Влияние радиоактивного облучения на заболеваемость

Б.В.Пшеничников

Продолжая разговор, начатый в 2001 году на III Международной конференции в Киеве и затем на IX Международной конференции в Минске о Теории радиационного поражения, предложенной Б.В.Пшеничниковым [1-4] необходимо остановиться на остром полемическом вопросе: влияет ли радиоактивное облучение на общую заболеваемость. Теория не только положительно отвечает на этот вопрос, но описывает и закон, и механизм такого влияния.

Основные соотношения

На развитие заболеваемости влияют два фактора: вероятность заболеть р2 и вероятность поправиться q2. Баланс между ними определяет число больных в любой момент времени.
Вероятность заболеть р2 - есть величина, показывающая, какая часть населения заболеет в течение данного периода времени. Соответственно, вероятность выздоровления q2 - есть величина, показывающая, какая часть заболевших поправится в течение того же периода времени. Далее принято, что для необлученного населения вероятность обозначается с индексом 1 (p1), а для облученного с индексом 2 (p2). Тогда полное число больных Nb в любой момент времени равно разности: число заболевших минус число поправившихся.

dNb/dt = p*N – q*Nb     (1)

Решение этого уравнения для одноразово облученных лиц имеет вид:

Nb = p2*(1 - exp(-q2*t))/q2    (2)

Формула (2) позволяет прогнозировать общую заболеваемость для классов болезней, не подверженных влиянию развития лучевого склероза. К ним относятся инфекционные болезни, болезни кожи и подкожной клетчатки, психические расстройства и болезни органов дыхания. Эти 4 класса образуют группу А.

Рис.1. Изменение числа заболевших с увеличением вероятности заболевания по классам группы А.

Графическое изображение зависимости, которая описывается выражением (2), представлено на рис.1. По оси ординат отложено количество заболевших, начиная с ноля в момент окончания облучения. На графике хорошо видно, как увеличение вероятности р2 способствует росту заболеваемости, а число заболевших при развитии болезни увеличивается. Рост продолжается пока скорость заболевания ни сравняется со скоростью выздоровления. Далее число заболевших сохраняется постоянным. Коэффициенты р2 и q2 являются биологическими константами. Они характеризуют данное заболевание (или класс заболеваний).

Влияет ли радиоактивное облучение на вероятность заболеть или поправиться?

Класс Инфекционные болезни

Если облучение не влияет, то вероятность заболевания должна сохраняться постоянной. Если она растет, то число заболевших также будет расти. Установится новый уровень динамического равновесия, который будет выше прежнего (см. рис.1).

Таблица 1. Распространенность заболеваний инфекционными болезнями

В таблице приведены данные государственных Регистров Беларуси и Украины [5,6]. Результаты их анализа показаны на графике Рис. 2.

Рис.2. Влияние радиоактивного облучения на общую заболеваемость инфекционными болезнями.
По вертикальной оси отложена распространенность заболеваемости, а по оси абсцисс – время в годах после Чернобыльской аварии, начиная с1986 года, принятого за ноль шкалы.

Сразу же следует отметить, что процесс изменения распространенности заболеваний носит длительный затяжной характер, но конечный результат ограничен. Такая тенденция наблюдается и в Беларуси, и в Украине. Более того, четко определяется предел роста, до которого он может происходить. Для Украины это 0.0276 (2,76 %), в Беларуси - 0.044 (4,4 %). На 2000 год по Беларуси уровень распространенности инфекционных заболеваний среди всего населения составил 4,0 %, а по Украине 4,22 ± 0,12. Оба предела не превышают заболеваемость всего населения. Следовательно: радиоактивное облучение не приводит к росту общей заболеваемости по инфекционным болезням.
Произведенные вычисления впервые дали возможность определить р2 - вероятность по классу инфекционных болезней. Для Украины это 0.0014, а для Беларуси 0.0022, т.е. она в среднем равна 0.0018.

Класс Психические расстройства

Таблица 2. Общая заболеваемость, класс Психические расстройства

Рис.3. Рост распространенности психических расстройств

В таблице 2 приведены исходные данные Регистров Беларуси и Украины [5,6], а на рис.3 представлены расчетные кривые роста общей заболеваемости по классу 5.Психические расстройства, категория ликвидаторы (Л). В случае Украины совпадение с экспериментальными точками можно считать очень хорошим. Среднее значение составляет Nср=3,59 ± 0,30, а для Беларуси Nср=12,38 ± 2,06. Соответствующие значения для всего населения: в Украине (4,49 ± 0,09)%, а в Беларуси 5,2%. Видно, что для Украины общая заболеваемость ликвидаторов по классу Психические расстройства ниже, чем среди всего населения. В Беларуси это соотношение более чем в 2 раза выше. На графике видно, что здесь по экспериментальным точкам с сильным разбросом почти ничего определить нельзя. По этой причине результаты рассчета вероятностей по Беларуси не могут считаться представительными.
Проведенные вычисления дали величины вероятности заболевания ликвидаторов в Украине p2=0.0083 при выздоровлении q2=0.20. Те же параметры для Беларуси имеют значения р2=0.0625 при вероятности выздоровления q2=0.50.

Рис.4. Класс Психические расстройства (три категории пострадавших)

Большое предельное значение для ЛПА Беларуси никакими общими закономерностями объяснить не удается. Для более тщательного анализа на рис. 4 совмещены результаты по Беларуси и Украине для трех категорий пострадавших. Обозначения по осям те же.

Хорошо видно, что уровень общей заболеваемости как для жителей загрязненной территории, так и для эвакуированных сохраняет примерно постоянное значение и в Беларуси и в Украине в течение всех этих лет, равное (5±1) %. Более того, уровень обшей заболеваемости ликвидаторов Украины также достиг равновесного состояния, которое не превосходит заболеваемость эвакуированных и жителей загрязненных районов. Можно сказать, что за все эти годы уровень психических расстройств как в Украине, так и в Беларуси не превысил показатели для всего населения.

Класс Болезни кожи и подкожной клетчатки

Таблица 3. Общая заболеваемость, класс Кожа и подкожная клетчатка

В таблице 3 приведены исходные данные Регистров Беларуси и Украины [5,6], а на рис.5 представлены расчетные кривые роста общей заболеваемости по классу Кожа и подкожная клетчатка.

Рис.5. Рост распространенности заболеваемости кожи

Прежде всего обращает на себя внимание хорошее согласие теоретических кривых с данными Регистров. Закономерности аналогичны рассмотренным выше и совершенно идентичны для Беларуси и Украины. Видно, что в ближайшие 20-30 лет рост будет продолжаться, стремясь к ожидаемым предельным значениям 7,8 % для Беларуси и 10,3 % для Украины.
Средние значения общей заболеваемости кожи за период 1993-2000 годы по Беларуси составили (3,11±42)%, а по Украине (2,78±0,54)%. В то же время для населения они равны в Беларуси 3,8% и в Украине (4,89±0,09)%. Видно, что сегодня ликвидаторы болеют реже заболеваниями кожи,чем все население, но в пределе они будут болеть более чем в 2 раза чаще.
Вычисленные значения вероятности заболевания ликвидаторов в Беларуси равны р2=0,0039 при q2=0,05 а в Украине р2=0,0031 при q2=0,03.

Класс Болезни органов дыхания

Таблица 4. Общая заболеваемость, класс Болезни органов дыхания

В таблице 4 приведены исходные данные Регистров Беларуси и Украины [5,6], а на рис.6 представлены расчетные кривые роста общей заболеваемости по классу Болезни органов дыхания.

Рис.6. Рост распространенности Болезней органов дыхания ЛПА

Следует отметить хорошее совпадение экпериментальных точек по данным Регистра Украины [5]. Погрешность не превышает 2,5%. Среднее значение распространенности за период наблюдений составило (34,67±4,90)% при уровне общей заболеваемости всего населения (33,7±1,9)%. Предельная величина для ликвидаторов ожидается равной 54%. Это означает, что пока уровень общей заболеваемости органов дыхания не превысил значений для всего населения. Но в течение ближайших 20 лет рост его будет продолжаться и стремиться к предельному значению, которое выше чем сегодня для всего населения в 1,5 раза
Разброс экспериментальных точек по Беларуси [6], как видно из графика, значителен, что снижает точность вычислений и достоверность результатов. Среднее значение распространенности заболеваний органов дыхания (36,82±4,01)% хорошо согласуется с аналогичной величиной для Украины. Однако, погрешность составляет 7,5%. При уровне заболевания всего населения 23,1% ликвидаторы уже сегодня болеют в полтора раза чаще, чем необлученное население, что объясняется значительно меньшим уровнем заболеваемости его по сравнению с Украиной. Ожидаемое предельное значение составит 42,55% в ближайшие 10 лет, что почти в 2 раза превысит заболеваемость всего населения, но останется ниже уровня заболеваемости по Украине.
Расчеты вероятности заболевания органов дыхания по Беларуси дали величину р2=0.0851 при вероятности выздоровления q2=0.20, a по Украине, соответственно, р2=0.0540 и q2=0.10
Характер изменения заболеваемости среди эвакуированных и жителей территории, загрязненной радиоактивными веществами, тот же, что и у ликвидаторов, а уровни ниже, что хорошо видно из таблиц.
Целесообразно все впервые полученные значения вероятности заболевания р2 и выздоровления q2 и другие параметры представить в единой таблице. Обозначения прежние: Среднее – усредненное значение числа заболевших за период с 1993 по 2000 гг. в процентах; П - предел, к которому стремится число заболевших; Население – общая заболеваемость всего населения страны по состоянию на 2000 год.

Заключение

Здесь приведены лишь первые результаты по изучению вероятностей заболевания и выздоровления. Обращено внимание на четкое соответствие закономерностей поведения общей заболеваемости для четырех классов болезней, что позволило объединить эти классы в группу А.
В работе предложено дальнейшее развитие теории радиационного поражения организма, в данном случае не связанное с лучевым склерозом, а отражающее закономерности влияния радиоактивного облучения на изменение общей заболеваемости. Необходимо подчеркнуть, что этот математический аппарат пригоден и для анализа любой отдельной болезни перечисленных классов. Его применение дает корректный научно обоснованный объективный метод анализа заболеваемости, который впервые позволил определить биологические константы – вероятности заболевания р2 и выздоровления q2. Благодаря ему открывается возможность сравнивать болезни указанных классов между собой на основе точно рассчитанного биологического эффекта. Становится реальной цифровая оценка биологической эффективности и лечебных препаратов, и методов, и результатов лечения. В данной работе обозначены лишь первые вехи в этих направлениях.

Параметры общей заболеваемост по классам группы А

Литература:

1. Пшеничников Б.В. Введение в теорию радиационного поражения человека. В Материалах 3-й Международной конф. Медицинские последствия Чернобыльской катастрофы: итоги 15-летних исследований. Июнь 2001. Киев.
2. Пшеничников Б.В. Введение в теорию радиационного поражения человека. Лекция. Экологическая антропология. Ежегодник. Материалы IX Международной научно-практической конференции «Экология человека в постчернобыльский период» 27-29 сентября 2001 г. Издание: «Дзеці Чарнобыля». Минск. 2002. Стр.328-338.
3. Пшеничников Б.В., Иванова Н.В. Малые дозы радиационного облучения и лучевой склероз. Доклад. Экологическая антропология. Ежегодник. Материалы IX Международной научно-практической конференции «Экология человека в постчернобыльский период» 27-29 сентября 2001г. Издание: «Дзеці Чарнобыля». Минск. 2002. Стр.81-84.
4. Пшеничников Б.В. Влияние радиоактивного облучения на заболеваемость. Доклад представлен в: Материалы X Международной Научно-Практической Конференции «Прогноз отдаленных последствий Чернобыльской катастрофы: экологические, медицинские и социальные аспекты. Реабилитация пострадавших». Минск. 2002.
5. Стан здоро’я потерпілого населення України та ресурси охорони здоров'я через 15 років після Чорнобильської катастрофи. Частина І, статистично-аналітичний довідник МОЗ України, видавництво “Техмедекол”, Київ, 2001.
6. Анализ заболеваемости и смертности населения, пострадавшего вследствие катастрофы на ЧАЭС, статистический сборник Минздрава Беларуси за 1993-2000 гг. / Под редакцией проф. Н.Н. Пилипцевича. – Минск: БЕЛЦМТ, 2001.