Патент на изобретение №2355318

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОЦЕНОК НОРМАТИВНЫХ ЗНАЧЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СРЕДЕ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам оценки среды обитания и здоровья человека и предназначено для получения оценок нормативных значений содержания микроэлементов в среде обитания человека. Группу населения, проживающую в районах эколого-биогеохимического оптимума с низкими уровнем и показателями заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) относят к контрольной группе. Группу, проживающую в районах с высокими уровнем и показателями заболеваемости и смертности от ССЗ, относят к опытной группе. Наблюдают за контрольными и опытными группами, содержанием микроэлементов в их суточных водно-пищевых рационах в течение нескольких месяцев, лет, но не более чем 25 лет. Регистрируют для этих групп показатели заболеваемости и смертности от ССЗ. Проводят построение математической модели для оценки комбинированного и сочетанного взаимодействия комплекса факторов, а именно значений содержания микроэлементов в среде обитания человека, влияющих на состояние уровня заболеваемости и смертности от ССЗ. Получают оптимальный интервал содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах. Способ позволяет получить оптимальный, сбалансированный интервал содержания каждого микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах по показателям заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ для групп населения, проживающих на территории, отнесенной к данному эколого-биогеохимическому району. 8 табл.

Изобретение относится к способам оценки среды обитания и здоровья человека и групп населения, проживающих на территориях, отнесенных к эколого-биогеохимическому району, который характеризуется стабильным поведением комплекса показателей состояния здоровья населения и факторов окружающей среды, а именно к способам получения оценок нормативных значений содержания микроэлементов в суточном водно-пищевом рационе, в среде обитания человека и групп населения, проживающих на территориях, отнесенных к эколого-биогеохимическому району.

Известное биогеохимическое районирование территорий в качестве методологической основы проблем геохимической экологии эндемических болезней было успешно проведено В.В.Ковальским в 1974 году, благодаря трудам которого создана и внедрена широко в практику карта биогеохимического районирования территории бывшего Советского Союза [1]. Также эти основы нашли отражение в трудах А.П.Авцына в 1991 году в развитии медицинской микроэлементологии как учения о микроэлементах (атомовитах) и микроэлементозах (атомовитозах). В.В.Ковальский, В.Л.Сусликов, В.Д.Семенов обнаружили, что в условиях перехода биосферы в новое состояние – антропобиосферу естественные биогеохимические цепи приобрели искусственный характер [1].

Известен способ прогнозирования состояния здоровья населения (RU 2125837 С1, кл. 6 А61В 10/00, от 10.02.1999), в котором в качестве экологических зон брали однородные участки территории, характеризующиеся стабильным поведением в них комплекса показателей состояния здоровья населения и факторов окружающей среды, разграниченные посредством иерархической агломеративной кластерной процедуры, построением математической модели для оценки комбинированного и сочетанного взаимодействия комплекса факторов, влияющих на состояние здоровья населения [2].

Прототипом заявляемого изобретения является способ биогеохимического районирования территории В.В.Ковальского, модифицированный В.Л.Сусликовым для территории Чувашии [1], учитывающий внесение в воздушную среду и суточные водно-пищевые рационы новых химических элементов и нарушение естественных биогенных циклов их миграции, в котором исследовались источники водоснабжения, пробы почвы, атмосферного воздуха, пробы растительных продуктов питания, пищевых продуктов животного происхождения, пробы суточных водно-пищевых рационов, проводили 21 экспедиция на территории Чувашии и 1 экспедиция в Якутию. Была рассчитана величина реальной нагрузки (РН) на человека химических веществ, поступающих с атмосферным воздухом, питьевой водой и пищевыми продуктами в баллах, которая определялась по сумме кратностей отношений между фактической концентрацией вещества в воздухе, воде и пище к предельно-допустимым концентрациям веществ, утвержденных специальными документами: СанПиН 3086-84, СанПиН 2.1.4.544-96, СанПиН 2.1.4.559-96. Определение РН для населения каждого административно-территориального района Чувашии проводилось с учетом ежегодных отчетов и протоколов исследований центров госсанэпиднадзора и лабораторий министерства охраны окружающей среды, официальные материалы министерств здравоохранения и охраны окружающей среды. Для изучения баланса микроэлементов и витаминов проводился сбор суточной мочи, кала, водно-пищевого рациона, волос и крови. Микроэлементы определяли атомно-абсорбционным, фотоколориметрическим и другими известными методами.

Известные способы [1, 2] не могут использоваться на современном этапе для более точного определения оценок нормативных значений содержания микроэлементов в среде обитания человека и групп населения, проживающих на территориях, отнесенных к эколого-биогеохимическому району, так как

а) способы 80-90 годов утратили свою актуальность в смысле точности и объективности реакции на изменения среды обитания, так как суточные водно-пищевых рационы уже другие;

б) известные способы могут быть использованы в целях сравнения с новыми показателями заболеваемости (например, сердечно-сосудистыми заболеваниями) и оценками нормативных значений содержания микроэлементов в среде обитания человека и групп населения, проживающих на территориях, отнесенных к эколого-биогеохимическому району;

в) в известных способах, в новом малом исследовании определения оценок нормативных значений содержания микроэлементов в среде обитания человека (в связи с одним показателем заболеваемости, например от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ) не используются методы нужной группировки населения (обладающей модельной репрезентативностью) на основе математической закономерности, которые аналитически описывали одно из взаимодействий в малом по всему спектру микроэлементов и показателей.

Заявляемое изобретение решает новую задачу определения, получения оценок нормативных значений содержания микроэлементов в суточном водно-пищевом рационе, в среде обитания человека и групп населения, проживающих на территориях, отнесенных к эколого-биогеохимическому району. Полученный интервал для этих значений можно рекомендовать как оптимальный, сбалансированный, определяющий состояние здоровья групп населения, проживающих на территории, отнесенной к данному эколого-биогеохимическому району. В целом, способ обеспечивает новую методологическую и практическую основу для оценки среды обитания и здоровья населения.

Способ оценки среды обитания и здоровья человека и групп населения, проживающих на территориях, отнесенных к эколого-биогеохимическому району, который характеризуется стабильным поведением комплекса показателей состояния здоровья населения и факторов окружающей среды, путем сбора проб суточного водно-пищевого рациона, биогеохимического районирования, выделения районов эколого-биогеохимического оптимума, кризиса и бедствия, построения математической модели для оценки комбинированного и сочетанного взаимодействия комплекса факторов, влияющих на состояние здоровья, отличающийся тем, что группу населения, проживающую в районах эколого-биогеохимического оптимума с низкими уровнем и показателями заболеваемости от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и смертности, связанной с ССЗ относят к контрольной группе, а группу, проживающую в районах эколого-биогеохимического кризиса или бедствия с высокими уровнем и показателями заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, относят к опытной группе, наблюдают за контрольными и опытными группами, содержанием микроэлементов в их суточных водно-пищевых рационах в течение нескольких месяцев, лет, но не более чем 25 лет, регистрируют для этих групп показатели заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, и далее определяют параметры распределений значений показателя заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, значений содержания микроэлементов в суточных водно-пищевых рационах как случайных величин и их распределений – композиций по формулам:

, ,

где х_1,0 – значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в начале фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной группой или, если опытных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах нескольких опытных групп за фиксированный промежуток времени; х_1,1 – значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной группой или, если опытных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах нескольких опытных групп за фиксированный промежуток времени; x_1,2 – значение максимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах опытной и контрольной групп за фиксированный промежуток времени или, если опытных и контрольных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах среди всех опытных и контрольной групп за фиксированный промежуток времени; х_1,3 – значение минимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах опытной и контрольной групп за фиксированный промежуток времени или, если опытных и контрольных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах среди всех опытных и контрольной групп за фиксированный промежуток времени; у_1,0 – значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в начале фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной группой или, если опытных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди нескольких опытных групп за фиксированный промежуток времени; у_1,1 – значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной группой или, если опытных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди нескольких опытных групп за фиксированный промежуток времени; у_1,2 – значение максимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в опытной и контрольной группах за фиксированный промежуток времени или, если опытных и контрольных групп несколько, то значение максимального показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ среди всех опытных и контрольной групп за фиксированный промежуток времени; у_1,3 – значение минимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в опытной и контрольной группах за фиксированный промежуток времени или, если опытных и контрольных групп несколько, то значение минимального показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ среди всех опытных и контрольной групп за фиксированный промежуток времени; ₁ – условная дисперсия случайной величины, обозначающей содержание микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах опытной группы или опытных групп; ₂ – условная дисперсия случайной величины, обозначающей показатель заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, у опытной группы или у опытных групп; z₁ – общий делитель дисперсий ₁ и ₂;

, ,

где х_2,0 – значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в начале фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной контрольной группой или, если контрольных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах нескольких контрольных групп за фиксированный промежуток времени; х_2,1 – значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной контрольной группой или, если контрольных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах нескольких контрольных групп за фиксированный промежуток времени; у_2,0 – значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в начале фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной контрольной группой или, если контрольных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди нескольких контрольных групп за фиксированный промежуток времени; у_2,1 – значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной контрольной группой или, если контрольных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди нескольких контрольных групп за фиксированный промежуток времени; ₃ – условная дисперсия случайной величины, обозначающей содержание микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах контрольной группы или контрольных групп; ₄ – условная дисперсия случайной величины, обозначающей показатель заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, у контрольной группы или у контрольных групп; z₂ – общий делитель дисперсий ₃ и ₄; и далее находят общий делитель распределений-композиций , являющийся общим параметром распределений, проводят оценку начальных теоретических моментов первого порядка распределений-композиций, параметров ₁ и ₃ как

где n – число наблюдаемых опытных и контрольных групп; х_j – наблюдаемое значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в начале или в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной или контрольной группой; у_k – наблюдаемое значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в начале или в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной или контрольной группой, и далее получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлементов как ₁±₂, также получают доверительные интервалы для оцениваемых параметров случайной величины, обозначающей показатель заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ как ₃±₂, причем расчеты производят последовательно, по каждому из микроэлементов и по каждому из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ: сначала получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлемента по одному району как ₁±₂ на основе сравнения контрольной и опытной групп населения по показателю заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, затем получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлемента по двум или нескольким районам как ₁±₂ на основе сравнения двух или нескольких контрольных и двух или нескольких опытных групп населения по показателю заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, затем среди полученных доверительных интервалов выбирают искомый интервал для определения оптимума содержания каждого микроэлемента [(₁–₂)^*, (₁+₂)^*], где (₁–₂)^* – максимальное значение, отбираемое из множества Min значений нижних границ, соответствующих самым меньшим значениям ₃±₂ каждого из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, Min={(₁–₂)₁,,(₁–₂)_i}, где i – число показателей и рассчитанных доверительных интервалов, а (₁+₂)^* – минимальное значение, отбираемое из множества Max значений верхних границ, соответствующих самым меньшим значениям ₃±₂ каждого из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, Max={(₁+₂)₁,,(₁+₂)_i} где i – число показателей и соответствующих им рассчитанных доверительных интервалов, и полученный интервал для значений [(₁–₂)^*, (₁+₂)^*] содержания в суточных водно-пищевых рационах каждого микроэлемента рекомендуют как оптимальный, сбалансированный, определяющий состояние здоровья групп населения, проживающих на территории, отнесенной к данному эколого-биогеохимическому району.

Способ проводится следующим образом. С целью выявления стабильного поведения комплекса показателей состояния здоровья групп населения и факторов окружающей среды сначала проводят экологическое биогеохимическое районирование и картографирование исследуемой территории проживания групп населения. Учитывают внесение в воздушную среду и суточные водно-пищевые рационы новых химических элементов и нарушение естественных биогенных циклов их миграции, в котором исследуются источники водоснабжения, пробы почвы, атмосферного воздуха, пробы растительных продуктов питания, пищевых продуктов животного происхождения, пробы суточных водно-пищевых рационов.

Выделяют районы эколого-биогеохимического оптимума, кризиса и бедствия с целью построения математической модели для оценки комбинированного и сочетанного взаимодействия комплекса факторов, влияющих на состояние здоровья. Причем группу населения, проживающую в районах эколого-биогеохимического оптимума с низкими уровнем и показателями заболеваемости от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и смертности, связанной с ССЗ относят к контрольной группе, а группу, проживающую в районах эколого-биогеохимического кризиса или бедствия с высокими уровнем и показателями заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, относят к опытной группе

Наблюдают за контрольными и опытными группами, содержанием микроэлементов в их суточных водно-пищевых рационах в течение нескольких месяцев, лет, но не более чем 25 лет. Регистрируют для этих групп показатели заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, и далее определяют параметры распределений значений показателя заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, значений содержания микроэлементов в суточных водно-пищевых рационах как случайных величин и их распределений-композиций по формулам (1) и (2).

Далее находят общий делитель распределений-композиций , являющийся общим параметром распределений, проводят оценку начальных теоретических моментов первого порядка распределений-композиций, параметров ₁ и ₃ по формулам (3) и (4).

Получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлементов как ₁±₂. Также получают доверительные интервалы для оцениваемых параметров случайной величины, обозначающей показатель заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ как ₃±₂. Причем расчеты производят последовательно, по каждому из микроэлементов и по каждому из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ. Сначала получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлемента по одному району как ₁±₂ на основе сравнения контрольной и опытной групп населения по показателю заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ. Затем получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлемента по двум или нескольким районам как ₁±₂ на основе сравнения двух или нескольких контрольных и двух или нескольких опытных групп населения по показателю заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ. Затем среди полученных доверительных интервалов выбирают искомый интервал для определения оптимума содержания каждого микроэлемента [(₁–₂)^*, (₁+₂)^*], где (₁–₂)^* – максимальное значение, отбираемое из множества Min значений нижних границ, соответствующих самым меньшим значениям ₃±₂ каждого из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, Min={(₁–₂)₁,,(₁–₂)_i} где i – число показателей и рассчитанных доверительных интервалов, а (₁+₂^*) – минимальное значение, отбираемое из множества Мах значений верхних границ, соответствующих самым меньшим значениям ₃±₂ каждого из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, Max={₁+₂)₁,,(₁+₂)_i} где i – число показателей и соответствующих им рассчитанных доверительных интервалов.

Полученный интервал для значений [(₁–₂)^*, (₁+₂)^*] содержания в суточных водно-пищевых рационах каждого микроэлемента рекомендуют как оптимальный, сбалансированный, определяющий состояние здоровья групп населения, проживающих на территории, отнесенной к данному эколого-биогеохимическому району.

Пример 1.

По предлагаемому способу были проведены расчеты (табл.1-4) для получения оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточных водно-пищевых рационах по показателям заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, Алатырского и Порецкого районов Чувашской республики.

В качестве исходных данных рассматриваем (табл.1-4):

а) значения содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточных водно-пищевых рационах Алатырского и Порецкого районов Чувашской республики, представляющих опытные группы населения, наблюдаемые в 1980 и 2001 гг.;

б) значения содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточных водно-пищевых рационах Канашского и Янтиковского районов Чувашской республики, представляющих контрольные группы населения, наблюдаемые в 1980 и 2001 гг.;

в) значения показателей заболеваемости (на 1 тыс. населения) от ССЗ и смертности (на 100 тыс. населения), связанной с ССЗ, в Алатырском и Порецком районах Чувашской республики, для опытных групп населения, наблюдаемые в 1980 и 2001 гг.;

г) значения показателей заболеваемости (на 1 тыс. населения) от ССЗ и смертности (на 100 тыс. населения), связанной с ССЗ, в Канашском и Янтиковском районах Чувашской республики, для контрольных групп населения, наблюдаемых в 1980 и 2001 гг.

Заносят исходные данные в таблицы (табл.1-8) для автоматизированного расчета. Обозначения переменных и ячеек в таблицах:

omega1=₁; omega2=₂; omega3=₃; omega4=₄;

z1=z₁; z2=z₂; SM=NM=₁; SZ=NZ=₃; z1/z2=;

I10=I11=₂; J10=₁–₂; J11=₃–₂; К10=₁+₂; К11=₃+₂.

В таблице 1 использованы следующие формулы для ячеек:

G1=(B3+C3+B20+C20)/4; G2=(D3+E3+D20+E20)/4;

G3=(C3-B3)/(C3-C20); G4=(E3-D3)/(E3-D20);

G5=(B20-C20)/(C3-C20); G6=(E20-D20)/(E3-D20);

G7=G3/G4; G8=G5/G6; G9=G7/G8;

J10=G10-I10; J11=G11-I11; K10=G10+I10; K11=G11+I11.

В таблице 2 использованы следующие формулы для ячеек:

G1=(B3+C3+B20+C20+B5+C5+B21+C21)/8;

G2=(D3+E3+D20+E20+D5+E5+D21+Е21)/8;

G3=(C3-B5)/(C3-C21); G4=(E3-D5)/(E3-D20);

G5=(B20-C21)/(C3-C21); G6=(E21-D20)/(E3-D20);

G7=G3/G4; G8=G5/G6; G9=G7/G8

J10=G10-I10; J11=G11-I11; K10=G10+I10; K11=G11+I11.

В таблице 3 использованы следующие формулы для ячеек:

G1=(B3+C3+B20+C20)/4; G2=(D3+E3+D20+E20)/4;

G3=(C3-B3)/(C3-C20); G4=(E3-D3)/(E3-D20);

G5=(B20-C20)/(C3-C20); G6=(E20-D20)/(E3-D20);

G7=G3/G4; G8=G5/G6; G9=G7/G8;

J10=G10-I10; J11=G11-I11; K10=G10+I10; K11=G11+I11.

В таблице 4 использованы следующие формулы для ячеек:

G1=(B3+C3+B5+C5+B20+C20+B21+С21)/8;

G2=(D3+E3+D20+E20+D5+E5+D21+Е21)/8;

G3=(C3-B5)/(C3-C21); G4=(E3-D5)/(E3-D20);

G5=(B20-C21)/(С3-С21); G6=(D21-D20)/(E3-D20);

G7=G3/G4; G8=G5/G6; G9=G7/G8;

J10=G10-I10; J11=G11-I11; K10=G10+I10; K11=G11+I11.

Расчеты проводят последовательно.

1. Сначала получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений микроэлемента кремния в суточных водно-пищевых рационах по одному району как ₁±₂ на основе сравнения контрольной (Канашский район) и опытной (Алатырский район) групп населения по показателям заболеваемости от ССЗ и смерности, связанной с ССЗ.

2. Затем получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений микроэлемента кремния в суточных водно-пищевых рационах двух районов как ₁±₂ на основе сравнения двух контрольных (Канашский и Янтиковский районы) и двух опытных (Алатырский и Порецкий районы) групп населения по показателям заболеваемости от ССЗ и смерности, связанной с ССЗ.

Сравнивают доверительные интервалы следующим образом:

1. Показатель смертности, связанной с ССЗ, 1049,4±0,250695 (табл.4), выбранный для четверки районов: Алатырский-Порецкий и Канашский-Янтиковский ниже, чем показатель смертности 1350,65±0,687169 (табл.3), выбранный для пары районов Алатырский и Канашский. Поэтому, в качестве оценок нормативного значения содержания микроэлемента кремния в суточных водно-пищевых рационах выбираем доверительный интервал 20,4725±0,250695 (табл.4), соответствующий показателю смертности, связанной с ССЗ 1049,4±0,250695 (табл.4). Минимальное значение показателя 20,22181 (ячейка J10 в табл.4). Максимальное значение показателя 20,72319 (ячейка К10 в табл.4).

2. Аналогичным образом, в качестве оценки нормативного значения содержания микроэлемента кремния в суточных водно-пищевых рационах выбирают доверительный интервал 20,9875±0,747338, учитывая самый низкий показатель заболеваемости 23,8425±0,747338 (табл.1). Минимальное значение показателя 20,240162 (ячейка J10 в табл.1). Максимальное значение показателя 21,734838 (ячейка К10 в табл.1).

3. Сравнивают доверительные интервалы, выбранные в пп.1, 2, и корректируют выбор оценок нормативного значения:

а) по максимальному значению 20,240162 из двух минимальных значений содержания микроэлемента кремния в суточных водно-пищевых рационах 20,240162 и 20,22181;

б) по минимальному значению 20,72319 из двух максимальных значений содержания микроэлемента кремния в суточных водно-пищевых рационах 20,72319 и 21,734838.

4. Получают в соответствии с п.3 окончательный результат для оценок нормативного значения содержания микроэлемента кремния в суточных водно-пищевых рационах опытных групп как 20,240162÷20,72319 или [20,240162, 20,72319].

Пример 2.

По предлагаемому способу были проведены расчеты (табл.5-8) для получения оценок нормативных значений содержания микроэлемента цинка, мг/л, в суточных водно-пищевых рационах по показателям заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, Алатырского и Порецкого районов Чувашской республики.

В таблице 5 использованы следующие формулы для ячеек:

G1=(B3+C3+B20+C20)/4; G2=(D3+E3+D20+E20)/4;

G3=(C3-B3)/(C3-C20); G4=(E3-D3)/(E3-D20);

G5=(B20-C20)/(C3-C20); G6=(E20-D20)/(E3-D20);

G7=G3/G4; G8=G5/G6; G9=G7/G8;

J10=G10-I10; J11=G11-I11; K10=G10+I10; K11=G11+I11.

В таблице 6 использованы следующие формулы для ячеек:

G1=(B3+C3+B20+C20+B5+C5+B21+C21)/8;

G2=(D3+E3+D20+E20+D5+E5+D21+Е21)/8;

G3=(C3-C5)/(C3-C21); G4=(E3-D5)/(E3-D20);

G5=(B21-C21)/(C3-C21); G6=(E21-D20)/(E3-D20);

G7=G3/G4; G8=G5/G6; G9=G7/G8;

J10=G10-I10; J11=G11-I11; K10=G10+I10; K11=G11+I11.

В таблице 7 использованы следующие формулы для ячеек:

G1=(B3+C3+B20+C20)/4; G2=(D3+E3+D20+E20)/4;

G3=(C3-B3)/(C3-C20); G4=(E3-D3)/(E3-D20);

G5=(B20-C20)/(C3-C20); G6=(E20-D20)/(E3-D20);

G7=G3/G4; G8=G5/G6; G9=G7/G8;

J10=G10-I10; J11=G11-I11; K10=G10+I10; K11=G11+I11.

В таблице 8 использованы следующие формулы для ячеек:

G1=(B3+C3+B5+C5+B20+C20+B21+C21)/8;

G2=(D3+E3+D20+E20+D5+E5+D21+Е21)/8;

G3=(C3-C5)/(C3-C21); G4=(E3-D5)/(E3-D20);

G5=(B21-C21)/(C3-C21); G6=(D21-D20)/(E3-D20);

G7=G3/G4; G8=G5/G6; G9=G7/G8;

J10=G10-I10; J11=G11-I11; K10=G10+I10; K11=G11+I11.

Оценками нормативного значения микроэлемента – цинка в суточных водно-пищевых рационах опытных групп являются значения 12,070105÷12,30393. (табл.5-8)

В основе математической модели для оценки комбинированного и сочетанного взаимодействия микроэлементов суточного водно-пищевого рациона, как факторов, влияющих на состояние здоровья, лежит гипотеза о взаимосвязи композиций факторов и показателей (например, показателей заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ), распределенных по нормальным законам (5)-(6).

,

В пространстве их коммутаций имеем распределения (7)-(8) с параметрами общих точек устойчивого решения.

Для композиций свойство коммутативности не выполняется.

Источники информации

1. Сусликов В.Л. Эколого-биогеохимическое районирование территорий – методологическая основа для оценки среды обитания и здоровья человека. Чебоксары: Чуваш. ун-т, 2001. 40 с.

2. Патент РФ 2125837 С1, кл. 6 А61В 10/00, 1999.

Таблица 1 Получение оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточном вводно-пищевом рационе для опытной группы населения, проживающей в Алатырском районе Чувашской республики
	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K
1		Микроэлементы	Заболеваемость	SM	20,9875			оценки (доверит. интервал)	оценки (доверит. интервал)
2	Алатырский р-н (опытная группа)	1980	2001	1980	2001	SZ	23,8425
3	кремний	32,02	35,29	21	37,55	omega1	0,1127975
4						omega2	0,665996
5						omega3	0,1393584
6						omega4	0,4595573
7						z1	0,1693667
8						z2	0,3032449
9						z1/z2	0,5585146
10						NM	20,9875	(+ или -)	0,747338	20,240162	21,734838
11						NZ	23,8425	(+ или -)	0,747338	23,095162	24,589838
12
13
14
15
16
17
18
19
20	Канашский р-н (контрольная группа)	10,34	6,3	12,7	24,12

Таблица 2 Получение оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточном водно-пищевом рационе для опытных групп населения, проживающих в Алатырском и Порецком районах Чувашской республики
	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K
1		Микроэлементы	Заболеваемость	SM	20,4725			оценки (доверит. интервал)	оценки (доверит. интервал)
2	Алатырский р-н (опытная группа)	1980	2001	1980	2001	SZ	24,26
3	кремний	32,02	35,29	21	37,55	omega1	0,130914
4	Порецкий р-н (опытная группа)					omega2	0,778672
5	кремний	31,25	33,97	18,2	34,91	omega3	0,19151
6						omega4	0,740443
7						z1	0,168124
8						z2	0,258643
9						z1/z2	0,650026
10						NM	20,4725	(+ или -)	0,806242	19,66626	21,27874
11						NZ	24,26	(+ или -)	0,806242	23,45376	25,06624
12
13
14
15
16
17
18
19
20	Канашский р-н (контрольная группа)	10,34	6,3	12,7	24,12
21	Янтиковский р-н (контрольная группа)	10,18	4,43	14,5	31,1

Таблица 3
Получение оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточном водно-пищевом рационе для опытных групп населения, проживающих в Алатырском районе Чувашской республики
	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K
1		Микроэлементы	Смертность	SM	20,9875			оценки (доверит, интервал)	оценки (доверит. интервал)
2	Алатырский р-н (опытная группа)	1980	2001	1980	2001	SZ	1350,65
3	кремний	32,02	35,29	1085	1790,7	omega1	0,112798
4						omega2	0,962624
5						omega3	0,139358
6						omega4	0,561588
7						z1	0,117177
8						z2	0,248151
9						z1/z2	0,472201
10						NM	20,9875	(+ или -)	0,687169	20,30033	21,67467
11						NZ	1350,65	(+ или -)	0,687169	1349,963	1351,337
12
13
14
15
16
17
18
19
20	Канашский р-н (контрольная группа)	10,34	6,3	1057,6	1469,3

Таблица 4
Получение оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточном водно-пищевом рационе для опытных групп населения, проживающих в Алатырском и Порецком районах Чувашской республики
	А	B	C	D	Е	F	G	H		J	К
1		Микроэлементы	Смертность	SM	20,4725			оценки (доверит. интервал)	оценки (доверит. интервал)
2	Алатырский р-н (опытная группа)	1980	2001	1980	2001	SZ	1049,4
3	кремний	32,02	35.29	1085	1790,7	omega1	0,1309138
4	Порецкий р-н (опытная группа)					omega2	0,6771661
5	кремний	31,25	33,97	1057,6	1469,3	omega3	0,19151
6						omega4	0,0622575
7						z1	0,193326
8						z2	3,0760946
9						z1/z2	0,0628479
10						NM	20,4725	(+или -)	0,250695	20,22181	20,72319
11						NZ	1049,4	(+или -)	0.250695	1049,149	1049,651
12
13
14
15
16
17
18
19
20	Канашский р-н (контрольная группа)	10,34	6,3	708,1	766,9
21	Янтиковский р-н (контрольная группа)	10,18	4,43	775,5	742,1

Таблица 5
Получение оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточном водно-пищевом рационе для опытной группы населения, проживающей в Алатырском районе Чувашской республики
	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K
1		Микроэлементы	Заболеваемость	SM	12,38			оценки (доверит. интервал)	оценки (доверит. интервал)
2	Алатырский р-н (опытная группа)	1980	2001	1980	2001	SZ	23,8425
3	цинк	13,25	13,79	21	37,55	omega1	0,1202673
4						omega2	0,665996
5						omega 3	0,8641425
6						omega 4	0,4595573
7						z1	0,1805826
8						z2	1,8803802
9						z1/z2	0,0960351
10						NM	12,38	(+или -)	0,309895	12,070105	12,689895
11						NZ	23,8425	(+или -)	0,309895	23,532605	24,152395
12
13
14
15
16
17
18
19
20	Канашский р-н (контрольная группа)	13,18	9,3	12,7	24,12

Таблица 6
Получение оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточном водно-пищевом рационе для опытных групп населения, проживающих в Алатырском и Порецком районах Чувашской республики
	A	B	С	D	Е	F	G	H	I	J	К
1		Микроэлементы	Заболеваемость	SM	12,115			оценки (доверит. интервал)	оценки (доверит. интервал)
2	Алатырский р-н (опытная группа)	1980	2001	1980	2001	SZ	24,26
3	цинк	13,25	13,79	21	37,55	omega1	0,423983
4	Порецкий р-н (опытная группа)					omega2	0,778672
5	цинк	12,25	11.81	18,2	34,91	omega3	1,092077
6						omega4	0,740443
7						z1	0,544495
8						z2	1,474898
9						z1/z2	0,369175
10						NM	12,115	(+или -)	0,607597	11,5074	12,7226
11						NZ	24,26	(+или -)	0,607597	23,6524	24,8676
12
13
14
15
16
17
18
19
20	Канашский р-н (контрольная группа)	13.18	9,3	12,7	24,12
21	Янтиковский р-н (контрольная группа)	14,22	9,12	14,5	31,1

Таблица 7
Получение оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточном водно-пищевом рационе для опытной группы населения, проживающей в Алатырском районе Чувашской республики
	А	В	С	D	Е	F	G	H	I	J	К
1		Микроэлементы	Смертность	SM	12,38			оценки (доверит. интервал)	оценки (доверит. интервал)
2	Алатырский р-н (опытная группа)	1980	2001	1980	2001	SZ	1350,65
3	цинк	13,25	13,79	1085	1790,7	omega1	0,120267
4						omega2	0,962624
5						omega3	0,864143
6						omega 4	0,561588
7						z1	0,124937
8						z2	1,538749
9						z1/z2	0,081194
10						NM	12,38	(+или -)	0,284945	12,09505	12,66495
11						NZ	1350,65	(+или -)	0,284945	1350,365	1350,935
12
13
14
15
18
17
18
19
20	Канашский р-н (контрольная группа)	13,18	9,3	1057,6	1469,3

Таблица 8
Получение оценок нормативных значений содержания микроэлемента кремния, мг/л, в суточном водно-пищевом рационе для опытных групп населения, проживающих в Алатырском и Порецком районах Чувашской республики
	А	B	C	D	Е	F	G	H	I	J	К
1		Микроэлементы	Смертность	SM	12,115			оценки (доверит. интервал)	оценки (доверит. интервал)
2	Алатырский р-н (опытная группа)	1980	2001	1980	2001	SZ	1049,4
3	цинк	13,25	13,79	1085	1790,7	omega1	0,423983
4	Порецкий р-н (опытная группа)					omega2	0,677166
5	цинк	12,25	11,81	1057.6	1469,3	omega3	1,092077
6						omega4	0,062258
7						z1	0,626114
8						z2	17,54129
9						z1/z2	0,035694
10						NM	12,115	(+или -)	0,188928	11,92607	12,30393
11						NZ	1049,4	(+или -)	0,188928	1049,211	1049,589
12
13
14
15
16
17
18
19
20	Канашский р-н (контрольная группа)	13,18	9,3	708,1	766,9
21	Янтиковский р-н (контрольная группа)	14,22	9,12	775,5	742,1

Формула изобретения

Способ оценки среды обитания и здоровья человека и групп населения, проживающих на территориях, отнесенных к эколого-биогеохимическому району, который характеризуется стабильным поведением комплекса показателей состояния здоровья населения и факторов окружающей среды, путем сбора проб суточного водно-пищевого рациона, биогеохимического районирования, выделения районов эколого-биогеохимического оптимума, кризиса и бедствия, построения математической модели для оценки комбинированного и сочетанного взаимодействия комплекса факторов, влияющих на состояние здоровья, отличающийся тем, что группу населения, проживающую в районах эколого-биогеохимического оптимума с низкими уровнем и показателями заболеваемости от сердечнососудистых заболеваний (ССЗ) и смертности, связанной с ССЗ относят к контрольной группе, а группу, проживающую в районах эколого-биогеохимического кризиса или бедствия с высоким уровнем и показателями заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, относят к опытной группе, наблюдают за контрольными и опытными группами, содержанием микроэлементов в их суточных водно-пищевых рационах в течение нескольких месяцев, лет, но не более, чем 25 лет, регистрируют для этих групп показатели заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, и далее определяют параметры распределений значений показателя заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, значений содержания микроэлементов в суточных водно-пищевых рационах как случайных величин и их распределений-композиций по формулам

где х_1,0 – значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в начале фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной группой или, если опытных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах нескольких опытных групп за фиксированный промежуток времени; х_1,1 – значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной группой или, если опытных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах нескольких опытных групп за фиксированный промежуток времени; х_1,2 – значение максимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах опытной и контрольной групп за фиксированный промежуток времени или, если опытных и контрольных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах среди всех опытных и контрольной групп за фиксированный промежуток времени; х_1,3 – значение минимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах опытной и контрольной групп за фиксированный промежуток времени или, если опытных и контрольных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах среди всех опытных и контрольной групп за фиксированный промежуток времени; у_1,0 – значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в начале фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной группой или, если опытных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди нескольких опытных групп за фиксированный промежуток времени; у_1,1 – значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной группой или, если опытных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди нескольких опытных групп за фиксированный промежуток времени; y_1,2 – значение максимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в опытной и контрольной группах за фиксированный промежуток времени или, если опытных и контрольных групп несколько, то значение максимального показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди всех опытных и контрольной групп за фиксированный промежуток времени; y_1,3 – значение минимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в опытной и контрольной группах за фиксированный промежуток времени или, если опытных и контрольных групп несколько, то значение минимального показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди всех опытных и контрольной групп за фиксированный промежуток времени; ₁ – условная дисперсия случайной величины, обозначающей содержание микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах опытной группы или опытных групп; ₂ – условная дисперсия случайной величины, обозначающей показатель заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, у опытной группы или у опытных групп; z₁ – общий делитель дисперсий ₁ и ₂,

где x_2,0 – значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в начале фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной контрольной группой или, если контрольных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах нескольких контрольных групп за фиксированный промежуток времени; х_2,1 – значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной контрольной группой или, если контрольных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах нескольких контрольных групп за фиксированный промежуток времени; у_2,0 – значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в начале фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной контрольной группой или, если контрольных групп несколько, то значение минимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди нескольких контрольных групп за фиксированный промежуток времени; у_2,1 – значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной контрольной группой или, если контрольных групп несколько, то значение максимального наблюдаемого показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, среди нескольких контрольных групп за фиксированный промежуток времени; ₃ – условная дисперсия случайной величины, обозначающей содержание микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах контрольной группы или контрольных групп; ₄ – условная дисперсия случайной величины, обозначающей показатель заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, у контрольной группы или у контрольных групп; z₂ – общий делитель дисперсий ₃ и ₄, и далее находят общий делитель распределений – композиций , являющийся общим параметром распределений, проводят оценку начальных теоретических моментов первого порядка распределений-композиций, параметров ₁ и ₃ как , , где n – число наблюдаемых опытных и контрольных групп; x_j – наблюдаемое значение содержания микроэлемента в суточных водно-пищевых рационах в начале или в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной или контрольной группой; у_k – наблюдаемое значение показателя заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, в начале или в конце фиксированного промежутка времени наблюдений за выбранной опытной или контрольной группой, и далее получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлементов как ₁±₂, также получают доверительные интервалы для оцениваемых параметров случайной величины, обозначающей показатель заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, как ₃±₂, причем расчеты производят последовательно по каждому из микроэлементов и по каждому из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ: сначала получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлемента по одному району как ₁±₂ на основе сравнения контрольной и опытной групп населения по показателю заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, затем получают доверительные интервалы для оцениваемых нормативных значений содержания микроэлемента по двум или нескольким районам как ₁±₂ на основе сравнения двух или нескольких контрольных и двух или нескольких опытных групп населения по показателю заболеваемости от ССЗ или смертности, связанной с ССЗ, затем среди полученных доверительных интервалов выбирают искомый интервал для определения оптимума содержания каждого микроэлемента [(₁–₂)^*, (₁+₂)^*], где (₁–₂)^* – максимальное значение, отбираемое из множества Min значений нижних границ, соответствующих самым меньшим значениям ₃±₂ каждого из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ, Min={(₁–₂)₁,(₁–₂)_i}, где i – число показателей и рассчитанных доверительных интервалов, а (₁+₂)^* – минимальное значение, отбираемое из множества Мах значений верхних границ, соответствующих самым меньшим значениям ₃±₂ каждого из показателей заболеваемости от ССЗ и смертности, связанной с ССЗ,
Max={₁+₂)₁,,(₁+₂)_i}, где i – число показателей и соответствующих им рассчитанных доверительных интервалов, и полученный интервал для значений [(₁–₂)^*, (₁+₂)^*] содержания в суточных водно-пищевых рационах каждого микроэлемента рекомендуют как оптимальный, сбалансированный, определяющий состояние здоровья групп населения, проживающих на территории, отнесенной к данному эколого-биогеохимическому району.