环境流行病终结版.ppt

环境流行病学,小组成员：曹萌冯媛美卢晓晓申娴徐金瑞张士涵,环境流行病学,1,环境流行病学,2,Contents,概述,暴露的评价,健康效应的评价,环境流行病学研究方法的应用,第一节 概述,环境流行病学,环境流行病学的定义和研究目的,环境流行病学研究对象,环境流行病学的研究范围及内容,四,环境流行病学发展简史,3,第一节 概述,环境流行病学,4,环境流行病学,5,疾病的发生与发展,病因,宿主,环境,一、环境流行病学的定义和研究目的,环境流行病学(environmental epidemiology)是运用环境卫生学和流行病学的基本原理和方法，研究区域环境质量差异（简称区域环境差异或区域环境分异）及其对人群健康影响规律的科学，是流行病学的一个学科分支。其目的是探索环境病因，制订环境卫生标准或环境质量标准，并为评价环境质量以及控制环境容量提供科学依据。,环境流行病学,6,二、环境流行病学研究对象,环境流行病学的研究对象主要是人群疾病、健康状态和区域环境差异。所谓区域环境差异(local environmental diversity)是指某一特定地区或区域内的物质和能量组成与邻近地区物质和能量组成有差别的现象。,环境流行病学,7,三、环境流行病学的研究范围及内容,环境流行病学的研究范围甚广，归纳起来主要有以下方面：1.调查并描述健康危害物在区域环境各介质中的分布情况、负荷水平、时空波动、理化形态、转化规律以及人群暴露情况等。2.调查并描述区域环境中暴露人群不同健康状况构成（即健康效应谱）。环境流行病学不仅研究疾病的分布规律，而且研究疾病前状态和健康状态的分布规律，包括尚无异常的健康效应、微弱的功能改变、亚临床状态等。,环境流行病学,8,3.研究环境污染物负荷与人群健康效应的关系，即暴露效应关系(exposure-effect relationship)。以此找出危害物在环境中的临界水平，为制订环境卫生标准或环境质量标准提供科学依据。4.对原因未明的环境性疾病或人群健康异常进行调查研究，提出环境病因线索，并予以证实和有效的预防控制。5.研究环境中多因素在体外及体内的相互作用及其对健康的影响。,环境流行病学,9,四、环境流行病学发展简史,环境流行病学,始于50年代,仅围绕着生物性致病因素和地球化学性致病因素进行调查研究,70年代初,环境污染的健康效应成为需要研究的迫切任务,70年代末,全国范围内开展了大规模的环境流行病学调查研究,国内发展简史,10,暴露,效应,综上所述,环境流行病学,11,环境流行病学,12,概述,暴露的评价,健康效应的评价,环境流行病学研究方法的应用,第二节 暴露的评价,环境流行病学,暴露及其分类,暴露测量,四,13,一、暴露及其分类,暴露（exposure）是指健康影响因素接触并作用于人体的状况。这种因素可以是接触过量的环境污染物，也可能是摄入必需元素的不足。,环境流行病学,14,环境流行病学,15,暴露,外暴露,内暴露,局部 暴露,外暴露量(external dose of exposure)：有广义和狭义之分。广义的外暴露量指实际存在于环境中的有害因素的量；狭义的外暴露量指暴露因素接触或进入机体（如摄入）的量。内暴露量(internal dose of exposure)：指被机体吸收的量。对于摄入性暴露因素来说，摄入物质只有一部分被吸收；因此，吸收量=摄入量吸收率。,环境流行病学,16,局部暴露(local exposure)：指环境因素对机体的局部作用。它又分为刺激作用和穿透作用两种。(1)刺激作用(irritant effect)：指化学物质或物理因素对皮肤或粘膜产生的刺激作用。如过氧乙酰硝酸酯、紫外线等对眼结膜的刺激。(2)穿透作用(penetrating effect):指有些理化因素能穿透皮肤、粘膜，直接作用于组织、器官。如电离辐射；有的可被皮肤、粘膜吸收，如有机磷农药、化妆品等。,环境流行病学,17,二、暴露测量,（一）测量内容,环境流行病学,Add Your Title,环境测量,生物测量,测量内容,对环境中的暴露因素进行的测量，用测量结果估计人群外暴露量,对人体组织、体液中的有害物质或微量元素等进行的测量，以代表人体的内暴露水平，即“生物剂量”，也称体内负荷,18,环境流行病学,（二）测量方法,生物效应的标记物测定,19,1询问调查此方法是一种简便而有价值的暴露测量方法，有时甚至是唯一可行的方法。询问调查中的关键问题是根据调查目的、要求，设计出合格的问卷。在需要获得较复杂、精确信息的研究中，问卷调查是不适宜的。,环境流行病学,20,2环境检测：此检测可以是长期系统地进行，也可根据不同目的、要求临时进行。通过检测，可得到环境负荷的直接数据，为计算人体外暴露量提供依据。人体外暴露量是由污染因素在食物、饮水和空气等环境介质中的浓度和人体每单位时间内所消耗各介质的总量进行计算所得。,环境流行病学,21,3个体监测或呼吸采样:调查对象佩带特制的个体监测仪或呼吸采样器，在其整个工作日或部分时间进行监测或采样。,环境流行病学,22,4生物监测(biological material surveillance)：也称生物材料监测，是指系统地收集人体材料（血、尿、粪、毛发、指甲、唾液、乳汁等），测其污染物或代谢产物的浓度。,环境流行病学,23,环境流行病学,24,生物监测优缺点比较,环境流行病学,在估计环境因素的暴露量时，生物监测较环境监测结果要精确，且无需考虑是否多途径暴露，不用分析空气、水和食物等的暴露物。有的生物材料监测结果，可同时反映不同人群的暴露情况,不方便，采样检测时，研究者需要考虑伦理道德，资料保密等问题。另外，生物监测只适用于摄入人体或被人体吸收的化学物质，而不能用于在暴露部位上直接起作用的物质,25,5生物效应的标记物测定：生物效应的标记物可以是蛋白加合物或DNA加合物，如测定由烟雾中-萘胺所诱导的蛋白加合物。这一测定可提供既往暴露的线索，指示毒物的吸收剂量或靶组织中的剂量。,环境流行病学,26,（三）暴露量的表示法在相同环境中，由于工作条件、生活习惯以及机体吸收、排泄毒物功能等不同，个体间的暴露量是不同的。这就是即使外暴露一样的人，内暴露也会表现差别的原因。,环境流行病学,27,暴露量表示法，如个体剂量分布呈正态，常用均数加减标准差，用算术均数计算均值；如个体剂量分布呈对数正态，则用几何均数计算均值。除此，还可用百分位数法表示，用百分位数法可了解暴露人群的分布情况。,环境流行病学,28,环境流行病学,29,概述,暴露的评价,健康效应的评价,环境流行病学研究方法的应用,第三节 健康效应的评价,环境流行病学,健康效应的概念,人群对环境异常变化的反应,环境异常变化对人群作用的影响因素,四,健康效应测量的内容及方法,30,一、健康效应的概念,健康效应(health effect)是指某种环境因素作用于机体后，引起机体一定的应答性反应。这一概念包括对立的两个方面，即：环境因素和机体反应.通常应加上环境因素作定语，如：“环境健康效应”或“环境污染健康效应”。,环境流行病学,31,“环境健康效应”一词的概念极为广泛，从环境因素而论，可指特异单一因素、数种因素的混合系统、乃至无法判明的复杂的环境污染。从机体反应而论，可指特异单一的、非特异多相的、乃至完全无法确知的复杂反应。,环境流行病学,32,二、人群对环境异常变化的反应,处在同一污染水平下的人群，其个体反应不尽相同，有的人出现生理负荷增加，有的处于代偿状态，有的生病、甚至死亡。也就是说人群对环境异常的反应，呈现出类似金字塔型的分布，也称为“冰山现象”.,环境流行病学,33,人群对异常环境所产生的健康效应不是单一的，而是由一个多层次、连续的健康效应谱所组成。,环境流行病学,34,环境流行病学,35,剂量或强度,作用时间,个体感受性,多种因素的联合作用,三、环境异常变化对人群作用的影响因素,（一）剂量或强度剂量：指进入机体的化学物质的量，一般以每公斤体重的毫克数表示。强度：指物理性有害因素作用于机体的量，各种 物理因素有其特殊的强度单位。环境异常变化引起机体的生物学效应，直接取决于剂量或强度，一定的剂量引起一定的生物学效应，这是毒理学的基本规律之一。这一规律可从两方面加以表达，即剂量-效应关系和剂量-反应关系。,环境流行病学,36,环境流行病学,37,（二）作用时间在一定剂量或强度情况下，环境因素的作用持续时间对作用后果有重要影响，特别是那些蓄积性强的物质。蓄积性毒物在体内的蓄积量，主要受三个因素的影响，即摄入量、生物半减期和作用时间。,环境流行病学,38,摄入量主要取决于污染物在环境中的浓度。生物半减期（t1/2）(biological half-life)是指污染物在生物体内的浓度减少一半所需要的时间。某一化学物对某种生物的生物半减期是一个相对稳定的常数。,环境流行病学,39,（三）个体感受性人的生理机能、健康状况及遗传因素等，均可影响人体对环境异常变化的反应。,环境流行病学,40,（四）多种因素的联合作用环境中的有害物不是单一的，常常是物理、化学等因素同时存在，综合作用于人体。因此，在进行环境流行病学调查研究时，必须考虑多因素联合作用和综合影响。,环境流行病学,41,环境流行病学,相加作用,独立作用,协同作用,拮抗作用,混合化学物质产生联合作用时的毒性为各单项化学物质毒性的总和。,同时存在的有害因素各产生不同的影响。这主要是毒物作用的部位和机理不同所致。,两种化学物质同时进入机体，其中某一化学物质可使另一化学物质的毒性增强，且其毒性作用超过两者之和。,一种化学物质能使另一种化学物质的毒性减弱，即混合物的毒作用低于两种化学物的单独毒作用之和。,42,四、健康效应测量的内容及方法,健康效应测量包括疾病率的测量和机体功能的测量两方面。（一）疾病率测量常用的指标,环境流行病学,疾病率,标准化率,标化死亡比,相对危险度,43,（二）功能测量在进行环境流行病学调查时，无论被调查者健康状况如何，是否有病，都必须测量某些器官或系统的功能改变。,环境流行病学,44,环境流行病学,45,环境流行病学,46,概述,暴露的评价,健康效应的评价,环境流行病学研究方法的应用,第四节 环境流行病学研究方法的应用,环境流行病学,已知环境因素暴露对人群健康影响的危险度评价,已知疾病的环境病因探索,卫生标准的研究,四,特定环境因素的人群健康效应谱研究,47,环境流行病学研究方法:描述性:现况研究、疾病监测分析性的:病例-对照研究、队列研究实验性理论性,环境流行病学,48,一、已知环境因素暴露对人群健康影响的危险度评价,健康危险度评价(health risk evaluation)是指对暴露于某一特定环境（如有毒、有害物质）下，对可能引起人体和人群产生某些健康效应的机率进行的定量评价。现以原子弹爆炸与白血病发生之间的关系为例，简介危险度评价的设计方法。,环境流行病学,49,1945年8月6日和8月9日，日本广岛和长崎分别爆炸了一颗原子弹。为探讨原子弹爆炸后的晚期健康效应，美国原子弹伤亡调查委员会和日本国立卫生研究所联合组建的辐射效应研究基金会，对此进行了长达几十年的前瞻性队列研究。下面将研究的总体设计和主要研究结果作一介绍。,环境流行病学,50,（一）研究对象在日本1950年全国人口普查的基础上，选出109000人作为研究对象。他们都是1950年10月1日住在广岛、长崎的居民。凡原子弹爆炸时，距爆炸中心2500米以内者，距爆炸中心25009999米者和爆炸时未在该二城市居住者，抽取大致相等的样本数作监测对象。这些对象有原子弹爆炸后幸存者和爆炸后出生者。,环境流行病学,51,（二）暴露水平的剂量与分组暴露水平是按T65剂量系统，估计每位幸存者在原子弹爆炸时所接受的射线和中子射线的剂量，再按暴露剂量将观察对象分为不同暴露水平的队列.,环境流行病学,52,（三）监测及危险度评价对上述人群进行前瞻性监测，在白血病发病登记的基础上，通过筛检，由血液学专家按标准化的方法确诊和分类。,环境流行病学,53,1950年10月1955年9月不同暴露剂量人群白血病总发病率,环境流行病学,54,1955年10月1960年9月不同暴露剂量人群白血病总发病率,环境流行病学,55,1960年10月1965年9月,环境流行病学,56,1965年10月1971年12月,环境流行病学,57,危险度评价：在未暴露于原子弹辐射的人群中，也有白血病病例，但发病率甚低，仅1.042.82/10万人年.暴露于剂量1 rad辐射的人群，白血病的发病率为2.364.48/10万人年，比未暴露人群的发病率增加12倍.白血病发病率与辐射剂量呈明显剂量-反应关系，在第一个5年内，剂量100 rad组的相对危险度是1 rad组的37.5倍,环境流行病学,58,二、已知疾病的环境病因探索,根据流行病学的特征分类，未明原因的疾病大致分为三类:1一种“新”的疾病突然爆发或流行：如1977年和1978年，印度Tandon等报告的一起肝病暴发性流行事件，因其主要症状为黄疸和肝细胞衰竭，而被误认为是传染性肝炎。后经流行病学调查，证实为黄曲霉毒素所致。,环境流行病学,59,2一种地方性疾病的连续发生和反复流行：如我国某些地区长期流行的大骨节病和克山病，至今，其特异性病因尚未完全阐明。3某些常见疾病的发病率增加：如暴露于某些化学污染环境中的人们。由于这种暴露太常见，且有其它因素的综合作用，不易引起人们的注意。以上三类疾病，都需用流行病学方法去探索病因。,环境流行病学,60,60年代以来,1935年,在我国黑龙江省克山县被发现。长期以来，病因不明。,将以病区和非病区为单位改为以个体为单位进行生物效应指标的测量，然后，比较病区与非病区（即暴露组与非暴露组）或病例与非病例之间的各生物学效应指标水平的差异。,发病地带15个省、区，217个点的流行病学调查及内外环境的动态监测病区和非病区的岩石、土壤、粮食、动物毛和人发等材料中21种生命元素含量的对比分析对克山病发病率与病区人群硒摄入量之间关系的研究,近年来,克山病,环境流行病学,61,为进一步探讨缺硒在克山病病因学上的意义，我国不少研究工作者又采用了实验流行病学的研究方法，对硒预防克山病进行干预研究。许多研究表明，缺硒可能是克山病的病因。然而，我国仍有一些研究工作者认为，克山病还有一些其他病因因素。当然要证实假说，同样需要做大量分析性和实验性流行病学调查研究工作。,环境流行病学,62,病因研究是一个非常复杂而需要不断探索的过程。在环境流行病学中，病因探索的程序大致是：描述流行病学（分布描述，形成病因假设）分析流行病学(对比病例组与对照组、暴露组与非暴露组的差异，检验病因假设)实验流行病学（通过干预，对比干预组与非干预组的差异，证实病因假设）。,环境流行病学,63,三、卫生标准的研究,环境卫生标准制订的依据，主要是动物实验结果和流行病学调查资料。流行病学资料能直接反映环境中特定因素对人群健康的影响，比动物实验结果具有更重要的意义。流行病学调查在环境卫生标准制订中的典型实例，是饮用水含氟量标准的确定。下面介绍Dean等开展的研究工作。Dean等的研究分为两方面，即观察性研究和实验性研究。,环境流行病学,64,（一）观察性研究1观察时间：19401941年。2观察人群：选自人口最多，且14年来饮用水源无重大变化的美国4个洲21个镇的人群。3观察对象：以出生于当地，且持续居留的1214岁的白种儿童为观察对象，共7257名。4健康效应评价：检查儿童的龋齿和斑釉齿，计算其患病率。为减少技术上的误差，牙齿检查全部由两位牙科医生负责。5水质分析：每月一次，共一年。分析指标包括氟化物、总硬度等16项化学物质。,环境流行病学,65,6结果：（1）各镇100名儿童恒齿患龋率与水源水中氟化物含量呈负相关，凡长期持续饮用含氟量1.00mg/L以下的水源水者，恒齿患病率明显的高。（2）从斑釉齿的发生看，当氟化物含量在0.5mg/L以下时，患病率甚低，0.60.9mg/L时，患病率有所升高，当高于1.0mg/L时，斑釉齿率随水氟含量升高而明显升高。（3）水中其它15项化学指标及总硬度与龋患率之间无统计学意义的联系。（4）气象因素分析未发现日照与患龋率之间的联系。,环境流行病学,66,（二）实验性研究为确证氟化物与龋齿发生的关系，以及探索饮水加氟（1mg/L）对预防龋齿的效果及安全性，Ast等在纽约州的两个镇（Newburgh和Kingston）进行了为期10年的人群实验研究。,环境流行病学,67,1研究地区：上述的两个镇，两镇相距仅30英里，均位于哈得孙河畔，气候、水土等地理条件相类似，居民饮水均取自哈得孙河，河水含氟量在0.1mg/L以下。2研究对象：两镇总人口各约30000人，年龄、性别、肤色构成基本相同。本次研究被检查牙齿的对象是612岁的儿童，两镇各约3200人，以19岁儿童为健康状况检查对象，两镇各约500名。经横断面调查，两镇儿童的龋患率和健康状况的检查结果，差异无显著性。,环境流行病学,68,3实验方法及时间：以Newburgh镇为实验区，以Kingston为对照区。自1945年5月起，在实验区的供水系统中加入氟化钠，使之达到并保持1.0mg/L，而对照区继续饮用含氟量低于0.1mg/L的河水。同时，对新出生的婴儿逐年进行健康检查和登记。实验时间是1945年5月1955年6月，共10年。,环境流行病学,69,4实验结果：（1）实验区儿童各年龄组的恒齿患龋率均低于对照区，约低40%50%。（2）69岁组儿童的第1恒臼齿患龋率，实验区比对照区低53%，而1012岁组，实验区比对照区低30%（3）69岁儿童的乳犬齿和第1、2乳臼齿全部存在，且未患龋者，实验区占受检者25.5%，而对照区仅占4.5%。（4）实验区714岁持续居留的438名儿童中，仅6人患轻型斑釉齿，26人患极轻型斑釉齿，46人为斑釉齿可疑者，未发现典型重症。（5）两区儿童的生长发育、视力、听力、血红蛋白水平、尿常规等其它效应指标，未发现明显差异。,环境流行病学,70,以上结果表明：饮水中加氟量为1.0mg/L，可降低儿童恒齿和乳齿的龋齿患病率，且比较安全。这就是目前饮水中氟化物含量以1.0mg/L为卫生标准最高限值的依据。,环境流行病学,71,四、特定环境因素的人群健康效应谱研究,健康效应谱(health effect pattern)是指人群暴露于病因因素中所出现的各种临床和亚临床级健康效应的综合表现形式。在一个群体中，由于各人暴露于环境中的致病因素的水平、机体状况及其它环境条件的不同，可以产生不同性质、不同程度的健康效应，有人毫无健康损伤，有人处于亚临床状态，有人出现严重的疾病表现，有人甚至因此而死亡。,环境流行病学,72,在临床上，往往只看到少部分症状明显的病人。其实，症状明显的病人在整个健康效应谱或病谱中所占的比例，犹如“冰山之颠”。而预防医学需要掌握的则是整个“冰山”现象，即健康效应谱的全貌。健康效应谱全貌的阐明，必须借助于环境流行病学的研究方法。,环境流行病学,73,Thank You!,环境流行病学,74,