Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) занимается вопросами изменения климата и здоровья на разных уровнях начиная с конца 80-х годов прошлого столетия. В Европейском регионе эти вопросы были включены в повестки дня первой, второй, третьей и четвертой министерских конференций по окружающей среде и охране здоровья. В 1999 г. было рекомендовано проводить отслеживание, изучение и анализ первых последствий изменения климата для здоровья людей, поддерживать разработку показателей, деятельность по мониторингу и проведению национальных оценок воздействия на здоровье, а также пересматривать варианты и стратегии смягчения и адаптации к изменениям климата.

Были опубликованы материалы ВОЗ, в которых рекомендовано продолжать осуществление мер по уменьшению нынешнего бремени болезни, обусловленного экстремальными погодно-климатическими явлениями, применяя при этом упреждающий и многоплановый подход, а также способствовать внедрению здоровых, энергосберегающих подходов в других секторах [1—3].

В России в июле и августе 2010 г. на фоне аномально высоких температур в 31 регионе страны, в том числе и в Москве, имело место достоверное повышение уровня смертности, главным образом обусловленное ишемической болезнью сердца и цереброваскулярными заболеваниями [4].

В июне 2012 г. ФГБУ «Центральный НИИ организации и информатизации здравоохранения» Минздрава России опубликовал информационный бюллетень ВОЗ «Изменение климата». В этом документе на первом месте упоминается такой климатический фактор, как «сильная жара», которая привела в Европе к более чем 70 000 дополнительных случаев смерти от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний летом 2003 г. [2]. Показатели смертности в периоды аномально высоких температур окружающей среды позволяют проводить оценку как воздействия экологических факторов окружающей среды, так и качества, доступности медицинской помощи населению.

В последние годы проблеме аномальной жары в Европе посвящено большое число работ, в которых наряду с анализом роста смертности в периоды исключительного повышения температуры воздуха подчеркивается, что последствия негативного воздействия жаркой погоды и аномальной жары на здоровье человека, как правило, можно предотвратить [5—11].

Влияние аномально высокой температуры воздуха и его загрязненности на смертность населения в Российской Федерации, в частности в Москве, исследовалось рядом авторов [4, 12—15], однако данная проблема остается актуальной и недостаточно изученной.

Цель исследования — изучить влияние аномального повышения температуры и загрязненности воздуха в летние месяцы 2007—2011 гг. на смертность населения Москвы и оценить возможность прогнозирования смертности с помощью моделей линейного регрессионного анализа.

Проведен анализ смертности населения Москвы в летние месяцы 2007—2011 гг. Использованы данные социально-гигиенического мониторинга учреждениями Роспотребнадзора по Москве (ФБУЗ «ЦГиЭ в городе Москве») за период 2007—2011 гг. Анализ смертности населения, помимо официальных форм статистики (таблицы МС «Распределение умерших по полу, возрасту и причинам смерти за месяц»), проводился на основе полицевой деперсонифицированной базы данных Управления ЗАГСа Москвы по всем случаям смерти населения. Запись этой базы данных представляет собой краткую версию медицинского свидетельства о смерти и, в частности, содержит сведения о возрасте умершего и дате смерти. Это позволяет проводить анализ суточной смертности населения независимо от даты регистрации случая смерти, фиксируемой территориальным органом государственной статистики по Москве (Мосгорстат). Информация о температуре воздуха приведена на основе данных метеостанции Москва (ВВЦ), http://www.rp5.ru.  

Загрязненность атмосферного воздуха в мае—сентябре 2010 г. оценивали по данным ГПБУ «Мосэкомониторинг» (http://www.mosecom.ru) о концентрации PM₁₀ – взвешенных частиц с размерами менее 10 мкм, способных легко проникать в легкие человека и накапливаться в них.

Данные анализировались с помощью компьютерных программ SAS и Statistica. Для оценки динамики показателей применялся метод оценки достоверности различий интенсивных показателей с использованием t-критерия Стьюдента. Достоверными считали различия при р<0,05. При оценке временных рядов применялись: для подтверждения связи факторов коэффициент соответствия (критерий χ²) и оценка парного коэффициента корреляции по Пирсону.

На основании данных о суточной смертности населения Москвы за 2007—2011 гг. была определена зависимость данного показателя от года, сезона, месяца и дня недели (оценены базовые взаимодействия). В дальнейшем для расчета прогнозируемого числа случаев смерти среди населения Москвы в зависимости от повышенных значений температуры воздуха и его загрязненности в летние месяцы использовались модели линейного регрессионного анализа. Моделировался логарифм числа случаев смерти за сутки (использовалась log-шкала). Мерой согласия реальных и модельных данных считали коэффициент множественной корреляции.

Была проведена оценка R² для следующих моделей. Модель 1 — дополнительно к базовым взаимодействиям оценивалась предсказательная способность с учетом порогового значения температуры воздуха 25 °С и превышения этого значения на сутки прогноза (без лага). Модель 2 — дополнительно к базовым взаимодействиям оценивалась предсказательная способность с учетом порогового значения температуры воздуха 25 °С и превышения этого значения на сутки прогноза (без лага) в комплексе с учетом загрязненности воздуха в соответствии с величиной концентрации РМ₁₀ на день прогноза. Модель 3 — дополнительно к базовым взаимодействиям оценивалась предсказательная способность (R²) с учетом порогового значения температуры воздуха 20 °С и превышения этого порога на сутки прогноза и предшествующие 5 сут (лаг 5 сут), а также с учетом концентрации в воздухе РМ₁₀ на день прогноза.

В 2007—2009 и 2011 гг. среднемесячная смертность населения Москвы за период май—сентябрь не претерпевала значимых изменений (рис. 1 и 2).

Из данных табл. 1 также следует, что число случаев смерти от всех причин в июне—августе 2010 г. существенно превышало таковое в летние месяцы 2002—2009, 2011 гг.

В июне—августе 2010 г. на европейской части России установилась аномально жаркая погода. По данным Центра ФОБОС (http://www.fobos.tv), дневная температура воздуха в Москве с 21 июня по 18 августа не опускалась ниже 25 °С, а 29 июля зафиксировано повышение максимальной температуры воздуха до 38,1 °С (см. рис. 2).

Такие погодные условия провоцировали возникновение большого количества лесных пожаров и, как следствие, формирование над Москвой смога — аэрозоля, состоящего из дыма, тумана и пыли. По данным ГПУ «Мосэкомониторинг» (http://www.mosecom.ru), загрязнение атмосферного воздуха города продуктами горения от лесных и торфяных пожаров в отдельные дни июля и августа 2010 г. превышало среднесуточные предельно допустимые концентрации (ПДК_с.с):. по озону до 2,9 ПДК_с.с.; по взвешенным веществам РМ₁₀ до 13,4 ПДК_с.с; по угарному газу до 4,0 ПДК_с.с. (рис. 3).

Проведенный анализ полицевых деперсонифицированных данных о смертности населения Москвы, представляемых Управлением ЗАГСа Москвы, показал, что с 21 июня ежедневное количество умерших значительно превышало фоновое число случаев смерти для мая—сентября (теплого времени года), которое составляло для Москвы в среднем 301 случай в день за 2007—2009 и 2011 гг. Наибольшее число случаев было зафиксировано 18 июля — 641, 26 июля — 705 и 8 августа — 956 (см. рис. 2). В итоге за июнь—август 2010 г. зарегистрирован 11 541 дополнительный случай смерти среди всего населения Москвы.

Рост числа случаев смерти был зафиксирован во всех возрастных группах от 20 лет и старше, но наибольшее число умерших пришлось на возрастную группу 70 и лет и старше. Доля этой группы населения в возрастной структуре смертности возросла с 58,7 (за период январь—май 2010 г.) до 63,7% (за летний период 2010 г.) (p<0,0001).

По данным официальной статистики (Мосгорстат), в июле 2010 г. зарегистрировано 14 340 медицинских свидетельств о смерти, а в августе 2010 г. — 15 016 (в 2009 г. зарегистрировано 9516 и 8905 свидетельств соответственно). Относительные показатели общей смертности населения выросли в июле 2010 г. в сравнении с июлем 2009 г. в 1,5 раза, а в августе 2010 г. в сравнении с августом 2009 г. в 1,7 раза.

Данные о динамике смертности населения Москвы от некоторых групп причин смерти в июле и августе 2010 г. по сравнению со средним показателем июля и августа за период 2002—2009, 2011 гг. представлены в табл. 2.

Из представленных в табл. 2 данных следует, что наиболее выраженным в июле и августе 2010 г. (по сравнению со средними показателями июля и августа 2002—2009, 2011 гг.) был рост смертности от болезней системы кровообращения (в 1,6—1,7 раза), болезней нервной системы (в 2 раза), болезней мочеполовой системы (в 1,8—2,5 раза), болезней системы органов дыхания (в 1,3—1,5 раза). Следует подчеркнуть, что болезни системы кровообращения являлись ведущей причиной смерти в июле—августе 2002—2009, 2011 гг. (в среднем в 54,3± 0,17% от всех случаев).

В 2010 г. показатель общей смертности увеличился на 3,4% (с 1059,96 до 1096,14 на 100 000 населения; p<0,05). Важно отметить, что в период аномальной жары 2010 г. доля случаев смерти от болезней системы кровообращения достоверно увеличилась: с 55,4 в июне до 64,5 и 65,9% соответственно в июле и августе (p<0,0001). В среднем ежемесячно (за период январь — июнь 2010 г.) от болезней системы кровообращения умерли около 5695 человек.

В июле и августе 2010 г. было зарегистрировано соответственно 9249 и 9902 случаев смерти от болезней системы кровообращения.

По данным Е.И. Чазова, С.А. Бойцова [4], О.В. Зайратьянц, Н.И. Полянко [15], в июле и августе 2010 г. по сравнению с аналогичными периодами 2009 г. смертность возросла соответственно: от болезней системы кровообращения в 1,76 и 2,04 раза; от ишемической болезни сердца в 1,78 и 2,03 раза; от цереброваскулярных заболеваний в 1,9 и 2,15 раза. В работе Б.А. Ревича [12] указано также, что за июль—август 2010 г. по сравнению тем же периодом 2009 г. смертность от болезней системы кровообращения возросла на 58,8%, от болезней дыхания — на 84,5%, от инфекционных болезней — на 61,5%, от новообразований — на 70,2%.

Таким образом, повышение смертности во время аномальной жары летом 2010 г. анализировалось в данных работах в сравнении с показателями 2009 г., а в настоящем исследовании — в сравнении с усредненными показателями за 2002—2009, 2011 гг.

При анализе показателей смертности за летние месяцы 2010 г. по сравнению с показателями смертности за 2002—2009 и 2011 гг. в нашей работе учитывалась устойчивая тенденция снижения показателей общей смертности населения за анализируемый период (рис. 4),

При оценке предсказательной способности модели 1 (дополнительно к базовым взаимодействиям оценивалась предсказательная способность с учетом порогового значения температуры воздуха 25 °С и превышения этого значения на сутки прогноза, без лага) R² составил 0,442. Для модели 2 при прогнозе смертности (дополнительно к базовым взаимодействиям оценивалась предсказательная способность с учетом порогового значения температуры воздуха 25 °С и превышения этого значения на сутки прогноза (без лага) в комплексе с учетом загрязненности воздуха в соответствии с величиной концентрации РМ₁₀) R² был равен 0,594 (рис. 5).

При использовании модели 3 (дополнительно к базовым взаимодействиям учитывалось пороговое значение температуры воздуха 20 °С и превышение этого порога на сутки прогноза и предшествующие 5 сут (лаг 5 сут), а также учитывалась загрязненность воздуха в соответствии с величиной концентрации РМ₁₀ на сутки прогноза), коэффициент был наибольшим (R²=0,818), что достоверно выше по сравнению с моделью 2 (p<0,0001) (рис. 6).

Таким образом, в 2010 г. в Москве аномальные погодные условия привели к значимому росту смертности населения (11 541 дополнительный случай смерти), особенно в возрастной группе 70 лет и старше. Негативные погодные условия привели в июле и августе 2010 г. к резкому росту (в 1,3—2,5 раза) смертности лиц с хроническими заболеваниями (болезни системы кровообращения, системы органов дыхания, нервной системы, мочеполовой системы) по сравнению со средними показателями июля и августа 2002—2009, 2011 гг. Неблагоприятное действие аномального повышения температуры воздуха летом 2010 г. усугублялось резким повышением показателей загрязненности воздуха (в частности РМ₁₀) вследствие лесных пожаров и горения торфа.

Чтобы оценить неблагоприятное действие аномального повышения температуры воздуха и его загрязненности, было необходимо учесть дополнительное влияние таких факторов, как год, сезон, месяц и день недели. Тенденция снижения смертности населения в Москве, в частности за анализируемый период 2002—2011 гг. [16, 17], является фактором, который было необходимо учитывать в настоящем исследовании.

По данным Б. А. Ревича и соавт. [14], в Москве температура комфорта равна 18 °C, а пороговым значением среднесуточной температуры воздуха для определения волны жары является 22,7 °C. В нашей работе для моделей 1 и 2 за пороговую максимальную суточную температуру было условно принято значение 25 °C, превышающее оба вышеуказанных значения температуры воздуха. В модели 3 анализировался более длительный период (к летним месяцам были добавлены май и сентябрь). С учетом оценки возможности прогнозирования за все 5 мес, включая май и сентябрь (для которых превышение температуры 25 °C встречается гораздо реже, чем в летние месяцы) за пороговую максимальную суточную температуру было условно принято значение 20 °C.

Наиболее высокая предсказательная способность регрессионного анализа и прогнозирования числа случаев смертей в день прогноза в зависимости от пороговой температуры воздуха и величины концентрации РМ₁₀ была показана для модели с лагом в 5 сут (R²=0,818). Это обусловлено прежде всего тем, что при данной модели учитывалась не только выраженность повышения температуры воздуха, но и его длительность, а также колебания температуры воздуха в течение 5 сут, предшествовавших суткам прогноза. Предсказательная способность модели 1 была меньше, чем у моделей 2 и 3, однако для этой модели не требуется наличие данных о загрязненности воздуха, что делает эту модель наиболее простой для применения.

В дальнейшем необходимо осуществление системой здравоохранения, органами управления, службой социальной защиты комплекса организационных и профилактических мероприятий по предотвращению влияния неблагоприятных последствий аномального повышения температуры воздуха и его загрязненности на смертность населения в летний период. Для достижения этой цели важное значение имеют разработка и совершенствование систем прогнозирования смертности населения в условиях аномальной жары и загрязненности воздуха.

1. За период 2007—2011 гг. наиболее выраженное неблагоприятное воздействие аномального повышения температуры воздуха и его загрязненности на смертность населения Москвы было зафиксировано в летние месяцы 2010 г., что привело к росту смертности, особенно в возрастной группе 70 лет и старше, у лиц с болезнями системы кровообращения.

2. При прогнозировании числа случаев смерти среди населения Москвы в зависимости от повышенных значений температуры воздуха и его загрязненности наибольшая предсказательная способность (R²=0,818) доказана для модели регрессионного анализа с учетом порогового значения температуры 20 °С и превышения этого порога на сутки прогноза и предшествующие 5 сут (лаг 5 сут), а также с учетом концентрации в воздухе РМ₁₀.