые случаи заболевания раком легких будут происходить из-за достаточной причины III.

Эпидемиология в практике общественного здравоохранения

Эпидемиология - это инструмент, необходимый для осуществления четырех основных функций общественного здравоохранения:

1) осуществления надзора за здоровьем населения,

2) расследования вспышек (групповых заболеваний),

3) проведения аналитических исследований и

4) оценки эффективности проводимых профилактических мероприятий и программ.

Хотя эпидемиологические отделы департаментов здравоохранения на практике выполняют и другие функции, перечисленные выше виды деятельности вносят наибольший вклад в защиту здоровья населения.

Эпидемиологический надзор за состоянием здоровья населения.

Посредством надзора за здоровьем населения учреждения системы общественного здравоохранения систематически и регулярно собирают, анализируют, интерпретируют и распространяют данные о состоянии здоровья населения (28). При помощи эпидемиологического надзора эпидемиологи "держат руку на пульсе" общества. Зная особенности распространения заболеваний и их потенциальную опасность, они могут эффективно и экономно изучать, предупреждать и бороться с ними на обслуживаемой территории.

На местном уровне источниками данных, собираемых системой эпиднадзора, обычно являются лечащие врачи, которые обязаны сообщать о выявленных ими заболеваниях, подлежащих регистрации (пассивная система надзора). Дополнительные данные система эпиднадзора может получать из отчетов лабораторий, массовых обследований, регистров заболеваний, свидетельств о смерти и т.п.. Данные, полученные в ходе расследования вспышек заболеваний, также могут являться источником информации для систем эпиднадзора.

Чаще всего эпидемиологические отделы департаментов здравоохранения применяют простые системы эпиднадзора. При этом собираются данные на ограниченное число заболеваний, подлежащих регистрации. Собираемая информация ограничивается данными, позволяющими поместить заболевших "в пространстве и во времени", т.е. по принципу "кто, где, когда?". К сожалению, пассивные системы надзора обычно регистрируют лишь 10%-25% возникших в действительности случаев (20). Тем не менее, даже простые системы надзора могут приносить неоценимую помощь в выявлении проблем и направлении действий в сфере здравоохранения. Эпидемиологический надзор является основным видом деятельности практических эпидемиологов, результаты которого определяют все последующие действия (24). Более подробно вопросы, связанные с системами эпиднадзора обсуждаются в уроке 5.

Расследование вспышек

В результате проведения надзора эпидемиологи получают информацию, на основании которой принимаются конкретные действия. Например, при получении извещения о случае редкого заболевания или о нескольких случаях (групповом заболевании), работники департамента здравоохранения обычно проводят эпидемиологическое расследование. Расследование может ограничиться телефонным звонком лечащему врачу с целью подтвердить или прояснить обстоятельства зарегистрированного случая, или же может вылиться в специальное расследование с вовлечением десятков людей из разных организаций.

Цели проведения расследования могут быть разными. В случае инфекционного заболевания одной из задач может быть определение дополнительных незарегистрированных или неопознанных случаев с целью борьбы с распространением заболевания. Например, особенностью расследования венерического заболевания будет установление половых контактов заболевших. Когда проводятся опросы и тестирование таких контактировавших, у них часто находят асимптоматические формы инфекции. Предлагая лечение, в котором, по мнению контактных лиц, они не нуждались, отделы здравоохранения предупреждают дальнейшее распространение заболевания.

В случае других заболеваний целью расследования может стать определение источника или фактора передачи инфекции, который может быть нейтрализован или устранен. Например, при расследовании случая ботулизма обычно пытаются определить среду накопления токсина -неправильно консервированный продукт. После определения фактора передачи, исследователи могут установить, сколько других людей могло подвергнуться воздействию, сколько остается под угрозой и предпринять действия по предупреждению воздействия на них этого вредного фактора. На Тайване при расследовании случаев ботулизма было установлено, что причиной возникновения вспышки послужило употребление консервированного арахиса, изготовленного одним производителем (10). Результаты этого расследования послужили основанием для отзыва производителем этого продукта, что привело к предотвращению появления большого числа новых больных.

В случае некоторых заболеваний целью расследования может быть просто желание узнать больше о самом заболевании, т.е. его эпидемиологию (естественную историю, клинический спектр и факторы риска). Во время вспышки синдрома токсического шока в США в 1980 году, эпидемиологи вначале выработали стандартное определение случая, и описали заболевших людей по принципу "кто болеет, где и когда". На этапе описательной эпидемиологии исследователи смогли выработать гипотезы, которые можно было проверить при помощи аналитических эпидемиологических исследований. Был проведен ряд аналитических исследований возрастающей точности, которые позволили выйти на фактор риска - женские гигиенические тампоны одной марки. Эта информация привела к изъятию тампонов этой марки с рынка и к последовавшему исследованию их, с целью определения, какие факторы в составе и использовании тампона были необходимы для развития синдрома (8).

Эпидемиологические расследования подобного рода в Америке называют "эпидемиологией кожаных ботинок" (shoe-leather epidemiology), что ассоциируется с образом изможденного, но преданного делу эпидемиолога, шагающего по дорогам в поисках новых случаев заболеваний и информации, которая поможет выявлению факторов риска и установлению факторов передачи. Протертая подошва является символом Службы эпидемической разведки - двухлетних курсов подготовки практических эпидемиологов при Центрах по контролю за болезнями и профилактике (CDC), США. Офицеров Службы эпидемиологической разведки еще называют сыщиками СиДиСи за их вклад в установление причин возникновения большого числа новых болезней. Подробнее принципы проведения расследования вспышки заболеваний будут рассмотрены в 6 уроке.

 

Рисунок 1.16 Стертая подошва обуви офицера Службы Эпидемической Разведки

Проведение аналитических исследований

Данных, полученных в ходе эпиднадзора и расследования случаев, иногда достаточно для установления причин возникновения болезней, способов заражения и передачи, а также для выработки надлежащих контрольных и профилактических мероприятий. В других случаях данные, полученные в ходе надзора, дают основание для выработки гипотез, которые затем должны быть проверены с помощью соответствующих аналитических исследований.

Вначале исследователи используют методы описательной эпидемиологии для изучения спорадических случаев или вспышки. Они исследуют заболеваемость и распределение случаев по принципу "кто, где, когда". Они вычисляют показатели и выявляют группы населения, вероятность заболевания которых повышена. Когда выявляется очевидная связь между воздействием и заболеванием, исследователи могут принять меры по борьбе немедленно. Чаще исследователи обнаруживают, что описательные исследования, подобно расследованию отдельных случаев, приводят к формированию гипотез, которые они могут проверить аналитическими исследованиями.

Эпидемиологи должны быть знакомы со всеми аспектами аналитического исследования, включая его разработку, проведение, анализ и интерпретацию полученных результатов. Эпидемиологи также должны уметь доводить полученные выводы до тех, кто в этом заинтересован.

Разработка исследования включает подготовку соответствующего плана выбора обоснования и протоколов, вычисление размера выборок, отбора субъектов исследования (например, способ отбора контрольных случаев), разработку опросников и множество других задач, которые являются составными частями исследования.

Проведение исследования заключается в получении надлежащих разрешений на проведение исследования, составлении списка субъкетов исследования, нахождении, поиске, выявлении субъектов исследования и их опросе, сборе и обработке проб и данных, материалов для лабораторного исследования.

Анализ начинается с описания характеристик субъектов исследования, затем переходят к вычислению показателей, построению таблиц сопряженности (например, таблиц четырех полей), вычислению силы статистической связи (например вычисление величины относительного риска и вероятностной пропорции), проверке статистической значимости (например, с использованием критерия хи-квадрат), расчету доверительных интервалов и тому подобного. Подробнее подходы к анализу результатов аналитических исследований будут обсуждаться в уроках 2 и 6. Для анализов результатов некоторых эпидемиологических исследований требуется применение более сложных аналитических методов, таких, как стратифицированный анализ, регрессионный анализ и построение моделей. Наконец, интерпретация означает оценку значимости и выработку соответствующих рекомендаций.

Оценка эффективности профилактических мероприятий.

Оценка мероприятий по контролю и профилактике заболеваний - это еще одна обязанность эпидемиологов. При этом часто оценивают как эпидемиологическую эффективность (effectiveness), так и экономическую эффективность или экономичность (cost-effectiveness). Эпидемиологическая эффективность означает способность мероприятий привести к намеченным или ожидаемым результатам. Эпидемиологическая эффективность отличается от действенности (efficacy), т.е. способности приводить к желаемым последствиям в идеальных обстоятельствах. Наконец, экономическая эффективность означает способность мероприятий приводить к намеченным результатам с минимальными затратами времени и ресурсов. Например, при оценке мероприятий по иммунизации можно сравнить заявленную действенность с реальной эффективностью мероприятий и оценить экономичность, с которой достигаются приемлемые результаты.

Некоторые проблемы болезнетворного процесса и его эпидемиологического описания

Хотя методы эпидемиологии могут применяться для изучения практически любых заболеваний и нарушений здоровья (травмы, психические заболевания и т.п.), закономерности заражения инфекционными заболеваниями изучены лучше. К тому же, инфекционные заболевания и по сей день остаются важным разделом деятельности местных органов здравоохранения. Ниже приводится описание некоторых ключевых концепций эпидемиологии инфекционных заболеваний, однако они могут, в определенной степени, применяться и в отношении неинфекционных (хронических) заболеваний.

"Естественная история" или стадии развития заболевания.

Под естественной историей болезни понимают развитие процесса заболевания у некоторого лица на протяжении времени при отсутствии целенаправленного вмешательства. Процесс начинается с воздействия или накопления факторов, способных привести к заболеванию. Без медицинского вмешательства процесс оканчивается выздоровлением, инвалидностью или смертью. Этапы естественной истории заболевания показаны на рисунке 1.17. Большинство заболеваний имеют характерную естественную историю (которая плохо понята в случае многих заболеваний), хотя развитие болезни во времени и ее специфичные проявления могут зависеть от индивидуума. У конкретного лица обычный ход течения заболевания может быть остановлен на любом этапе его развития профилактическими и терапевтическими мерами, факторами хозяина и другими факторами.

Рисунок 1.17 Естественная история заболевания

Как показано на рисунке 1.17, естественная история начинается с соответствующего воздействия или накопления факторов, достаточных для начала процесса заболевания у восприимчивого хозяина. Обычно при инфекционных заболеваниях воздействующим фактором является микроорганизм. В случае рака должны присутствовать оба критических фактора: инициирующий, такой, как асбестовые волокна или составляющие табачного дыма (для рака легких) и способствующий развитию рака, такой, как эстрогены (для рака слизистой матки).

Обычно за воздействием следует период субклинических или неявных патологических изменений, оканчивающийся появлением симптомов. В случае инфекционных заболеваний этот период называется инкубационным периодом; в случае хронических заболеваний этот период обычно называется латентным. Такой период может быть весьма коротким: в несколько секунд в случае гиперчувствительности и токсических реакций, или насчитывать несколько десятилетий при некоторых хронических заболеваниях. Даже у инкубационного периода одного заболевания есть диапазон. Например, при гепатите А такой диапазон равен 2-6 неделям. В случае лейкемии, связанной с воздействием взрыва атомной бомбы в Хиросиме, диапазон был от 2 до 12 лет, пик которого приходился на 6 -7 лет (11). Хотя болезнь "невидима" в инкубационном периоде, некоторые патологические изменения можно обнаружить лабораторными, радиографическими или другими методами исследования. Большинство скрининговых программ пытается выявить заболевание во время этой фазы его течения, так как раннее вмешательство может оказаться более эффективным, чем лечение на более поздней стадии развития заболевания.

Появление симптомов служит началом перехода от субклинического к клиническому этапу заболевания. Диагноз чаще ставится на стадии клинического проявления заболевания. Однако, у некоторых людей болезнь может не иметь яркой клинической картины. У других процесс может привести к широкому спектру клинического заболевания в диапазоне от легкого до тяжелого.

Чтобы описать инфекционное заболевание в соответствии с различными исходами в результате воздействия возбудителя, используют три термина.

-Заразность - % (доля) заразившихся от общего числа подвергшихся воздействию

возбудителя.

-Патогеничность - % (доля) лиц с клинически выраженным ходом заболевания от

общего числа заразившихся.

-Вирулентность - % (доля) доля лиц с тяжелым ходом клинического течения или %

умерших от общего числа с клинически выраженной болезнью.

Например, вирус гепатита А имеет низкие патогенность и вирулентность среди детей, так как у многих зараженных детей не появляются симптомы, и лишь у немногих развивается тяжелое заболевание. Среди хорошо питающихся здоровых лиц вирус кори имеет высокую патогенность, но низкую вирулентность, так как практически у всех зараженных лиц появляется характерная для болезни сыпь, но у немногих развиваются угрожающие жизни пневмония или энцефалит. Среди ослабленных лиц корь обычно более вирулентное заболевание, с летальностью 5-10%. Наконец, вирус бешенства как высоко патогенен, так и вирулентен, так как практически у 100% зараженных лиц (не прошедших курс вакцинации) развивается клиническое заболевание, приводящее к смерти.

Наличие широкого спектра клинических проявлений у большинства заболеваний делает работу лечащих врачей и работников профилактической медицины нелегкой. Случаи заболевания, выявляемые клиницистами, часто являются только "вершиной айсберга". Остальные случаи могут быть стертыми или бессимптомными. Люди со скрытой или невыраженной формой болезни, тем не менее, могут передавать инфекцию другим. Такие зараженные лица, больные с субклиническим течением, называются носителями. Источниками инфекции зачастую бывают заразившиеся лица, которые находятся в стадии инкубации. Больные корью, гепатитом А и некоторыми другими заболеваниями становятся заразными за несколько дней до появления симптомов. С другой стороны, носителями также могут быть лица, кажущиеся выздоровевшими после клинического заболевания, такие, как хронические носители вируса гепатита В.

Последовательность заражения

Традиционная модель (эпидемическая триада) показывает, что заболевание происходит в результате взаимодействия возбудителя, хозяина и окружающей среды. Более конкретно, передача происходит, когда возбудитель покидает свой резервуар или хозяина через выходные ворота, переносится посредством некоторого пути передачи и входит через подходящие входные ворота, заражая восприимчивого хозяина. Это иногда называется последовательностью заражения (эндемиологической цепочкой) и иллюстрируется на рисунке 1.18.

Рисунок 1.18 Последовательность заражения

Резервуар

Резервуар возбудителя - это естественная среда, в которой инфекционный агент обычно живет, растет и размножается. Резервуаром может быть человек, животное и окружающая среда. Резервуар может быть, а может и не быть источником, из которого агент передается хозяину. Например, резервуаром Clostridmm botulinum служит почва, но источником большинства заражений ботулизмом является неправильно законсервированные продукты, содержащие споры С. botulinum.

Человеческий резервуар. Резервуаром большого числа распространенных инфекционных заболеваний является человек. Заболевания, передающиеся от человека к человеку без промежуточного звена, включают венерические инфекции, корь, свинку, стрептококковые инфекции, большинство возбудителей инфекций дыхательных путей и многие другие. Оспа была искоренена после того, как был выявлен и изолирован последний больной, так как люди были единственным резервуаром вируса оспы. Существуют два вида человеческих резервуаров:

1) больные с симптомами заболевания и

2) носители.

Носителем называется человек без видимых признаков заболевания, который, тем не менее, способен передавать возбудитель другим. В качестве носителей могут выступать бессимптомные больные, чьи симптомы никогда не проявляются в течение того времени, пока больной заразен, больные в стадии инкубации и выздоравливающие носители (реконвалисценты), все они могут передавать инфекцию до или после заболевания.

Хронический носитель продолжает служить источником возбудителя (такого, как вирус гепатита В или Salmonella typhi - возбудитель брюшного тифа) в течение продолжительного времени (месяцы или годы) после заражения. Часто носители передают заболевание потому, что они не знают, что они заражены и, следовательно, не предпринимают особых мер предосторожности, чтобы предупредить передачу. С другой стороны, лица с симптомами заболевания являются менее вероятными источниками распространения инфекции, так как наличие симптомов увеличивает вероятность их выявления и лечения, таким образом уменьшая их шансы на контакт с другими лицами.

Животные как резервуар инфекции. Инфекционные заболевания, передающиеся в нормальных условиях от животных человеку, называются зоонозами. В общем случае, такие заболевания передаются от животного животному, при этом человек является случайным звеном (биологическим тупиком для возбудителя). Такими заболеваниями являются бруцеллез ( источник - коровы и свиньи), сибирская язва (овцы), чума (грызуны), трихинеллез (свиньи) и бешенство (летучие мыши, еноты, собаки и другие млекопитающие).

К другой группе заболеваний с животными в качестве резервуаров относятся заболевания с насекомыми -переносчиками (биотический фактор передачи), или заболевание может передаваться при помощи неодушевленных предметов (абиотические факторы передачи). В качестве переносчиков чаще всего выступают комары, блохи и клещи. Они могут переносить возбудитель чисто механически. Например, мухи переносят бактерии рода Shigella; блохи переносят Yersinia pestis (возбудитель чумы). В случае механической передачи возбудитель не размножается и не претерпевает физиологических изменений в переносчике в противоположность тем случаям, когда перед передачей его новому хозяину, возбудитель проходит часть своего жизненного цикла в переносчике. Когда возбудитель претерпевает изменения в переносчике, последний служит как промежуточным хозяином, так и способом передачи. Этот вид непрямой передачи называется биологическим.

Рисунок 1.19 Сложный жизненный цикл Dracunculus medmeusis (ришта)

Возбудитель рода Dracunculus развивается в промежуточном хозяине (микроскопическом рачке, живущем в пресной воде). Человек заражается, проглатывая зараженных рачков, находящихся в питьевой воде.

Возбудитель Ришты и многие другие возбудители, передаваемые живыми переносчиками, обладают сложными жизненными циклами, которым требуется промежуточный хозяин. Проследите жизненный цикл Etacunculus mednensis (ришта), показанный на рисунке 1.19. Из-за того, что часть жизненного цикла возбудителя проходит в организме промежуточного хозяина, возбудитель не может быть передан промежуточным хозяином до того, как он завершил эту часть своего жизненного цикла. Поэтому эта передача является непрямой (с помощью переносчика) и биологической.

Факторами передачи, которые могут передать возбудитель непрямым путем, являются пища, вода, биологические среды (сперма, кровь) и неодушевленные объекты, такие, как носовые платки, постельное белье или хирургические инструменты.

Воздушная передача происходит при помощи взвешенных в воздухе частиц. Имеется два вида такого рода частиц: пыль и ядра капель. Пыль может содержать возбудителей поднятых с почвы ветром, а так же осевших из воздуха возбудителей. Ядра капель - это остатки высушенных капель. Ядра меньше 5 микрон в диаметре могут находиться в воздухе в течение продолжительного времени и переноситься на огромные расстояния. Они легко вдыхаются в легкие и выдыхаются. Это свойство превращает их в главные средства передачи некоторых заболеваний. Например, считается, что туберкулез чаще передается непрямым путем, посредством ядер капель, чем прямым, посредством разбрызгивания капель. Болезнь Легионеров и гистоплазмоз также распространяются воздушным путем.

Входные ворота

Возбудитель проникает в организм восприимчивого хозяина через входные ворота. Входные ворота должны давать доступ к тканям, в которых возбудитель может размножаться, или на которые может действовать токсин. Часто микроорганизмы используют одни и те же ворота для входа и для выхода из источника-хозяина. Например, вирус гриппа должен выйти через дыхательные пути источника и войти в дыхательные пути нового хозяина. Путь распространения многих кишечных возбудителей обозначается термином "фекально-оральный" из-за того, что микроорганизм попадает в кал, оттуда переносится на плохо вымытых руках, а затем проникает посредством фактора передачи (такого, как пища, вода или кухонная посуда) в рот нового хозяина. Другие входные ворота включают в себя кожные покровы (дранкункулез), слизистые оболочки (сифилис, трахома) и кровь (гепатит В).

Восприимчивый организм хозяина

Последним звеном в цепи распространения инфекции является восприимчивый хозяин. Восприимчивость хозяина зависит от генетических факторов, приобретенного иммунитета и других факторов, которые изменяют способность лица противостоять инфекции или ограничивать патогенность. Генетические особенности лица могут либо увеличить, либо уменьшить восприимчивость. Общие факторы, представляющие зашиту против инфекции, включают в себя кожу, слизистые оболочки, желудочную кислотность, ресничатый эпителий дыхательных путей , кашлевой рефлекс и неспецифический иммунный ответ. К общим факторам, которые могут увеличить восприимчивость, относятся недостаточное или неправильное питание, алкоголизм, сопутствующее заболевание или терапия, которые снижают неспецифический иммунный ответ организма. Специфический приобретенный иммунитет означает защитные антитела, которые направлены против конкретного возбудителя. Люди приобретают антитела двумя способами: 1) в результате ответа на инфекцию, вакцину или анатоксин (иммунитет, полученный такими способами, называется активным); 2) от матери до рождения через плаценту или путем введения донорских иммунных препаратов (иммуноглобулина и т.п.). Иммунитет, приобретаемый таким способом, называется пассивным.

Заметьте, что цепь заражения будет прервана, если возбудитель не найдет восприимчивого хозяина. Это может произойти, если высокий процент лиц в группе населения устойчив к возбудителю. Такие лица ограничивают распространение заболевания среди относительно немногих восприимчивых, уменьшая вероятность контакта между зараженными и восприимчивыми лицами. Эта концепция называется коллективным (групповым) иммунитетом. Уровень коллективного иммунитета, необходимый для предупреждения возникновения или прекращения вспышки, зависит от вида заболевания. Иногда даже очень высокий уровень коллективного иммунитета не может приостановить эпидемиологический процесс (хорошо известны вспышки кори и краснухи даже в группах населения с уровнем иммунитета от 85% до 90%). Одна из проблем состоит в том, что в группах населения с высоким уровнем иммунизации относительно небольшое число восприимчивых лиц сконцентрировано в подгруппах, обычно определенных социально-экономическими или культурными факторами. Если возбудитель проник в одну из таких подгрупп - возникает вспышка.

Выводы:

Зная, как возбудитель покидает организм хозяина и попадает в него, каков механизм передачи, можно выработать соответствующие профилактические мероприятия. Как правило, стараются направлять действия на то звено цепи, которое наиболее восприимчиво к вмешательству, если это не противоречит практическим соображениям.

При борьбе с некоторыми заболеваниями наиболее эффективным мероприятием является воздействие на источник инфекции. Больных изолируют и лечат. В отношении них применяют комплекс мер предосторожности для предупреждения заражения медицинского персонала.

Иногда воздействие более эффективно на механизм и пути передачи. В случае прямой передачи можно санировать источник инфекции или ограничить его контакты. В больничных условиях из-за того, что большинство инфекций передаются посредством прямого контакта, мытье рук - это главный способ профилактики распространения заболевания. В случае передачи при помощи промежуточного фактора можно его обеззаразить или уничтожить. В случае фекально-оралъной передачи можно уменьшить вероятность заражения путем улучшения санитарного состояния окружающей среды, благоустройства и обучения людей правилам гигиены. В случае передачи воздушно-капельным путем можно изменить тип вентиляции или направление движения воздуха, фильтровать или обрабатывать воздух . В случае передачи переносчиками, обычно пытаются бороться с их численностью.

Наконец, можно предпринять меры, которые защитят входные ворота потенциально восприимчивых хозяев или уменьшат потенциал восприимчивости хозяина. Например, маска и перчатки предназначены не только для защиты зубного врача от крови пациента, но также для защиты пациента от инфекций, которые может передать врач. Антибиотико-профилактика и вакцинация - другой способ воздействия на восприимчивость человека.

Распространенность заболеваний

Уровень заболеваемости

Количество заболеваний, обычное для данной популяции или группы населения, называется фоновым уровнем заболевания. Этот уровень не всегда является желаемым уровнем, который, в идеале, должен быть равен нулю. Теоретически, если не проводятся мероприятия, и если уровень заболеваемости достаточно низок, чтобы не исчерпать запас восприимчивых лиц, заболеваемость должна держаться на фоновом уровне неопределенно долгое время. Таким образом, фоновый уровень заболеваемости часто рассматривается как ожидаемый уровнь заболеваемости. Например, в течение последних 4 лет число зарегистрированных случаев полиомиелита было 5 - 9 в год. Поэтому, допуская, что в популяции не произойдет значительных изменений, можно ожидать примерно 7 зарегистрированных случаев в следующем году.

В разных группах или популяциях людей разные заболевания регистрируются с разной частотой. Постоянный уровень заболеваемости, изменяющийся в пределах от низкого до высокого, называется эндемическим уровнем, постоянный высокий уровень заболеваемости называется гиперэндемическим, а нерегулярная заболеваемость с появлением заболеваний через нерегулярные интервалы, называется спорадической.

Иногда уровень заболеваемости превышает ожидаемый уровень. Когда заболеваемость на какой либо территории явно превосходит ожидаемый для этого периода уровень, такое положение называется эпидемией. Когда эпидемия распространяется на несколько стран или континентов, затрагивая огромное число людей, она называется пандемией.

Эпидемии возникают тогда, когда возбудитель и восприимчивые лица имеются в достаточных количествах, и когда возбудитель может эффективно передаваться от источника к восприимчивым лицам. Более конкретно, к эпидемии может привести следующее:

- изменение антигенной структуры или вирулентности возбудителя;

- занос возбудителя в новые (восприимчивые) группы людей;

- интенсификация механизма передачи таким образом, что больше восприимчивых лиц стало подвергаться воздействию возбудителя;

- изменения степени восприимчивости хозяина к возбудителю;

- факторы, увеличивающие подверженность организма воздействию или способствующие проникновению возбудителя в организм хозяина через новые входные ворота (16)

Виды вспышек и эпидемий.

Выделяют следующие виды вспышек и эпидемий:

- с общим источником заражения:

- с одномоментным действием источника

- с многократным, прерывистым действием источника

- с длительным, постоянным действием источника

- распространяющиеся, ползучие или прогрессирующие

- смешанные

- другие

Вспышкой с общим источником называется вспышка, в которой группа лиц подвергается воздействию одного источника инфекции или токсина. Если группа людей подвергалась воздействию в течение сравнительно короткого периода времени, и у всех заразившихся болезнь развивается в конце инкубационного периода, такая вспышка с общим источником заражения будет относиться к группе вспышек с одномоментным заражением. Эпидемия лейкемии в Хиросиме, последовавшая за взрывом атомной бомбы, и вспышка гепатита А среди футболистов университета, выпивших после тренеровки зараженную воду, имеют общий источник, действующий одномоментно (11, 21). Когда случаи этих заболеваний отображают на графике, у получающейся на нем эпидемической кривой, наблюдается резкий подъем и более пологий спад (так называемое "логарифмически нормальное распределение"). На рисунке 1.20 приведен пример типичного логарифмически нормального распределения вспышки с одномоментным однократным действием источника (инфекции).

При вспышках с общим источником люди могут подвергаться воздействию на протяжении дней, недель или более, причем воздействие может быть прерывистым или непрерывным. На рисунке 1.21 приведена эпидемическая кривая вспышки с общим источником и непрерывным воздействием. Когда на график наносятся случаи вспышки с общим непрерывным источником во времени, наложение диапазонов воздействия фактора и инкубационного периода снижает высоту и расширяет пики эпидемической кривой. Подобным же образом, когда строится график вспышки с общим прерывисто действующим источником, часто обнаруживается многогорбая кривая, которая отражает прерывистую природу воздействия.

Эпидемия, не имеющая общего источника, но распространяющаяся постепенно от человека к человеку, обычно усиливающаяся по мере распространения, называется прогрессирующей или распространяющейся вспышкой. Обычно передача возбудителя происходит посредством прямого контакта, от человека человеку, как в случае сифилиса. Передача может также происходить посредством промежуточных факторов так, как происходит при передаче гепатита В или ВИЧ, при помощи нестерильных игл и шприцов, или посредством переносчиков, как, например, происходит при передаче вируса желтой лихорадки комарами.

При распространяющейся вспышке, случаи возникают во времени на протяжении более чем одного инкубационного периода. Теоретически, эпидемическая кривая распространяющейся вспышки будет иметь ряд последовательных пиков, отражающих число случаев в каждой генерации. Эпидемия обычно затухает после нескольких генераций из-за того, что число восприимчивых лиц падает ниже некоторого критического уровня, либо из-за того, что начинают проводиться эффективные противоэпидемические мероприятия. На рисунке 1.22 приведен пример такой эпидемической кривой.

Рисунок 1.20 Пример вспышки с общим, одномоментно действующим источником:

Случаи гепатита А по дате начала заболевания, г. Файетвил, штат Арканзас, США, ноябрь - декабрь 1978 г. Наложена логарифмически нормальная кривая ( CDC, неопубликованные данные, 1979 г.)

 

Рисунок 1.21 Пример вспышки с общим источником и непрерывным воздействием:

Распространение случаев кишечных заболеваний но датам начала заболевания и но характеру стула, г. Кабул, штат Миссури, США, декабрь 1989 - январь 1990 г. ( CDC, неопубликованные данные, 1990 г.)

Рисунок 1.22 Пример классической эпидемической кривой распространяющейся вспышки: случаи кори по дате начала заболевания, г. Абердин, штат Южная Дакота, США, 15 октября 1970 - 16 января 1971 г. (7)

В действительности, немногие распространяющиеся эпидемии имеют классический вид, приведенный на рисунке 1.22. Для многих заболеваний разница во времени воздействия и диапазон инкубационного периода стремятся сгладить подъемы и спады, как это показано на рисунке 1.23. Инкубационный период гриппа настолько короток, а передача настолько эффективна, что его эпидемическая кривая может выглядеть подобно кривой эпидемии с одним источником.

Некоторым вспышкам свойственны черты как вспышек с общим источником, так и черты распространяющихся вспышек. Вспышки с одномоментным заражением, с последующей вторичной передачей от человека к человеку встречаются довольно часто. Такие эпидемии называются смешанными. Например, на рисунке 1.24 показана вспышка шигеллеза, возникшая среди 3000 женщин, принимавших участие в национальном музыкальном фестивале. У многих появились симптомы после возвращения домой. В течение последующих нескольких недель ряд местных департаментов здравоохранения регистрировал последующее возникновение вторичных случаев шигеллеза, передающихся от зараженных участников фестиваля к контактным (19).

Наконец, некоторые эпидемии не относятся к эпидемиям с одним источником в обычном смысле этого слова, не распространяются от человека человеку. Повышенное число случаев заболевания зоонозными инфекциями может иметь место при распространенности инфекции у животных, достаточного числа переносчиков и достаточного числа контактов между человеком и переносчиком. Примеры таких эпидемий включают в себя эпидемию болезни Лайма, затронувшую несколько штатов на северо-востоке Соединенных Штато в конце 1980-х годов и большую эпидемию энцефалита Сент-Луис во Флориде в 1990 году.

Рисунок 1.23 Пример распространяющейся эпидемии, не следующей классической схеме: случаи заболевания инфекционным гепатитом по неделям начала заболевания, округ Баррен, штат Кентукки, США, июнь 1970 - апрель 1971 гг. ( 5)

Рисунок 1.24 Пример смешанной эпидемии: случаи шигеллеза на музыкальном фестивале по дням начала заболевания, штат Мичиган, США, август 1988 г. (19)

Заключение

Будучи одной из дисциплин здравоохранения, эпидемиология включает в себя анализ частоты, закономерностей и причин возникновения болезней, анализ состояния здоровья в различных группах населения и применение этой полученной информации в интересах здравоохранения. В эпидемиологии "пациент" - это популяция (все общество или отдельная группа людей). При работе с этим "пациентом" эпидемиологи выполняют несколько задач - осуществляют эпидемиологический надзор, расследуют групповые заболевания (вспышки), проводят аналитические исследования и оценивают эффективность проводимых мероприятий.

При проведении эпидемиологического надзора постоянно отслеживается состояние здоровья групп населения с целью определения изменений в заболеваемости. Для этого требуется регулярно собирать, анализировать, интерпретировать и распространять данные, с целью принятия быстрых и эффективных контрольных мероприятий при обнаружении проблемы.

Эпидемиология дает систематический подход для ответа на вопросы КТО, ГДЕ, КОГДА, КАК И ПОЧЕМУ заболел. При выявлении заболевших (КТО?) используют стандартные определения случая. Для определения ГДЕ и КОГДА применяют методы описательной эпидемиологии (описание заболеваний во времени и пространстве).

Две важные концепции при таком систематическом подходе - это население и показатели. Эпидемиологи выделяют группы населения, в которых возникают заболевания, и расчитывают показатели заболеваемости для этих групп. Различия в показателях заболеваемости являются основой для проведения целенаправленных мероприятий и для выработки гипотез о возможных факторах риска и причинах заболевания. Затем используются методы аналитической эпидемиологии для выявления и количественной оценки факторов риска и этиологии заболевания (ПОЧЕМУ?).

Литература:

1. Benenson AS (ed). Control of Communicable Diseases in Man, Fifteenth edition. Washington, D.C.: American Public Health
Association, 1990.
2. Cates WJ. Epidemiology: Applying principles to clinical practice. Contemp Ob/Gyn 1982; 20:147-161.
3. Centers for Disease Control. Case definitions for public health surveillance. MMWR 1990; 39 (No. RR-13):4-43.
4. Centers for Disease Control. HIV/AIDS Surveillance Report, July 1992:1-18.
5. Centers for Disease Control. Infectious hepatitis--Kentucky. MMWR 1971;20:137.
6. Centers for Disease Control. Malaria Surveillance Annual Summary 1989. November 1990.
7. Centers for Disease Control. Measles outbreak--Aberdeen, S.D. MMWR 1971;20:26.
8. Centers for Disease Control. Reduced incidence of menstrual toxic shock syndrome--United States, 1980-1990. MMWR
1990;39:421-423.
9. Centers for Disease Control. Summary of notifiable diseases, United States, 1990. MMWR 1990;39:53.
10. Chou JH, Hwang PH, Malison MD. An outbreak of type A foodborne botulism in Taiwan due to commercially preserved
peanuts. Int J Epidemiol 1988;17:899-902.
11. Cobb S, Miller M, Wald N. On the estimation of the incubation period in malignant disease. J Chron Dis 1959;9:385-393.
12. Dawber TR, Kannel WB, Lyell LP. An approach to longitudinal studies in a community: The Framingham study. Ann NY
Acad Sci 1963;107:539-556.
13. Doll R, Hill AB. Smoking and carcinoma of the lung. Br Med J 1950; 1:739-748.
14. Goldberger J, Wheeler GA, Sydenstricker E, King WI. A study of endemic pellagra in some cotton-mill villages of South
Carolina. Hyg Lab Bull 1929; 153:1-85.
15. Goodman RA, Smith JD, Sikes RK, Rogers DL, Mickey JL. Fatalities associated with farm tractor injuries: An epidemiologic
study. Public Health Rep 1985;100:329-333.
16. Kelsey JL, Thompson WD, Evans AS. Methods in observational epidemiology. New York: Oxford U. Press, 1986:216.
17. Last JM, ed. Dictionary of Epidemiology, Second edition. New York: Oxford U. Press, 1988:42.
18. Lee LA, Gerber AR, Lonsway DR. Yersinia entercolitica O:3 infections in infants and children, associated with the household
preparation of chitterlings. N Engl J Med 1990;322:984-987.
19. Lee LA, Ostroff SM, McGee HB, et al. An outbreak of shigellosis at an outdoor music festival. Am J Epidemiol
1991;133:608-615.
20. Marier R. The reporting of communicable diseases. Am J Epidemiol 1977;105:587-590.
21. Morse LJ, Bryan JA, Hurley JP, Murphy JF, O'Brien TF, Wacker WEC. The Holy Cross College football team hepatitis
outbreak. JAMA 1972;219:706-708.
22. National Center for Health Statistics. Health, United States, 1990. Hyattsville, MD: Public Health Service. 1991.
23. Orenstein WA, Bernier RH. Surveillance: Information for action. Pediatr Clin North Am 1990;37:709-734.
24. Peterson DR. The practice of epidemiology. In: Fox JP, Hall CE, Elveback LR. Epidemiology: Man and Disease. New York:
Macmillan Publishing Co., 1970:315-327.
25. Rothman KJ. Causes. Am J Epidemiol 1976;104:587-592.
26. Schoenbaum SC, Baker O, Jezek Z. Common source epidemic of hepatitis due to glazed and iced pastries. Am J Epidemiol
1976;104:74-80.
27. Snow J. Snow on Cholera. London: Humphrey Milford: Oxford U. Press, 1936.
28. Thacker SB, Berkelman RL. Public health surveillance in the United States. Epidemiol Rev 1988;10:164-190.