Экологическое значение ландшафта территорий в профилактике онкологических заболеваний

ВВЕДЕНИЕ

Состояние здоровья населения является одним из важнейших интегральных показателей качества окружающей среды и общего уровня социального благополучия региона. Многочисленные данные медико-биологических и социальных исследований последних десятилетий свидетельствуют о том, что здоровье человека на 50–55 % зависит от его образа жизни, на 20–25 % определяется факторами среды обитания, на 10–15 % — генетическими особенностями и лишь на 8–10 % — уровнем медицинской помощи [1–3]. Таким образом, экологические характеристики территории занимают одно из ключевых мест среди факторов, влияющих на здоровье населения. Особую тревогу вызывает рост числа заболеваний, ассоциированных с ухудшением состояния окружающей среды, прежде всего атмосферного воздуха [4][5]. В структуре общей заболеваемости в последние десятилетия все больший удельный вес занимают болезни, обусловленные техногенным загрязнением. Причем данная тенденция наблюдается не только в промышленных центрах, но и в сельских районах, расположенных вблизи промышленных зон, автотрасс и других источников выбросов [6].

Атмосферные загрязнения оказывают как острое, так и хроническое, специфическое и неспецифическое действие на организм человека. Наличие в воздухе вредных веществ, пыли и промышленных отходов может вызывать широкий спектр патологий, включая заболевания органов дыхания, острые респираторные инфекции, аллергические реакции, злокачественные новообразования и др. Одним из ключевых этиопатогенетических факторов, способствующих формированию злокачественных новообразований, выступают канцерогенные вещества — токсичные химические соединения, широко распространенные в окружающей среде [7]. Они могут накапливаться в воздухе, воде и почве, оказывая прямое мутагенное и токсическое воздействие на клетки организма, нарушая процессы репликации ДНК, апоптоза и иммунного надзора. В условиях техногенного загрязнения и глобальных экологических трансформаций уровень воздействия канцерогенов на организм человека значительно возрастает, что обусловливает рост онкологической патологии в структуре общей заболеваемости населения.

Согласно данным современной медицинской статистики наиболее часто встречающейся причиной временной утраты трудоспособности являются заболевания органов дыхания, что, в частности, может быть обусловлено ухудшением качества вдыхаемого воздуха, высокой концентрацией пылевых частиц и вредных химических агентов. На втором месте располагаются заболевания костно-мышечной системы и соединительной ткани, включая остеоартроз, миозиты, системные коллагенозы и другие нозологические формы. Третью позицию занимают травмы, отравления и другие внешние причины, тогда как четвертое место принадлежит патологии сердечно-сосудистой системы. При этом, если рассматривать структуру первичной инвалидности, наибольший вклад в утрату трудоспособности вносят сердечно-сосудистые заболевания (например, ишемическая болезнь сердца, мозговой инсульт) и злокачественные опухоли, которые отличаются длительным и тяжелым течением, высокой летальностью и значительными затратами на лечение [8].

На фоне нарастающей онкологической заболеваемости возрастает интерес научного сообщества к изучению нефармакологических и превентивных подходов к поддержанию и восстановлению здоровья, включая влияние факторов окружающей природной среды [9]. Современная превентивная медицина признает важную роль природных условий и ландшафтов в снижении психоэмоциональной и соматической нагрузки на организм человека. Экологически благополучные зоны рассматриваются как потенциальные терапевтические ресурсы в рамках концепции формирования «здоровой среды обитания» [10].

Немедикаментозные методы воздействия, объединенные понятием природолечения, включают климатотерапию, ландшафтотерапию, бальнеотерапию, пелоидотерапию (грязелечение), дендротерапию и другие формы рекреационного воздействия, способствующие улучшению общего функционального состояния организма, нормализации вегетативного тонуса, а также повышению адаптационного потенциала.

Особое значение в данном контексте приобретает изучение лесных экосистем как одного из наиболее значимых компонентов природной среды, обладающих выраженными саногенными свойствами. Лесные массивы формируют специфический микроклимат с высоким уровнем ионизации воздуха, фитонцидной активностью и способностью снижать уровень загрязненности атмосферного воздуха. Еще в 1863 году отечественный врач Е. В. Анучин впервые указал на возможную взаимосвязь между уровнем смертности населения и степенью лесистости территорий [11]. В ходе анализа демографических данных им было установлено, что в регионах, где лесной покров превышает 50 % площади, наблюдается значительное снижение общей смертности. Дальнейшее подтверждение этим данным было получено в исследовании В. В. Протопопова, который на основе анализа архивных материалов по шести районам Средней Сибири с различной степенью лесистости выявил выраженную отрицательную корреляцию между уровнем лесного покрова и показателями общей смертности. Согласно результатам его работы, при увеличении лесистости с 15 до 70 % уровень смертности от различных нозологических форм снижался более чем в три раза [12]. Таким образом степень лесного покрова может рассматриваться как один из значимых экологических индикаторов, отражающих уровень благоприятности среды обитания. В условиях урбанизации и деградации природных ландшафтов особое значение приобретает оценка потенциального защитного эффекта зеленых зон и природных массивов на формирование соматического здоровья, в том числе в аспекте профилактики хронических неинфекционных заболеваний, включая онкологические.

С учетом современных вызовов в сфере общественного здравоохранения, в частности — устойчивого роста заболеваемости злокачественными новообразованиями, изучение возможной взаимосвязи между степенью лесного покрова, качеством окружающей среды и показателями онкологической заболеваемости представляется не только актуальным, но и научно обоснованным направлением, обладающим высоким профилактическим потенциалом.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование имело ретроспективный и корреляционный характер, с применением методов пространственно-экологического анализа. Оно направлено на выявление статистически значимых взаимосвязей между экологическими характеристиками территорий и уровнем онкологической заболеваемости населения в разрезе муниципальных районов Республики Башкортостан. В исследование включены 54 муниципальных района Республики Башкортостан. Основным источником эпидемиологических данных послужил отчет «Основные показатели онкологической службы Республики Башкортостан за 2024 год» [13], содержащий сведения о заболеваемости злокачественными новообразованиями (ЗНО). Показатели нормированы на 100 тыс. населения. Демографическая информация (численность населения, плотность населения — чел./км²) получена из официальных материалов Росстата за 2024 год [14]. Количество врачей-онкологов на территории каждого района определялось на основе штатных данных, предоставленных в структуре отчета онкослужбы. Показатели лесистости (доля лесного покрова от общей площади района, в %) были собраны из кадастровых, геоинформационных и экологических отчетов, в том числе на основе данных Минэкологии РБ, Рослесинфорга и региональных геопорталов [15–18].

Зависимая переменная: уровень заболеваемости ЗНО (случаев на 100 тыс. населения). Независимые переменные: доля лесистости территории ( %), плотность населения (чел./км²), количество врачей-онкологов (штатные единицы). Дополнительные переменные (для сопоставительного анализа в подвыборке районов): содержание меди, свинца, кадмия в почве (мг/кг); гидрохимические показатели воды: жесткость, солесодержание, pH; микроэлементы подземных вод (ppm): алюминий, медь, железо и др.

Геохимические данные были получены для 6 районов: Благоварский, Бурзянский, Бураевский, Чишминский, Ишимбайский, Кармаскалинский [19]. Эти данные включали результаты лабораторных исследований проб почвы и подземных вод, выполненных в соответствии с ГОСТ 2874-82 и ГОСТ Р 51301-99. Значения использовались исключительно в описательном и сравнительном анализе, без включения в регрессионную модель.

Основным методом анализа служила множественная линейная регрессия с использованием зависимой переменной (уровень онкозаболеваемости) и нескольких независимых переменных. Модель строилась в программной среде Microsoft Excel. Для каждого предиктора рассчитывались:

- коэффициенты регрессии (β),

- уровень статистической значимости (p),

- доверительные интервалы (95 % CI),

- коэффициент детерминации модели (R²).

Перед построением модели данные проверялись на полноту, выбросы и отклонение от нормального распределения. При наличии выраженной асимметрии планировалась логарифмическая трансформация, однако по результатам анализа она не потребовалась.

Пороговое значение значимости установлено на уровне p < 0,05. Все расчеты производились с двухсторонними допущениями и 95 % доверительными интервалами.

Исследование проводилось с использованием обезличенных, агрегированных открытых данных из официальных государственных источников. Персональная информация пациентов не использовалась. Клинико-биомедицинское вмешательство не осуществлялось, согласование с этическими комитетами не требовалось. Исследование соответствует принципам добросовестной научной практики и положениям Хельсинкской декларации (2013).

РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате проведенного статистического анализа была выявлена достоверная взаимосвязь между уровнем лесистости территории и онкологической заболеваемостью населения в муниципальных районах Республики Башкортостан по итогам 2024 года. По итогам построения линейной регрессионной модели установлено, что увеличение доли лесного покрова на 1 % ассоциируется со снижением зарегистрированной заболеваемости злокачественными новообразованиями на 1,825 случая на 100 тыс. населения. Рассчитанный коэффициент регрессии оказался статистически значимым (p = 0,001), что указывает на высокую надежность обнаруженной зависимости. Доверительный интервал при уровне доверия 95 % составил от –2,862 до –0,787, что подтверждает непротиворечивость модели и снижает вероятность случайной ошибки. Коэффициент детерминации составил R² = 0,200, что свидетельствует о том, что около 20 % вариации уровня онкологической заболеваемости можно объяснить учтенным фактором — долей лесистости территории. Графическая интерпретация результатов представлена на рисунке.

Для уточнения вклада организационно-медицинских факторов в структуру заболеваемости была построена дополнительная регрессионная модель, в которую, помимо показателя лесистости, был включен количественный показатель обеспеченности населения врачами-онкологами (в штатных единицах на район). По результатам данной модели увеличение количества врачей-онкологов на одну штатную единицу связано со снижением заболеваемости на 11,36 случая на 100 тыс. населения, однако этот результат не достиг статистической значимости (p = 0,438). При этом коэффициент регрессии для лесистости сохранил статистическую значимость (p = 0,002), а его значение составило –1,777, что демонстрирует устойчивость связи между природным фактором и заболеваемостью при контроле медицинской обеспеченности.

Наблюдаемые в рамках статистического анализа закономерности согласуются с территориальной дифференциацией показателей. Так, в Бурзянском районе, обладающем наибольшей лесистостью (86,01 %) и низкой плотностью населения (3,8 чел./км²), уровень онкологической заболеваемости составляет 219,7 случая на 100 тыс. населения — один из самых низких в регионе. В то же время в Белорецком районе при сходной доле лесистости (85,49 %) и более высокой плотности населения (8,5 чел./км²), заболеваемость составляет 346,4 случая на 100 тыс. населения. В Давлекановском районе, где лесистость составляет лишь 8,9 %, а плотность населения — 18,7 чел./км², зафиксирован один из самых высоких уровней онкологической заболеваемости — 422,7 случая на 100 тыс. населения. Эти наблюдения подтверждают значения, полученные при регрессионном моделировании, и позволяют предположить существование устойчивой пространственной зависимости между лесистостью и онкологическими показателями.

ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные результаты позволяют рассматривать лесистость территории как значимый экологический фактор, потенциально влияющий на эпидемиологическую ситуацию в области злокачественных новообразований. Несмотря на то что построенная модель объясняет только пятую часть наблюдаемой вариации уровня заболеваемости, выявленная отрицательная зависимость между долей лесного покрова и числом зарегистрированных случаев онкологических заболеваний подтверждает обоснованность гипотезы о защитной функции природных ландшафтов. Это согласуется с теоретическими представлениями о роли лесов в снижении воздействия вредных факторов окружающей среды [20–24].

Механизмы экологического воздействия лесов на здоровье населения многогранны. Во-первых, растительный покров снижает концентрацию канцерогенных веществ в атмосфере за счет процессов абсорбции, осаждения и трансформации. Листья и хвоя деревьев поглощают через устьица такие опасные вещества, как бензол и формальдегид, а также полициклические ароматические углеводороды, диоксины и другие соединения. Во-вторых, на поверхности растительности оседают взвешенные твердые частицы, в том числе PM2.5 и PM10, способные проникать в глубокие отделы респираторной системы человека [25]. В-третьих, лесные почвы и подстилка способствуют биодеградации и связыванию тяжелых металлов (например, кадмия, свинца), предотвращая их миграцию в пищевые цепи и водоносные горизонты. Таким образом, лесистость может не только снижать воздействие загрязненного воздуха, но и способствовать стабилизации почвенных и гидрохимических условий.

Дополнительное включение в модель переменной, отражающей обеспеченность медицинским персоналом, позволило проанализировать влияние инфраструктурных факторов. Несмотря на интуитивную значимость уровня медицинской помощи, модель не выявила статистически достоверного влияния числа врачей-онкологов на показатели заболеваемости. Это может быть связано с тем, что число штатных единиц не отражает фактическую доступность медицинской помощи, уровень онкологической настороженности, качество диагностики и инфраструктуру первичного звена. Таким образом, значение лесистости как фактора, сохраняющего статистическую значимость при учете медицинских переменных, может свидетельствовать о его относительной независимости от организационно-медицинской составляющей.

Пространственные примеры, подтверждающие модели, также важны с точки зрения эколого-эпидемиологического анализа. Районы с высокой долей лесного покрова и низкой плотностью населения демонстрируют наименьшие значения заболеваемости, тогда как территории с минимальной лесистостью при том же уровне демографической нагрузки характеризуются максимальной онкологической заболеваемостью. Это позволяет предположить, что природные особенности региона способны существенно модифицировать воздействие антропогенных факторов, таких как выбросы промышленных предприятий, загрязнение водоемов и почв.

Следует, однако, подчеркнуть, что настоящее исследование носит экологический характер и не претендует на установление причинно-следственной связи. Используемый подход ограничен в учете индивидуальных и поведенческих факторов, таких как курение, образ жизни, питание, профессиональные вредности и генетическая предрасположенность. Также отсутствует информация о концентрациях загрязнителей на момент анализа. Тем не менее выявленные статистические зависимости, поддержанные географическим сопоставлением, могут служить основанием для постановки гипотез и проведения углубленных исследований с применением пространственно-взвешенных регрессионных моделей, расширенного экологического и социально-демографического инструментария.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенного корреляционно-регрессионного анализа позволяют обоснованно утверждать, что степень лесистости территории оказывает статистически значимое влияние на уровень онкологической заболеваемости населения. Полученные данные свидетельствуют о том, что увеличение доли лесного покрова в ландшафте муниципальных образований Республики Башкортостан сопровождается достоверным снижением числа зарегистрированных случаев злокачественных новообразований на 100 тыс. населения. Эта зависимость сохраняет свою значимость при включении в модель дополнительного фактора — обеспеченности медицинским персоналом, что позволяет говорить о самостоятельной роли экологических параметров среды, в частности природного растительного покрова, в формировании эпидемиологической ситуации.

Лесистость может рассматриваться как косвенный экологический индикатор санитарно-гигиенического благополучия территории. Влияние лесных массивов на качество среды обитания реализуется через механизмы абсорбции и фиксации канцерогенов (бензол, формальдегид, ПАУ, тяжелые металлы, диоксины, PM2.5/PM10), биодеградации загрязнителей в почвенно-растительном покрове, а также стабилизации микроклиматических условий. Эти процессы позволяют рассматривать лесной покров как компонент первичной профилактики онкологических и других хронических заболеваний, возникающих в условиях загрязненной среды.

Обнаруженная взаимосвязь подчеркивает важность учета природных и экологических характеристик в системе охраны здоровья населения. В этом контексте особенно актуален подход Health in All Policies — межсекторальная стратегия, направленная на интеграцию вопросов охраны здоровья в политику и планирование всех отраслей, включая природопользование, урбанистику и территориальное развитие. Вместе с тем современное понимание связей между окружающей средой и здоровьем населения все чаще основывается на принципах международной концепции One Health, согласно которой здоровье человека, животных и экосистемы рассматриваются как единая взаимозависимая система. Применение этих подходов позволяет формировать комплексные и научно обоснованные стратегии управления рисками и профилактики заболеваний на уровне территориального управления.

Полученные данные могут быть использованы в обосновании региональных программ экологической реабилитации, пространственного планирования и создания зеленых инфраструктур. Расширение исследований в этом направлении с привлечением данных дистанционного зондирования, гигиенической оценки среды и биостатистического моделирования позволит повысить эффективность профилактических стратегий и обеспечить устойчивое развитие территорий с опорой на научные доказательства.