ПРИМЕНЕНИЕ РЕКУРРЕНТНЫХ СООТНОШЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Сегодня человеческий организм подвержен множеству факторов окружающей среды, которые могут повысить риск заболеваний. И не всегда удается установить конкретную причину нарушения в работе органов и систем человека. В научной работе рассматривается  создание математической модели, на основе которой можно рассчитать индивидуальный риск заболеваемости человека, учитывая разные факторы среды обитания.

Математическая модель:

Данная модель основана на применении рекуррентных соотношений и позволяет дать оценку индивидуального риска заболеваемости человека в соотношении с определенными факторами окружающей среды, а также возрастными характеристиками человека. Представленная модель опирается на понятие риска как комбинации тяжести вреда и вероятности возникновения этого вреда, а также позволяет делать оценку риска функциональных нарушений организма. Для оценки индивидуального риска заболеваемости человека будем использовать рекуррентные соотношения, учитывающие накопление риска негативных эффектов на критические органы/системы (центральная нервная система, система кровообращения, органы пищеварения) за счет действия химических веществ [1,2]:

где  – риск нарушения системы организма в момент времени t+1;  – риск нарушения системы организма в момент t;  – коэффициент, учитывающий эволюцию риска за счет естественных причин (таблица 1) [2];  – дополнительный риск нарушения системы организма, обусловленный действием j-того фактора окружающей среды или социального фактора в момент t; – эмпирический коэффициент пересчета для различных периодов осреднения (для среднегодовых экспозиций C=1).

 – риск нарушения системы организма под воздействием j-того фактора окружающей среды или социального фактора в возрасте t;  – риск нарушения системы организма без воздействия фактора окружающей среды или социального фактора в возрасте t [2].

Таблица 1.

Значения коэффициентов эволюции риска за счет естественных причин

В данной работе для оценки индивидуального риска заболеваемости человека используется следующий набор факторов окружающей среды: количество диоксида азота и оксида углерода в атмосферном воздухе, количество кадмия в питьевой воде, а также набор социальных факторов таких, как курение, употребление алкоголя, физическая активность.

При расчете дополнительного риска нарушения системы организма , обусловленного действием определенного фактора окружающей среды или социального фактора в момент времени t, используется таблица с приведенными допустимыми значениями норм факторов (таблица 2). При отклонении от нормы значение дополнительного риска принимается как =0,001, в то время как при соблюдении допустимых норм  =0.

Таблица 2.

Допустимые нормы

Общий алгоритм оценки индивидуального риска заболеваемости человека заключается в выполнении следующих шагов:

Шаг 1. Расчет дополнительных рисков нарушения выбранной системы организма в зависимости от допустимой нормы (), приведенной в таблице 2. Значения факторов окружающей среды для некоторых населенных пунктов приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Факторы окружающей среды для нескольких городов России

Шаг 2. Вычисление суммы дополнительных рисков по всем факторам окружающей среды и социальным факторам ().

Шаг 3. Вычисление рекуррентного соотношения с подстановкой недостающих слагаемых ().

Программная часть:

Этап 1. Ввод данных.

Рисунок 1. Ввод данных

Этап 2. Вывод результатов

Программа строит графики риска нарушения центральной нервной системы, системы кровообращения и органов пищеварения в зависимости от входных данных. Точкой на каждом из графиков отмечается значение риска заболеваемости для заданного пользователем возраста. Полученные значения при усреднении характеризуют общий риск заболеваемости человека в процентном соотношении.

Рисунок 2. Вывод результатов

Вывод:

Полученный метод позволяет рассчитать индивидуальный риск заболеваемости человека, основываясь на входных данных. Данный метод может быть использован в медицинских учреждениях, в сфере охраны окружающей среды и обеспечения здоровья населения.

Список литературы:

1. Зайцева Н.В. Методические подходы к оценке интегрального риска здоровью населения на основе эволюционных математических моделей // Здоровье населения и среда обитания. − 2011. − № 10. − С. 6–9.
2. МР 2.1.10.0062–12. Количественная оценка неканцерогенного риска при воздействии химических веществ на основе построения эволюционных моделей. – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2012. – 36 с.