К ВОПРОСУ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СМЕРТНОСТИ В ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

Несмотря на положительную динамику к снижению, уровень смертности с Тульской области остается высоким по сравнению со среднеросссийским показателем. Снижение уровня смертности входит в цели Концепции демографической политики Российской Федерации до 2025 года. Это может быть достигнуто путем снижения смертности по лидирующим причинам смерти, таким как: сердечно-сосудистые и онкологические заболевания и травматизм. Целью работы является изучение влияния факторов среды обитания на смертность и выбор метода прогнозирования показателей смертности. При прогнозировании используются следующие методы: регрессионный анализ, алгебраическая модель конструктивной логики, метод группового учета аргументов, искусственные нейронные сети. В работе использовались и анализировались показатели смертности за 1996 - 2012 годы, а также данные радиационной обстановки, атмосферных выбросов, почвы и водоснабжения, не отвечающие государственным нормативам. По итогам исследования установлено, что наибольшее влияние на смертность населения оказывают не отвечающие государственным нормативам пищевые продукты, выброс загрязняющих веществ в атмосферу и содержание радионуклидов в продуктах питания. Выяснено, что метод пошаговой регрессии позволяет выявить многофакторную линейную зависимость. Однако в случае нелинейной зависимости данный метод малокомптентный, и требуется применение иных методов прогнозирования, например, нейронных сетей.

Уровень смертности является вторым после рождаемости важнейшим демографическим показателем. Смертность оказывает влияние на численность и структуру населения. Высокий уровень смертности в Тульской области по сравнению с РФ и Центральным федеральным округом являются актуальной проблемой (рис. 1).

Несмотря на положительную тенденцию снижения уровня смертности на 18% в 2014 году по сравнению с 2001 годом, показатель смертности в Тульской области превышает в 1,3 раза среднероссийский. Снижение уровня смертности населения - одна из главных целей Концепции демографической политики России до 2025 года. Достичь его можно путем сокращения заболеваний от системы кровообращения, новообразований, травматизма в результате дорожно-транспортных происшествий, которые занимают лидирующие места в причинах смерти во всем мире и в РФ.

Рис. 1. Динамика уровня смертности на 1000 населения в Тульской области за период с 2001 по 2014 годы в сравнении с РФ

Среди причин смертности населения Тульской области первое место занимают болезни системы кровообращения, на их долю приходится 58,7%, второе - злокачественные новообразования - 15,3%, третье - несчастные случаи, отравления и травмы - 8,4% [2, 3].

На уровень смертности и продолжительности жизни населения оказывает влияние множество факторов: экологическая среда, инфекционные и неинфекционные болезни, уровень жизни населения, эффективность службы здравоохранения, санитарная культура общества и многие другие факторы.

По данным литературных источников корреляционный анализ подтвердил зависимость уровня смертности от уровня доходов населения. В результате обнаруживается отрицательная сильная корреляционная связь между средней заработной платой и показателем смертности. В районах Тульской области, где уровень доходов ниже, смертность выше (г = -0,72; F(1,10)=10,7/><0,00 z=l,9) [5].

Низкий уровень жизни, неуверенность в завтрашнем дне, безработица порождают стрессовые и депрессивные состояния, которые, безусловно, влияет на развитие болезней, результатом которых может быть преждевременная смертность. Существует сильная связь между показателем психических заболеваний населения и уровнем смертности (r=0,7; F( 1,10)=9,9; /><0,01 <=1,7)) [5].

Недостаток квалифицированных кадров, а особенно в сельских районах сказывается на уровне смертности. Корреляционный анализ показал, что существует связь средней силы между количеством поликлинических врачей на 1000 населения и уровнем смертности, (г = -0,5 F(1,10)=2,7 /><0,1 /=2,5)) [5].

Наиболее важными факторами, формирующими здоровье и уровень продолжительности жизни, являются вредные привычки. Курение и злоупотребление алкоголем обуславливают более 87 % всех случаев смерти (87,5%) и в 58,5% случаев - количество лет жизни с утратой трудоспособности. По результатам токсикологического мониторинга за период с 2009-2014 годы более 70% всех смертельных отравлений химической этиологии обусловлены алкоголем. Установлена прямая корреляционная связь средней силы между уровнем общей смертности и уровнем смертности от отравлений алкоголем (^0,5; F(l,23)=6,5; (/><0,01);/=1,7)) [5].

Экологические факторы, несомненно, влияют на заболеваемость и смертность населения Тульской области. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составляют от 248 тыс. тонн в 1996 г. до 193 тыс. тонн в 2014 г. Процент превышающих ПДК проб атмосферного воздуха от автомагистралей и промышленных объектов составляет от 14,5% в 1996 г. до 1,1% в 2014 г. Основной вклад в загрязнение воздушного бассейна вносит пыль (взвешенные вещества) - 37% и оксид углерода - 35%, далее следуют формальдегид и диоксид азота - 8%. Количество проб питьевой воды, не соответствующих гигиеническим нормативам по санитарно- химическим показателям в разводящей сети составляет 31,3% и ухудшается с каждым годом (2011 г. - 14,5%; 2012 г. - 22,8%; 2013 г. - 26,2%; 2014 г. - 31,2). Приоритетными загрязняющими веществами в питьевой воде системы центрального хозяйственно-питьевого водоснабжения являются железо, сульфаты, нитраты, стронций, свинец, марганец [5].

Несомненно, что загрязнение атмосферного воздуха и недоброкачественная питьевая вода вносят свой вклад в формировании общего уровня заболеваемости и смертности населения.

Наряду с Брянской, Калужской, Орловской областями и Беларусью Тульская область серьёзно пострадала от радиоактивных осадков после взрыва на Чернобыльской АЭС в 1986 г. Почти половина (46,8%, или 11 800 км²) земель региона в результате радиоактивного загрязнения стала непригодной к использованию для сельскохозяйственных работ. В зону чернобыльского поражения попали 27% столь ценных для экологии Тульской области лесных массивов. Радиоактивное облако пролилось над 2036 населёнными пунктами в Арсеньевском, Плавском, Щёкинском, Киреевском, Тепло-Огарёвском, Узловском, Белёвском и Новомосковском районах. Общая численность населения Тульской области, проживающего на загрязнённой цезием-137 территории, составила свыше 900 тыс. человек (это абсолютный рекорд по России). В настоящее время в зоне проживания с правом на отселение (на территориях с плотностью загрязнения почвы радионуклидами от 5 до 15 Ки/км²) в 323 населённых пунктах на юго-западе Тульской области проживает 63 тыс. человек. Остальное население районов, пострадавших в результате катастрофы на ЧАЭС, проживает в зоне с льготным социально-экономическим статусом [4, 5].

Цель исследования - изучение влияния факторов внешней среды обитания (загрязненные воздух, вода, пищевые продукты) на смертность населения Тульской области с помощью метода пошаговой регрессии.

При прогнозировании смертности используют в основном корреляционный анализ и метод экстраполяции.

Типичным и наиболее применимым примером экстраполяции является прогнозы по одномерному временному ряду, который заключается в продлении на будущий период сложившейся тенденции изучаемого явления без использования факторов.

Динамика смертности от злокачественных новообразований представлена на рис. 2. Полиномиальный тренд (степень 5), величина достоверности аппроксимации (7?²=0,9) показывает снижение уровня смертности на будущий год) [5].

Рис. 2. Динамика смертности в РФ от злокачественных новообразований за период с 1995 по 2014 годы

Материалы и методы исследования. По данным Роспотребнадзора в Тульской области нами были проанализированы данные санитарно-гигиенического мониторинга за атмосферным воздухом, питьевой водой, почвой населенных мест и данные радиационно-гигиенического мониторинга за содержанием радионуклидов цезия-137, стронция-90 в продуктах питания и пищевом сырье, уровнем гаммафона за период с 1996 по 2014 годы. [1]

Также за данный период были проанализированы показатели общей смертности населения Тульской области. Всего было проанализировано 28 факторов, из них 9 факторов, характеризующих % неудовлетворительных проб пищевых продуктов по микробиологическим и санитарно-химическим показателям, 8 факторов, характеризующих состояние атмосферного воздуха, почвы населенных мест, качество питьевой воды по микробиологическим и санитарно-химическим показателям и 11 факторов, характеризующих радиационную обстановку в Тульской области (содержание радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в продуктах питания и пищевом сырье, уровень гамма-фона).

В качестве выходного параметра модели были использованы показатели общей смертности жителей Тульской области за период с 1996 по 2014 годы, а в качестве входных параметров модели - вышеперечисленные 28 факторов.

Применение стандартных пакетов STATGRAPHICS PLUS 5.1 для определения зависимости параметров модели от факторов, характеризующих пищевые продукты, с помощью пошаговой регрессии позволило получить следующие результаты. Регрессионная модель прогнозирования общей смертности представлена зависимостью: У=3,229Х₂-0,6Xj+l ,39Х₄.

Из уравнения видно, что с помощью метода пошаговой регрессии наиболее значимыми являются 3 фактора: мясо, птица, рыба, не отвечающие нормативам по микробиологическим показателям. Коэффициент корреляции модели 2?=97,05, коэффициент детерминации 7?²=96,6, уровень доверия модели -100%. Все коэффициенты модели значимы.

Пошаговая регрессионная модель прогнозирования общей смертности от состояния атмосферного воздуха, водоснабжения и почвы населенных мест, не отвечающих нормативам, представлена зависимостью: У=0,126Х₂- 1,04Х₅-

Из уравнения видно, что наиболее значимыми являются 2 фактора: выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух, удельный вес неудовлетворительных проб атмосферного воздуха по химическим показателям от автомагистралей и промышленных объектов. Коэффициент корреляции модели 7?=97,47, коэффициент детерминации /?²=97, 29, уровень доверия модели - 100%. Все коэффициенты модели значимы.

Пошаговая регрессионная модель прогнозирования общей смертности от содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в продуктах питания и уровня гамма-фона, представлена зависимостью: У=-0,00085^8-1,300^9+1,417^i₂.

Выводы. Из уравнения видно, что с помощью метода пошаговой регрессии наиболее значимыми являются 3 фактора: содержание радионуклидов цезия-137 в дикорастущих грибах, содержание радионуклидов стронция-90 в молоке и уровень гамма-фона. Коэффициент корреляции модели 7?=99,8, коэффициент детерминации 7?²=99,79, уровень доверия модели - 100%. Все коэффициенты модели значимы.

Таким образом, можно сделать вывод, что на смертность населения Тульской области оказывают влияние не только инфекционные и неинфекционные болезни, уровень жизни населения, эффективность службы здравоохранения, санитарная культура общества, но и состояние среды обитания человека. Метод пошаговой регрессии, позволил выявить следующие факторы, влияющие на смертность населения в Тульской области:

-пищевые продукты, не отвечающие нормативам по микробиологическим показателям;
- количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух;
- % неудовлетворительных проб атмосферного воздуха по химическим показателям от автомагистралей и промышленных объектов;
- уровень гамма-фона;
-содержание в дикорастущих продуктах питания (грибы) радионуклида цезия-137;
- содержание в молоке стронция-90.

Литература

1. Лукина Т.С., Честнова Т.В. Социальная проблема нейроэндокринной дисфункции у женщин репродуктивного возраста с недифференцированной дисплазией соединительной ткани // Актуальные проблемы и достижения в медицине. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. Самара, 2015. С. 115-117.
2. Хромушин В.А., Бучель В.Ф., Жеребцова В.А., Честнова Т.В. Особенности использования алгебраических моделей конструктивной логики в биофизике и биологии // Вестник новых медицинских технологий. 2008. Т. 15, № 4. С. 174—175.
3. Хромушин В.А., Честнова Т.В., Китанина К.Ю., Хромушин О.В. Совершенствование методики общественной оценки показателей здравоохранения // Вестник новых медицинских технологий. 2010. Т. 17, № 1.С. 139-140.
4. Захарова Е.А., Смольянинова О.Л., Старченкова Ю.Е. Влияние содержания химических факторов в атмосферном воздухе г. Новомосковска на заболеваемость новообразованиями // Актуальные проблемы и достижения в медицине. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. Самара, 2015. С. 103-106.
5. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Тульской области в 2013 году». Тула, 2014. 204 с.

References

1. Lukina TS, Chestnova TV. Cotsial'naya problema neyroendokrinnoy disfunktsii u zhenshchin re-produktivnogo vozrasta s nedifferentsirovannoy displaziey soedinitel'noy tkani. Aktual'nye pro-blemy i dostiz-heniya v meditsine. Sbomik nauchnykh trudov po itogam mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Samara; 2015. Russian.

2. Khromushin VA, Buchel' VF, Zherebtsova VA, Chestnova TV. Osobennosti ispol'zovaniya algeb-raicheskikh modeley konstruktivnoy logiki v biofizike i biologii. Vestnik novykh meditsinskikh tekhno-logiy. 2008; 15(4): 174-5. Russian.
3. Khromushin VA, Chestnova TV, Kitanina К Yu, Khromushin OV. Sovershenstvovanie metodiki ob-shchestvennoy otsenki pokazateley zdravookhraneniya. Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. 2010;17(l):139-40. Russian.
4. Zakharova EA, Smol'yaninova OL, Starchenkova YuE. Vliyanie soderzhaniya khimicheskikh faktorov v atmosfemom vozdukhe g. Novomoskovska na zabolevaemost' novoobrazovaniyami. Aktual'nye problemy i dostizheniya v meditsine. Sbomik nauchnykh trudov po itogam mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konfe-rentsii. Samara; 2015. Russian.
5. Gosudarstvennyy doklad «О sostoyanii sanitamo-epidemiologicheskogo blagopoluchiya nasele-niya v Tul'skoy oblasti v 2013 godu». Tula; 2014. Russian.