Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XLVI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 07 июня 2018 г.)

Наука: Математика

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Дурыгин Г.Д., Гожулева Е.Г. ПРИМЕНЕНИЕ РЕКУРРЕНТНЫХ СООТНОШЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ЧЕЛОВЕКА // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XLVI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(46). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/11(46).pdf (дата обращения: 20.08.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 163 голоса
Дипломы участников
Диплом Интернет-голосования

ПРИМЕНЕНИЕ РЕКУРРЕНТНЫХ СООТНОШЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО РИСКА ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Дурыгин Глеб Дмитриевич

студент, факультет информатики, Самарский Университет им. С.П. Королёва,

РФ, г. Самара

Гожулева Елена Геннадьевна

студент, факультет информатики, Самарский Университет им. С.П. Королёва,

РФ, г. Самара

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

Критическая система

 

Система кровообращения

 

Центральная нервная система

 

Органы пищеварения

 

α

0,05

0,053

0,0515

 

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

Фактор

Допустимая норма

Диоксид азота в атмосферном воздухе, мг/м3

0,04

Оксид углерода в атмосферном воздухе, мг/м3

3

Кадмий в питьевой воде, мг/дм3

0,001

Курение, мг никотина/неделя.

0,7

Употребление алкоголя, мл/неделя

30

Физическая активность, мин/неделя

не менее 200

 

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

Город

Диоксид азота в атмосферном воздухе, мг/м3

Оксид углерода в атмосферном воздухе, мг/м3

Кадмий в питьевой воде, мг/дм3

Владивосток

1,5

2,0

0,001

Казань

0,28

0,35

0,0001

Москва

0,4

0,1

0,0001

Самара

0,042

1,8

0,0003

Санкт-Петербург

1,7

0,2

0,00001

 

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.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 163 голоса
Дипломы участников
Диплом Интернет-голосования

Оставить комментарий