Найбільш поширена і проста форма використання епідеміологічного методу - одномоментні “поперечні” дослідження. У таких дослідженнях спостереження за дією чинників довкілля на здоров’я населення належать до одного моменту. “Поперечні” дослідження дозволяють вивчити рівень здоров’я населення на момент обстеження, виявити ті чинники, які можуть вплинути на виникнення і розвиток захворювання. Існують два типи «поперечних» досліджень: порівнюють рівень здоров’я осіб основної і контрольної груп або визначають різницю в рівнях впливу чинників на хворих і здорових. Доступність і простота “поперечних” досліджень залишаються їх невід’ємними перевагами. Але можливості цієї форми дослідження обмежені. З її допомогою можна відповісти на певне коло запитань, але неможливо зробити кінцевий висновок про значення того чи іншого чинника в погіршенні стану здоров’я. Суттєвим недоліком є також відсутність можливості вивчити динаміку того чи іншого процесу або змін у стані здоров’я. Довготривале динамічне спостереження за станом здоров’я має назву “поздовжнє” дослідження. Воно дозволяє стежити за зміною здоров’я у часі.
Санітарно-статистичні методи вивчення здоров’я населення, які ґрунтуються на даних офіційних облікових документів і звітів, які містять інформацію про стан здоров’я населення. Враховують захворюваність, демографічні показники, фізичний розвиток дітей і підлітків, рівень інвалідності та інші.
Статистичні дослідження містять чотири етапи: складання програм і плану дослідження, збір матеріалу, розроблення даних, аналіз матеріалу, складання висновків і пропозицій для впровадження результатів дослідження в практику.
Клінічні методи дослідження широко використовуються для оцінки стану здоров’я населення, що зазнає дії різних чинників довкілля. При цьому використовують біохімічні, імунологічні та інші тести. Особливе місце займають клінічні методи при вивченні професійної патології працівників.
Методи гігієнічного експерименту мають на меті в природних або лабораторних умовах вивчити вплив різних чинників довкілля на організм людини. Їх можна поділити на чотири основні групи: експерименти з моделюванням природних умов, лабораторні експерименти на тваринах, камеральні експерименти на людях, натурні експерименти.
Метод лабораторного експерименту дозволяє моделювати процеси і явища довкілля для з’ясування їх значення для здоров’я людини.
Експерименти на лабораторних тваринах дають можливість екстраполювати отримані дані на людей, враховуючи, звичайно, анатомічні, біохімічні і фізіологічні особливості людей.
Камеральні експерименти проводять на добровольцях за спеціальним дозволом МОЗ України.
Натурні експерименти - це, насправді, спостереження за колективом осіб, що зазнають дії тих чи інших несприятливих чинників навколишнього середовища у реальних умовах виробництва або життя.
Гігієнічне нормування
Гігієнічне регламентування несприятливих чинників довкілля є необхідним в управлінні якістю середовища і у створенні оптимальних гігієнічних умов праці та побуту людей. Гігієна як наука обґрунтовує оптимальні і гранично допустимі параметри чинників навколишнього середовища, які є основою для опрацювання гігієнічних нормативів для повітря населених місць і виробничих приміщень, води і продуктів харчування, будівельних матеріалів, предметів одягу, взуття і т. ін. Ці нормативи запобігають несприятливому впливу навколишнього середовища на здоров’я.
Гігієнічний норматив - це чітко визначений діапазон параметрів чинника навколишнього середовища, який є оптимальним або безпечним з точки зору збереження нормальної життєдіяльності і здоров’я людини і виду в цілому.
Теорія гігієнічного нормування ґрунтується на таких принципах (Є.Г.Гончарук):
1 Принцип першочерговості медичних показань, коли беруть до уваги тільки особливості впливу шкідливого чинника на організм людини і санітарні умови життя.
2 Принцип диференціації біологічних відповідей, коли враховується спектр можливих реакцій організму за видами біологічних відповідей на вплив одного чинника, тобто гігієнічний норматив встановлюється з урахуванням найчутливіших груп населення і повинен бути нижчим за їх захисно-пристосувальні реакції.
3 Принцип розподілу об’єктів санітарної безпеки, коли гігієнічні нормативи встановлюють окремо для кожного об’єкта.
4 Принцип урахування всіх можливих несприятливих впливів, коли для кожного об’єкта або чинника навколишнього середовища, для якого встановлюється норматив, враховуються всі можливі види несприятливого впливу на середовище і організм людини.
5 Принцип пороговості, що враховує межі пристосування організму.
6 Принцип залежності ефекту від концентрації (дози) і часу, що базується на засадах математичного опису закономірностей впливу чинників залежно від концентрації (дози) і часу.
7 Принцип лабораторного експерименту, коли дослідження для визначення порога впливу чинника проводять у лабораторних умовах.
8 Принцип агравації, коли проводять вибір найвпливовіших на організм людини чинників навколишнього середовища.
9 Принцип відносності гранично допустимих концентрацій (ГДК), що передбачає перегляд ГДК.
Основні об’єкти гігієнічного нормування можуть бути умовно поділені на дві групи: до першої належать чинники антропогенного походження, які впливають головним чином негативно і не є обов’язковими для нормальної життєдіяльності (пил, шум, вібрація, ультрафіолетове та іонізуюче випромінювання). Для них встановлюють тільки ГДК, ГДР і ГДД. До другої групи належать чинники, які певної мірою необхідні для нормальної життєдіяльності (харчові речовини, сонячна радіація, мікроклімат і таке інше) - для них розробляють оптимально, мінімально і максимально допустимі параметри.
Якщо чинник має на організм людини не тільки безпосередню (фізіологічну) дію, але й впливає через навколишнє середовище, то при розробленні гігієнічних нормативів вивчають усі види можливої дії. Так, при нормуванні шкідливої речовини у воді визначають порогові концентрації, які погіршують органолептичні властивості води, токсичну дію (санітарно-токсична ознака) і порушення процесів самоочищення водоймища (загальносанітарна ознака). ГДК встановлюють за тим шкідливим показником, який має найменший поріг. Такий показник називається лімітуючим.
При розробленні гігієнічних нормативів виникають деякі методологічні проблеми. Перша з них стосується можливості екстраполяції даних, отриманих в експериментах на тваринах, на людину. Добре відомо, що різні види лабораторних тварин, особливо дрібних, мають значні відмінності у анатомії, біохімії, фізіології від людини і тому дуже важко віднести до людини отримані у модельних експериментах результати. Найкращою моделлю є, як відомо, мавпа, особливо людиноподібна. Але експерименти на вищих мавпах заборонені, а на інших – дуже дорогі. Друга методологічна проблема - це поняття про поріг шкідливої дії, оскільки ГДК або ГДР повинні бути нижче нього. Тому при встановленні гігієнічних нормативів використовують коефіцієнт запасу або коефіцієнт екстраполяції.
Існує поріг біологічної і поріг шкідливої дії речовини. Поріг біологічної дії - це така концентрація речовини в навколишньому середовищі, яка призводить до змін фізіологічних показників організму, але у межах, характерних для цього показника. Поріг шкідливої дії - це концентрація речовини у середовищі, коли показник виходить за межі фізіологічної норми. Під дією речовини в організмі відбуваються складні процеси пристосування. Вони можуть мати адаптаційний чи компенсаторний характер. Якщо спостерігається розвиток повної адаптації, то через деякий час усі показники повертаються до меж норми. Коли на тлі повного благополуччя спостерігаються гігієнічно визначені зміни фізіологічних показників, можна говорити лише про компенсацію шкідливої дії, яка у певний час може перейти у декомпенсацію чи навіть патологію. Коли показники у межах фізіологічної норми, відрізнити компенсацію від адаптації допоможе метод функціональних напруг. Це може бути гіпоксія, фізичне, фармакологічне, біологічне навантаження. Гігієнічно визначені зміни з часом прогресують. Часто спостерігаються зсуви з боку інтегральних показників (маса тіла, температура, концентрація глюкози в крові, стан вищої нервової діяльності і таке ін.).
Ще одна проблема - це гігієнічне нормування мутагенів та канцерогенів, для яких, на думку вчених, немає порогових доз. Тому для таких речовин не встановлюють ГДК чи ГДР.
Розглянемо особливості гігієнічного нормування основних чинників навколишнього середовища - повітря, води, ґрунту і харчових продуктів.
Критерії оцінки дії малих концентрацій атмосферних забруднень на організм такі:
1) допустимою може бути визнана така концентрація тієї або іншої речовини в атмосферному повітрі, яка не чинить на людину прямої чи непрямої шкідливої чи неприємної дії, не знижує її працездатності, не впливає на самопочуття і настрій;
2)звикання до шкідливих речовин повинне розглядатися як несприятливий момент і доказ неприпустимості концентрації, що вивчається;
3)неприпустимими є такі концентрації шкідливих речовин, які несприятливо впливають на рослинність, клімат місцевості, прозорість атмосфери і побутові умови життя населення.
На першому етапі вивчають фізико-хімічні властивості речовини, розробляють методики визначення його в різних середовищах, вивчають шляхи потрапляння у довкілля, в організм людини, прогнозують його частку у різних середовищах. На другому етапі вивчають дію цієї речовини на організм у гострому експерименті. Дослідження розпочинають зі встановлення порогової концентрації. Потім визначають середню смертельну концентрацію (CL50), яка призводить до загибелі 50% тварин. Далі проводять підгострий експеримент протягом 1-2 місяців для визначення кумуляції, механізму дії, метаболізму та екскреції. Основним є хронічний експеримент, який проводять протягом 4-6 місяців при моделюванні виробничих умов, 8-12 місяців - комунальних умов, 24-36 місяців - при вивченні процесів старіння або туморогенезу. В процесі дослідів на тваринах вивчають загальнотоксичну дію, ембріотоксичну, канцерогенну і мутагенну активність. Наступний етап включає перевірку експериментальних даних методом спостереження за станом здоров’я населення. Далі встановлюють орієнтовно допустимі рівні (ОДР) шкідливих хімічних речовин і, нарешті, встановлюють ГДК хімічної речовини.