Клещевой энцефалит: Этиология. Эпидемиология и профилактика в Сибири
3.2. Ландшафтно-эпидемиологическое районирование по клещевому энцефалиту
В самом общем виде под районированием подразумевается разделение той или иной (обычно значительной) территории на ряд более мелких единиц, каждая из которых характеризуется определенными признаками, отличающими ее от других. Поскольку в такую характеристику входят несколько признаков, по сходству некоторых из них можно выделить группы районов. В зависимости от цели, стоящей перед исследователем, он избирает один или несколько основных, существенно важных признаков, исходя из которых группирует районы. По другим признакам они могут более или менее значительно различаться, однако если эти признаки не существенны, их различием пренебрегают.
При изучении эпидемиологии природно-очаговых инфекций, в частности клещевого энцефалита, в последнее время широко используют данные физико-географического районирования. Медицинская география рассматривает большой круг вопросов, связанных с географическим распространением инфекции с природной очаговостью, влиянием различных факторов природной среды на организм человека, наличием или отсутствием предпосылок возникновения очагов инфекций в природе или случаев заболевания среди населения и т.п.
При районировании с учетом региональных особенностей ландшафта очень важен выбор исследователем, с одной стороны, размеров таксономической территориальной единицы (ландшафтная зона, отдельные ландшафты или их комплексы, урочище, фация и т.п.) и с другой — размеров опытной площадки на этой территории. Большое значение имеет также масштабность карты, применяемой для анализа полученных результатов и экстраполяции их на более обширные территории.
Основа районирования ареала вируса клещевого энцефалита — отдельный очаг. По типу эпизоотического процесса с развитием во времени и пространстве формируются группы очагов, из нескольких групп — очаговый регион, из нескольких очаговых регионов — группа очаговых регионов, самые крупные единицы районирования, которые делят ареал КЭ в пределах границ бывшего СССР на четыре части. Первая часть — европейские очаги лиственных лесов, вторая — очаги сибирских южно- и среднетаежных лесов, третья — очаги дальневосточных хвойно-широколиственных лесов и четвертая — очаги казахской полупустынной зоны и горно-лесных хребтов полупустынь [168].
Природный очаг клещевого энцефалита представляет собой стацию переживания клещей, в пределах которой биоценотические отношения между ними и их прокормителями обеспечивают непрерывное воспроизводство вируса, т.е. самостоятельное существование локальной его популяции. Тип природного очага, или тип взаимоотношений между иксодидами, их прокормителями и вирусом, определяет верхний и нижний пределы накопления вируса в популяции иксодовых клещей, населяющих данную стацию, и как следствие — их эпидемиологическое значение. Типизация природных очагов должна основываться также на их зависимости от возможной амплитуды изменений численности иксодовых клещей и их прокормителей — мелких млекопитающих. Различают следующие типы очагов в пределах Западной Сибири: I — иксодесные: а) горно-таежные, б) островных смешанных лесов и в) подтаежные; II — дермаценторные — в березовых колках в зоне сведения тайги [241].
При районировании природных очагов выделяются биоценозы, имеющие возбудителя, определяется их пространственное расположение, проводится картирование и выявляются отличия от других очагов. Существуют такие типы очагОв: 1) лиственных лесов западной части Красноярского края, 2) северной лесостепи, 3) предгорной тайги, 4) равнинной тайги и 5) речных долин таежной зоны [243]. Очередность этапов проведения ландшафтно-эпидемиологического изучения различных территорий следующая:
1. Эпидемиологическая разведка с целью обнаружения природных очагов зооантропонозов, свойственных данному ландшафту.
2. Изучение структуры обнаруженных очагов, всех компонентов сложного процесса, обеспечивающего существование возбудителей как сочленов патобиоценозов. Определение звеньев циркуляции в природе возбудителей зооантропонозов с целью выяснения "мест их выхода" на человека.
3. Районирование территорий по структурным особенностям имеющихся на них очагов зооантропонозов в связи с поведением и деятельностью человеческих коллективов [318].
Наиболее высокую эпидемиологическую опасность для населения Новосибирска в 60-е годы представляли очаги ленточных боров (52,4 % всех случаев), а для сельских жителей — очаги островных высокоствольных лесов (60,3 % всех случаев). В очагах ленточных боров численность таежных клещей — 7—12 на 1 км прохода, вирусофорность — 18,1 %; в очагах островных лесов — соответственно 12—47 экз. на 1 км и 18,7 % [332].
В 70- и 80-е годы численность клещей во всех типах лесов Приобской лесостепи не превышала 19 экз. на 1 км, на участках осиново-березовых лесов внутри жилых массивов взрослые клещи не обнаружены, однако на мелких грызунах отмечены единичные экземпляры личинок и нимф [98].
Е.Н. Павловским разработано новое специальное направление эпидемиологических исследований — ландшафтная эпидемиология. В.Н. Беклемишев считал, что основной предпосылкой эпидемиологического районирования является изучение ареала возбудителя и роли человека в его формировании, а также наличие соответствующей патологии.
Ландшафтно-эпидемиологическое районирование может осуществляться только поэтапно. Первый этап — предварительное выделение условных ландшафтно-эпидемиологических зон, которые совпадают с растительными ландшафтными, с последующей предварительной характеристикой распределения, движения, плотности населения и его заболеваемости, а также фауны кровососущих членистоногих и позвоночных животных.
Второй этап — выделение ландшафтно-эпидемиологических районов (ЛЭР), в совокупности образующих зону распределения заболеваемости населения (но не распределения природных очагов). ЛЭР можно рассматривать как основную единицу ландшафтно-эпидемиологического районирования.
В пределах незаселенных территорий могут выделяться потенциальные ЛЭР на основе преобладающего распространения природных очагов, сходных по функциональной и пространственной структуре, потенциальной эпидемиологической валентности и ландшафтному типу. Потенциальная эпидемиологическая валентность очагов определяется процентом зараженных особей в популяции основных переносчиков — членистоногих — и амплитудой ее периодических колебаний [212].
Разные авторы выделяют различные типы ландшафтов и природных очагов. Так, для бывшей Чехословакии [9] определены четыре типа ландшафтов с природными очагами клещевого энцефалита: 1) очаги, связанные с лесом, богатым дичью и зверями (териодические); 2) очаги, возникающие на пастбищах (боскематические); 3) смешанные териодические боскематические и 4) горные очаги (монтанные). П.А. Петрищева называет три типа природных очагов КЭ: 1) неосвоенных лесных районов, в которых возбудитель циркулирует без участия человека и домашних животных; 2) переходящие, возникающие вскоре после прихода человека в неосвоенные леса, которые поддерживаются дикими и домашними животными, и 3) хозяйственные (антропургические) установившиеся очаги, циркуляция вируса в которых обеспечивается домашними животными и синантропными птицами.
СП. Карпов с соавт. считает, что для Западной Сибири характерны три основных ландшафтных типа очагов: лесной, лесостепной и степной [309]. В Красноярском крае имеются такие основные зональные группы природных очагов, как темнохвойная тайга, лиственные леса и лесостепь, внутри которых выделяются ландшафтные округа, являющиеся природными очагами: 1) приенисейские долинные леса средней тайги, 2) заболоченная южная тайга, 3) дренированная южная тайга, 4) приенисейская долинная южная тайга, 5) предгорные темнохвойные леса, 6) приенисейские лиственные (березово-сосновые) леса, 7) причулымские лиственные леса, 8) северная и 9) южная лесостепь. Наиболее опасны очаги 4-го и 5-го типов [309].
При выделении различных ландшафтных типов очагов предлагается ориентироваться на животных — эдификаторов паразитарных систем. К ним могут относиться как позвоночные животные (главный эпидемиологически опасный вид, фоновый биологический хозяин возбудителя), так и беспозвоночные (основной переносчик возбудителя, фоновый хранитель инфекции и т.д.) [233].
Очаги клещевого энцефалита в Западной Сибири преимущественно распространены на участках низкогорной тайги. Это не "таежная" инфекция, а скорее "холмисто-таежная". Рельеф местности имеет определенное значение в формировании очагов КЭ [253].
На территории Новосибирской и Омской областей имеется четыре основных типа псевдоочагов клещевого энцефалита [18].
1. Псевдоочаги с устойчиво низким уровнем заболеваемости, менее 100 случаев на 100 тыс. жителей, иммунной прослойкой не более 20 % среди взрослого населения (15— 50 лет), контактом с клещами менее 10 % и приуроченностью к степным ландшафтам.
2. Псевдоочаги с высоким резко колеблющимся уровнем заболеваемости 290—400, а в отдельные годы до 700—1000 случаев на 100 тыс. населения, иммунной прослойкой 20— 40 %, контактом с клещами более 20 %, приуроченностью к зоне островных лесов и ленточных боров.
3. Псевдоочаги с высоким устойчивым уровнем заболеваемости 390—530 случаев на 100 тыс. населения, иммунной прослойкой до 60 %, массовым контактом с клещами, приуроченностью к таежным ландшафтам.
4. Псевдоочаги с умеренным уровнем заболеваемости более 200 случаев на 100 тыс. населения, иммунной прослойкой до 90 %, массовым контактом с клещами и приуроченностью к таежным ландшафтам.
Основная заболеваемость в Омской области приходится на южную (урмано-болотную) подзону тайги [319]. Тогучинский район — единственный в Новосибирской области, где регистрируется до 50 % общеобластной заболеваемости КЭ [236]. Территория этого района и трех соседних может быть выделена в ландшафтно-эпидемиологический район, в пределах которого имеются природные очаги КЭ.
Очаги таежного типа:
а) предгорно-таежный, I. persulcatus, полевка красная сибирская и дополнительно полевка красно-серая;
б) вторичных островных смешанных лесов в зоне сведенной тайги, I. persulcatus до 97 % в фауне, D. pictus и D. silvarum, красная сибирская полевка и дополнительно полевка темная и полевая мышь;
в) сосновых боров, вдоль рек I. persulcatus до 80 % в фауне, Dermacentor до 12,5 %, полевка красная сибирская; очаги, подобные б).
Очаги лесостепного типа (клещи рода Dermacentor с примесью I. persulcatus):
а) мелких березовых колков в речных поймах, D. pictus до 97 %, D. silaarum и I. persulcatus до 1 %, полевки узкочерепная и красная сибирская;
б) мелких березовых колков междуречий, D. silvarum 43,7 %, I. persulcatus 3 %, полевая мышь и полевка-экономка.
Массовое серологическое обследование населения в Алтайском крае показало, что физико-географические области и более высокие географические региональные и типологи ческие единицы не являются идентичными по интенсив ности эпидемического проявления очагов клещевого энцефалита [226]. В результате изучения параметров риска заражения КЭ в Алтайском крае [224] обнаружено, что интенсивность эпидемического процесса наиболее тесно связана со значениями сумм эффективных температур, характеристиками растительного покрова, значениями положительных температур и высотой снежного покрова на местности. После проведения ландшафтно-эпидемиологического районирования края по ландшафтно-типологическому принципу выявлено, что территории большинства физико-географических комплексов обладают неоднородными эпидемиологическими параметрами. Их контуры в большинстве случаев не совпадают с границами разной интенсивности эпидемического процесса (ИЭП) при КЭ (табл. 7).
Показано, что десятикратное изменение масштаба при сборе исходных параметров приводит к расхождениям результатов в 34 %. Эти расхождения (обычно на один ранг прогнозируемой величины) обусловлены неточностями, возникающими при генерализации.
Сущностью ландшафтно-эпидемиологического районирования является комплексное исследование соответствий между типами ландшафта определенных территорий и особенностями эпидемического процесса, характерными для них. При этом используют следующие показатели [29]: тип ландшафта; напряженность природных очагов клещевого энцефалита (численность в природе и вирусофорность клещей, заражаемость сельскохозяйственных животных); интенсивность контакта населения в течение одного сезона (по РСК) и суммарная (в РПГА); уровень заболеваемости на 10 тыс. населения; тип хозяйственного использования территорий; плотность населения на 1 км2. На этом основании в Иркутской области выделено пять районов с низкой, два со средней и один с высокой ИЭП. На территории последнего Шрисаянский таежный лесопромышленный район) заболеваемость — 10 случаев на 10 тыс. населения, контакт взрослого населения с клещами 80—85 %, суммарная зараженность 30— 40 %.
В 1965 г. М.П. Чумаковым и Д.К. Львовым предложены методы определения количественных показателей риска заражения клещевого энцефалита в различных ландшафтных зонах страны, которые нашли широкое применение в Сибири, в частности в Кемеровской области [193, 194], Алтайском [225] и Красноярском [165] краях. Аналогичные исследования проведены нами в 1966—1969 гг. на территории Забайкалья (Читинская область и Бурятия) [56, 58, 67]. В ПО населенных пунктах было опрошено свыше 30 тыс. местных жителей на степень контакта с лесом и поражаемость клещами, на наличие прививок против КЭ. Кроме того, 6516 человек из 72 населенных пунктов обследовано серологически посредством РПГА с диагностикумом вируса КЭ. На основании полученных результатов сделаны математические расчеты некоторых количественных показателей интенсивности заражения КЭ при помощи соответствующих формул, теоретически разработанных в Математическом институте им. А.Н. Стеклова АН СССР под руководством Л.Н. Большева. Суть этих расчетов заключается в следующем: заражаемость x(t, t + At) в течение короткого периода времени от t до t + At пропорциональна At, т.е. x(t, t + At) ~ k(t)At. Коэффициент пропорциональности X(t) называют интенсивностью заражения (лоймопотенциал). Этот коэффициент зависит от вероятности присасывания клещей, определяемой интенсивностью связей населения с природными очагами, численностью клещей, их активностью и вирусофорностью. Интенсивность заражения, в свою очередь, обусловливает вероятность заболевания, а в конечном счете и размеры иммунной прослойки. Связь между интенсивностью заражения и другими эпидеметрическими величинами математически смоделирована в виде связи соответствующих характеристик случайного марковского процесса. Окончательные формулы имеют следующий вид.
Расчетные данные иммунной прослойки согласуются с экспериментальными при х211 = 10,217.
Приведены материалы обследования и математические расчеты для степной зоны Забайкалья. Аналогичные расчеты сделаны и для других ландшафтных зон, что позволило в конечном итоге осуществить ландшафтно-эпидемиологическое районирование Забайкалья по КЭ и выделить пять территорий, неоднородных по степени вероятности заражения клещевым энцефалитом:
а) Центрально-Азиатский и Приселенгинский степной ландшафтно-эпидемиологический район с низкой интенсивностью заражения. Основные параметры: пораженных клещами 6,2 %; иммунная прослойка 3,4 %; интенсивность заражения в течение 1 года 0,00337 % для лиц моложе 12 лет, 0,404 % от 12 до 22 лет и 0,9117 % старше 23 лет;
б) Северо-Забайкальский горно-таежный ландшафтно-эпидемиологический район с низкой интенсивностью заражения. Основные параметры: пораженных клещами 2,8 %; иммунная прослойка 3,0 %, интенсивность заражения в течение 1 года 0,03 % для лиц моложе 18 лет, 0,01 % — от 18 до 27 лет и 0,8 % — старше 28 лет;
в) Даурский горно-таежный и подтаежный ландшафтно-эпидемиологический район с повышенной интенсивностью заражения. Основные параметры: пораженных клещами 13,4 %, иммунная прослойка 10,6 %, интенсивность заражения в течение 1 года 0,1964 % для лиц от 2 до 12 лет; 1,964 % — от 12 до 20 лет, 1,858 % — от 21 до 29 лет и 2,124 % — старше 30 лет;
г) Прибайкальско-Южнозабайкальский таежный и подтаежный ландшафтно-эпидемиологический район с повышенной интенсивностью заражения. Основные параметры: пораженных клещами 18,7 %, иммунная прослойка 13,0 %, интенсивность заражения в течение 1 года 0,18 % для лиц моложе 15 лет и 3 % — старше 15 лет;
д) подзона сосновых лесов Центрального Забайкалья со средней интенсивностью заражения. Основные параметры: пораженность клещами 2,9 %, иммунная прослойка 7,0 %, интенсивность заражения в течение 1 года возможна в пределах от 0,2 до 3 % и полностью зависит от интенсивности контакта отдельных групп населения с горно-таежными территориями.
Обобщение данных об интенсивности заражения населения положено в основу разработки плана профилактических мероприятий против КЭ применительно к различным контингентам, проживающим в разных ландшафтно-эпидемиологических районах.
В процессе работы выявлено заметное различие показателей интенсивности заражения на территории Забайкалья по сравнению с таковыми для Западной Сибири. При этом в Забайкалье все они оказались намного ниже (от 4 до 90 раз). Эта разница, по-видимому, сохраняется и в настоящее время, судя по высокой заболеваемости в Западной Сибири и спорадической в Забайкалье.
Определенный интерес представляют материалы, касающиеся показателей вирусофорности клещей. Замечено явное расхождение данных, полученных при лабораторном исследовании клещей в пулах по 10 экз. и затем рассчитанных по методу В.Н. Беклемишева, предложенному им еще в 50-х годах при обследовании природных очагов в Красноярском крае, с данными теоретических расчетов, предлагаемыми Математическим институтом им. А.Н. Стеклова. Последние были примерно на порядок выше и причиной этого математики считали несовершенство применяемых в то время вирусологических методов группового исследования клещей и расчетов по В.Н. Беклемишеву. Лишь в конце 80 — начале 90-х годов удалось объяснить это методом индивидуального исследования клещей на наличие антигена вируса КЭ с помощью ИФА. В пределах Иркутской области такая работа проведена О.В. Мельниковой [220]. Оказалось, что при изучении индивидуальной зараженности клещей в природе обычно выявляется очень сходная с групповыми показателями вирусофорность. Однако при исследовании присосавшихся к телу человека клещей индивидуальная зараженность последних примерно на порядок выше, чем зараженность голодных насекомых, собранных в природных очагах. Отсюда понятно, почему даже в Забайкалье — относительно "спокойной" по клещевоve энцефалитw территории — результаты математических расчетов вирусофорности клещей достигли 9—12 %, а в наиболее опасных местностях Кемеровской области и, по-видимому, Красноярского края средняя расчетная величина вирусофорности клещей I. persulcatus не могла быть меньше 60 %. В противном случае иммунная прослойка населения в очагах, достигавшая в 50—60-е годы 80—90 %, а в некоторых местах 100 %, не могла бы существовать [191, 193, 194].
В последние годы произошли значительные изменения в эпидемиологии клещевого энцефалита в Сибири. Одним из убедительных аргументов в пользу этого служат количественные показатели риска заражения КЭ, полученные по Красноярскому краю в последние годы [320, 379] и использованные при эпидемиологическом районировании данной территории. Оказалось, что современная зона максимального риска занимает около половины центральной части края по обоим берегам Енисея и включает лиственные леса, западную лесостепь и южную тайгу. Здесь самый высокий уровень заболеваемости — 7,9—41,2 на 100 тыс. жителей, контакт с клещами 7—29 %, иммунная прослойка в пределах 7,7—13 %, уровень зараженности клещей 7,6 %, численность клещей 21,6 экз. на 1 км маршрута. Самые разительные изменения показателей контакта населения с клещами и величины иммунной прослойки произошли за последние 30—35 лет. Теперь здесь не регистрируются, как в конце 50-х годов, места с поголовной зараженностью клещами и иммунной прослойкой 90—100 %. Выделенные зоны среднего (средняя тайга и степь Минусинской котловины) и низкого риска заражения (степь, лесостепь и низкогорная тайга) характеризуются еще более низкими количественными показателями, соответственно заболеваемость на 100 тыс. населения 41—22,3 и 0,2—5,1; контакт с клещами 4—8 и 1,8 %; иммунная прослойка 2,8—6 и 2,0—6 %; зараженность клещей 2,9 и 2,3 %; численность клещей 7 и 1,3 экз. на 1 км маршрута.
Определенную сложность в настоящее время стала представлять оценка той или иной территории по риску заболевания клещевыми инфекциями и ландшафтно-эпидемиологическому районированию.
В середине 60-х годов при относительно невысоком народно-хозяйственном прессе на естественные ландшафты, определив природные предпосылки к существованию тех или иных природных очагов, подкрепив их небольшим фактическим материалом, используя основные положения учения о природной очаговости и ландшафтной эпидемиологии [248] и широко экстраполируя данные, полученные на ключевых участках, удалось провести ландшафтно-эпидемиологическое районирование Восточной Сибири по КЭ, клещевому риккетсиозу и другим природно-очаговым инфекциям (циклы работ сотрудников сектора медицинской географии Иркутского института географии Сибири и Дальнего Востока Е.И. Игнатьева, Б.Б. Прохорова, Б.В. Вертинского и др., сотрудников Иркутского ИЭМ А.А. Васенина, 0.3. Горина, Ю.В. Мирончука, СВ. Рященко и др. в 1958— 1962 гг.).
В связи с интенсивным освоением Восточной Сибири многие естественные ландшафты претерпели значительные изменения, вплоть до полной деструкции, возникло множество вариантов вторичных ландшафтов, в пределах которых стало возможным существование антропургических очагов, что отразилось на территориальном распределении заболеваемости трансмиссивными инфекциями.
Неравномерность территориального распределения заболеваемости клещевого энцефалита во многом определяется прерывистым, мозаичным расположением очагов, такими факторами социального порядка, как миграционные процессы. С одной стороны, исчезновение многих псевдоочагов (ликвидация малых деревень, поселков и леспромхозов после изъятия древесины в ближайших окрестностях) приводит к снижению заболеваемости в одних районах, с другой стороны, урбанизация с интенсивным хозяйственным освоением пригородной зоны, а также возникновение при этом антропургических очагов, возросшая мобильность населения в связи с развитием дорожной сети, увеличением парка личного и государственного автотранспорта, туризмом и т.п., способствуют распространению заболеваний в основном среди жителей городов.
Изменились и основные черты эпидемиологии клещевого энцефалита. Вместо обычного представления о КЭ как об инфекции, связанной с таежной зоной, его можно рассматривать как инфекцию и пригородной зоны, имеющую тесную связь со вторичными мелколиственными ландшафтами.