Некоторые методические вопросы картографирования природноочаговых болезней человека (В. В. Кучерук)

Стремительные темпы изменения облика поверхности земли и быстрое хозяйственное освоение прежде почти незаселенных территорий ставят церед медицинской службой ряд неотложных практических задач. Для решения этих задач необходимы: представление о наличии на осваиваемых территориях, природноочаговых болезней, оценка опасности этих болезней для вновь прибывающих людских контингентов и знание форм, темпов и направления изменений природных очагов под влиянием хозяйственной деятельности человека. Только хорошее знание перечисленных выше вопросов позволяет правильно планировать и своевременно осуществлять необходимые профилактические мероприятия.

Общее развитие профилактической медицины заставляет предполагать, что в недалеком будущем человечество сможет справиться со значительным числом антропонозных инфекций, уничтожив их возбудителей как биологические виды. Тогда первое место в инфекционной патологии человека займут зоонозы и, в первую очередь, природноочаговые болезни. Их ликвидация значительно сложнее, ибо вероятность заражения людей сохраняется, до тех пор, пока будут существовать природные очаги болезней. Одномоментное подавление природных очагов на всей громадной площади, занятой ими, вряд ли осуществимо. Предполагается последовательное наступление на природные очаги и первоочередное оздоровление наиболее населенных и хозяйственно важных территорий. Для правильного планирования этих трудоемких и дорогостоящих мероприятий необходимо знание структуры ареала природноочаговых болезней. В первую очередь надо уметь выделять и оконтуривать автономные очаги - ту территорию, на которой циркуляция возбудителя может осуществляться неопределенно долгий срок, без заноса возбудителя извне (Фенюк, 1954; Кучерук, 1959). Устойчивый эффект мероприятий по ликвидации природных очагов на какой-то конкретной территории возможен лишь при охвате этим мероприятием всей площади автономного очага.

Остановимся на некоторых терминологических вопросах. Существует некоторая неопределенность в употреблении термина нозоареал. Одни авторы (Вершинский и Балаганов, 1962) считают его равнозначным понятию ареал возбудителя. Другие (Шошин, 1962) под нозоареалом понимают территорию, в пределах которой данная болезнь регистрируется среди населения или может возникнуть. И. И. Елкин и В. К. Яшкуль (1964) считают необходимым различать понятия ареал возбудителя и нозоареал. По их мнению, ареалом вида возбудителя необходимо считать не все территории земного шара, где этот возбудитель когда-либо был обнаружен, а лишь те участки земли, в пределах которых осуществляется непрерывное воспроизведение возбудителя. Вся остальная территория, на которой встречался данный возбудитель, представляет собою участки выноса инфекции, аналогичные зоне дисперсии особей вида в понимании Д. В. Панфилова (1960). С такой трактовкой вопроса можно согласиться в отношении выноса возбудителя природноочаговых болезней за пределы его ареала больным человеком, являющимся тупиком инфекции или случайного завоза возбудителя с помощью различных видов транспорта. Значительно сложнее обстоит дело в отношении так называемых районов выноса эпизоотии, т. е. тех территорий, куда возбудитель проникает нерегулярно, лишь в какие-то особо благоприятные для развития эпизоотии годы. Вслед за Б. К. Фенкжом (1958) мы считаем, что в практических целях областью распространения природных очагов (ареалом возбудителя) нужно считать всю территорию, на которой в той или иной форме в недавние годы проявлялась циркуляция возбудителя, включая и участки естественного «выноса» эпизоотии за пределы районов устойчивой энзоотии.

В настоящем сообщении мы коснемся лишь части вопросов изучения и картографирования ареала возбудителей природноочаговых болезней. Будут рассмотрены подходы к изучению ареала возбудителя и его связей с географической средой в целом, а также некоторые общие положения о структуре ареала и ее элементах. Подходы к картографированию морфологии (строения) отдельных автономных очагов и принципы изучения закономерностей пространственного развития эпизоотии затрагиваться не будут.

Следует помнить, что ареалов, сплошь заселенных тем или иным видом (в том числе и видами - возбудителями заразных болезней) в природе не существует (Толмачев, 1962). Вид присутствует в пределах своего ареала лишь на соответствующих его экологическим свойствам местообитаниях, бывающих как очень обычными, так и повторяющимися лишь изредка. При этом вид не обязательно постоянно встречается в каждом подходящем участке. Одни виды заселяют территории, подходящие для них по условиям, практически повсеместно, другие - лишь кое-где.

Принято считать, что первым этапом в изучении ареала служит установление его общей формы и границ (Исаков, 1963). При изучении общей формы ареалов возбудителей природноочаговых болезней наиболее распространены два подхода. Один из них можно назвать формально-территориальным, другой - построением ареала по природным индикаторам.

Формально-территориальный подход заключается в том, что при обнаружении возбудителя теми или иными средствами (эпидемиологическими, эпизотологическими, серологическими и т. д.) в любой точке какой-то условной территориальной единицы, вся площадь ее считается занятой (заселенной) возбудителем (Следует отметить, что эпидемиологические и серологические средства регистрации возбудителя сами по себе характеризуют не точку, а какую-то площадь, в пределах которой осуществлялся контакт теплокровных с возбудителем). В большинстве стран подобной условной территориальной ячейкой является наименьшая единица административно-территориального деления, регулярно отражаемая в мелкомасштабных картах (уезд, район, графство и т. д.). Данный вариант установления общих очертаний ареала возбудителя наиболее часто применяют в странах с обширной территорией, характеризующейся разнообразием географических условий. Таким способом даны очертания границ распространения природных очагов чумы в Маньчжурии (История чумы в Маньчжоу-го, 1942), в Северной Америке (Link, 1955; Kartman et al., 1958); ареалы возбудителя энцефалита Сан-Луи, западного и восточного лошадиного энцефаломиелита (Hess, Holden, 1958), карты динамики ареала крысиного сыпного тифа в Соединенных Штатах (Pratt, 1958); ареалы клещевого энцефалита в РСФСР (Иванова, 1961) и туляремии в СССР (Олсуфьев, 1960, 1960а).

Рис. 1. Формально-территориальный способ изображения ареала возбудителя чумы в Южной Африке (по Де Meillon et al., 1961). На врезке: схема разделения градусной сетки на квадраты

В Южно-Африканском Союзе применяется другой вариант формально-территориального подхода к изучению ареала природноочаговых болезней, разработанный и широко пропагандируемый Девисом (De Meillon, Davis, Hardu, 1961; Davis 1963). Здесь условно-территориальной единицей считается площадь квадрата или точнее трапеции, представляющая собою 1/16 часть одного градуса мировой градусной сетки. При обнаружении возбудителя в любой точке трапеции вся ее территория считается занятой возбудителем (рис. 1).

Рис. 2. Формально-территориальный . способ изображения ареала возбудителя чумы в Соединенных Штатах Америки (по Kartman et al., 1958). 1 - графства, на территории которых обнаружен возбудитель чумы у грызунов; 2 - графства, на территории которых проводили поиски чумы у грызунов, но возбудитель не был обнаружен

Последовательное использование формально-территориального подхода сразу дает очертание и площадь ареала, с отдельными элементами его структуры, отражающими кружево распространения вида внутри ареала (рис. 2). Форма ареала и очертания его границ не контролируются ни убеждениями, ни опытностью и знаниями исследователя, изучающего ареал. В этой, казалось бы, чисто формальной манере изображения и заключается главное достоинство разбираемого способа картографирования ареала. Так как условные территориальные единицы и административные, и особенно при использовании частей градусной сетки, достаточно малы, то они обычно захватывают территорию одного ландшафта или группы сходных ландшафтов. Поэтому использование формально-территориального способа изображения ареала независимо от воли автора объективно отражает связь мозаики ареала с определенными условиями географической среды. Именно поэтому очертания ареалов, полученные данным способом, можно сопоставлять с отдельными элементами географической среды, что позволяет более объективно установить причинную обусловленность границ ареала. Поиски природных очагов на территории так называемых «белых пятен» внутри ареала туляремии, установленного формально-территориальным способом, показали, что его границы достаточно объективны. Использование дополнительного разделения градусной сетки на отдельные условно-территориальные ячейки (трапеции) дает возможность сопоставления и математического анализа коррелятивных связей ареала с различными элементами географической среды.

Для пояснения того, почему я подчеркиваю объективность очертания ареала при использовании формально-территориального способа его изображения, необходимо напомнить обычный порядок построения ареала. В книге «Основы учения об ареалах» А. И. Толмачев (1962) следующим образом описывает этот процесс. Для увеличения наглядности картографического изображения ареала служит применение контурного метода в сочетании со штриховкой или сплошной заливкой краской обитаемого видом пространства на карте. В основу такого построения кладется обобщение известных фактических данных о распространении вида (точек находок его, отмеченных на карте специальным значком), «дополняемое на основе соображений о вероятном распространении его в местах, откуда материалов у нас нет» (стр. 19). Наиболее объективным способом показа ареала А. И. Толмачев (1962) считает сочетание значкового и контурного изображения: все точки нахождения вида фиксируются на карте по отдельности знаками, а затем дается общий контур ареала, отражающий выводы автора о его очертаниях. Приводимый в виде образца рисунок ареала кедрового стланика (рис. 3) весьма наглядно показывает насколько велик элемент субъективизма при переходе от значкового способа изображения ареала к контурному.

Перейдем к методике построения ареала по природным индикаторам. Для организмов, обладающих подвижностью (животных), эту методику впервые применил Н. В. Минин (1938). Он сопоставил точки находок отдельных видов грызунов с территориальным простиранием биотопов, входящих в местообитание каждого вида. Границы ареалов грызунов были проведены по границам соответствующей группы биотопов. Аналогичным приемом при описании ареалов млекопитающих Монгольской Народной Республики пользовался А. Г. Банников (1954). Уточнению и дальнейшему усовершенствованию этой методики изображения ареалов млекопитающих посвящены работы Н. В. Тупиковой и А. П. Шведова (1961), Н. В. Тупиковой и др. (1962).

Рис. 3. Сопоставление значкового и контурного способов изображения ареала на примере кедрового стланика (из Толмачева, 1962)

Было очень заманчиво использовать в качестве индикаторов распространения природных очагов ареалы основных хозяев инфекции: теплокровных носителей и членистоногих переносчиков. Однако, исследования, проведенные в этом направлении, показали трудность, а иногда и полную невозможность использования этого приема для выявления ареалов возбудителей природноочаговых болезней (Иофф, 1941; Федоров, 1946, Цит. по Фенюку, 1958; Фенюк, 1958; Кучерук, 1960). Оказалось, что степень совпадения ареалов переносчиков и носителей болезни с областью распространения природных очагов относительно невелика (рис. 4).

Значительно более продуктивным оказалось сопоставление ареала возбудителя с определенными типами ландшафта. Оказалось, что природные очаги ряда инфекций не выходят за пределы определенных природных зон и довольно хорошо совпадают с некоторыми типами «нозогенных» ландшафтов. Впервые мысль о необходимости выделения «нозогенных» ландшафтов для планирования и организации противоэпидемических мероприятий по борьбе с малярией была высказана В. Н. Беклемишевым (1940). На тесную связь природных очагов болезней со специфическим ландшафтом неоднократно указывал Е. Н. Павловский (1946, 1956, 1964). В 1946 г. путем сопоставления распространения «нозогенных» ландшафтов с выявленными природными очагами чумы удалось предсказать существование неизвестных в то время природных очагов чумы в ряде районов Средней Азии (Фенюк, 1958). Специальные поиски подтвердили наличие природных очагов чумы в большинстве тех мест, где их существование предполагалось.

Рис. 4. Сопоставление области распространения природных очагов чумы и ареала сурков в Северной Америке. 1 - область распространения природных очагов чумы; 2 - ареал сурков

Однако, несмотря на видимую причинную зависимость ареалов возбудителей природноочаговых болезней от определенных ландшафтных условий, появилось лишь несколько попыток сопоставить эти явления картографическим путем. Н. Б. Бируля и Л. И. Залуцкая (1959) сделали такую попытку в отношении ареала клещевого энцефалита, В. В. Кучерук (1960, 1964) - по области распространения природныхочаговчумы, Е. В. Карасева (1962) - по южной границе ареала безжелтушного лептоспироза. Б. В. Вершинский (1964) составил нозогеографическую карту, на которой попытался характеризовать территорию СССР по наличию и ландшафтной приуроченности природноочаговых болезней и предпосылок их возникновения.

Рис. 5. Сопоставление очертаний степных ландшафтов Забайкалья с предпосылками существования природных очагов чумы (1) (по Вертинскому, 1964) с фактическим распространением природных очагов чумы до их ликвидации (2)

Сопоставление карт ландшафтных предпосылок болезни с установленным распространением ее природных очагов показало, что даже такие, казалось бы, строго зональные инфекции как чума, распространены в пределах нескольких смежных ландшафтных зон. Зональная приуроченность природных очагов может существенно меняться и в пределах одного материка, в разных частях его. Например, северная граница природных очагов чумы в западной части Евразии довольно точно совпадает с северо-западной границей полупустыни. В восточной части Евразийского материка природные очаги чумы занимают всю меридиональную протяженность степной зоны и северная граница их непосредственно соприкасается с южными пределами тайги (Кучерук, настоящий сборник). Ландшафты определенных зональных типов с наличием предпосылок для существования природных очагов болезней, изображенные на карте Б. В. Вершинского (1964), также показали значительное несовпадение их с фактическим распространением природных очагов. Например, степные ландшафты с предпосылками существования природных очагов чумы, показанные на этой карте, занимают площадь во много раз превосходящую фактическое распространение природных очагов чумы (рис. 5). Наоборот, фактическое распространение природных очагов чумы в пустыне далеко выходит за пределы показанных на карте пустынных и полупустынных ландшафтов с предпосылками существования природных очагов чумы (рис. 6).

Наблюдаемое нами несовпадение действительного распространения природных очагов с «нозогенными» ландшафтами отражает в первую очередь, недостаточность наших знаний и неумение правильно определять «нозогенность» конкретных территорий. Несомненно, на определенном этапе изучения будет выявлен комплекс абиотических и биотических факторов, определяющих возможность существования природных очагов и тогда границы выделяемых нами «нозогенных» ландшафтов будут близко совпадать с фактическим распространением природных очагов.

Рис. 6. Сопоставление очертаний пустынных и полупустынных ландшафтов с предпосылками существований природных очагов чумы (1) (по Вертинскому 1964) с фактическим распространением природных очагов чумы (2)

Одним из путей скорейшего выяснения причин, определяющих распространение природных очагов болезней человека, будет сопоставление карт ареалов возбудителей, полученных формально-территориальным способом, с картами ландшафтных предпосылок существования данных болезней. Анализ сходства и различия контуров, полученных двумя этими способами, и проверка возникающих гипотез полевыми исследованиями на ключевых участках помогут нам найти те критерии, которые определяют действительную «нозогенность» ландшафта.

Литература

Банников А. Г. Млекопитающие Монгольской Народной Республики. Изд. АН СССР, М., 1954.

Беклемишев В. Н. Проблема типизации малярийных очагов, и некоторые типы маляриогенных ландшафтов СССР. «Зоол. жури.», 1940, 19, № 2. 330-333.

Бируля Н. Б. и Залуцкая Л. И. О таксономических единицах в классификации клещевого энцефалита. «Мед. паразитол. к паразитарные болезни», 1959, № 6, 667-675.

Вершинский Б. В. Картографирование природноочаговых болезней в связи с изучением их географии в СССР. В кн.: «Медицинская география». Иркутск, 1964, 62-103.

Вершинский Б. В., Балаганов В. Я. Очаги таежного энцефалита и динамика растительного покрова. «Докл. Ин-та геогр. Сибири и Д. Вост.» 1962, № 1, 58-67.

Елкин И. И., Яшкуль В. К. Основные проблемы эпидемиологической географии. 2. Понятие о нозоареалах. «Журн. микробиол. эпидемиол. и иммунологии», 1964, № 11, 48-54.

Иванова Л. М. Эпидемиологическая характеристика клещевого энцефалита в РСФСР за 1959-1960 г.г. и очередные задачи по его изучению и профилактике. «Мед. паразитол. и паразитарные болезни», 196Г, 393-401.

Исаков Ю. А. Ареал и популяции у птиц и млекопитающих. (В связи с вопросом рационального использования ресурсов фауны и природноочаговыми инфекциями). Доклад, представляемый на соискание ученой степени доктора биологических наук по совокупности опубликованных работ. М., 1963.

История чумы в Маньчжоу-го. Департамент здравоохранения Маньчжоу-го, Чаньчунь, 1942 (на японском языке).

Иофф И. Г. Вопросы экологии блох в связи с их эпидемиологическим значением. Пятигорск, 1941.

Карасева Е. В. Закономерности зональной и ландшафтной приуроченности территории, занятой природными очагами лептоспироза в Северном Казахстане и равнинной части Алтайского края. «Бюлл. Моск. о-ва испытателей природы». Отд. биол., 1962, 67(2), 3-16,

Кучерук В. В. Опыт классификации природных очагов чумы внетропической Евразии. «Мед. паразитол. и паразитарные болезни», 1959, № 6, 658-667.

Его же. О зональной приуроченности и некоторых закономерностях распространения природных очагов чумы во внетропической Евразии. «Материалы к конф. по вопр. зоогеографии суши,. Тезисы докладов», Алма-Ата, 1960, 84-85.

Его же. Вопросы палеогенезиса природных очагов чумы в связи с историей фауны грызунов. В кн.: «Фауна и экология грызунов», М., 1964, вып. 7, 5-86.

Минин Н. В. Эколого-географический очерк грызунов Средней Азии. Л., 1938.

Олсуфьев Н. Г. Мировое распространение, туляремии, ее эпидемиология и профилактика. В кн.: «Природная очаговость и эпидемиология особо опасных инфекционных заболеваний». Саратов, 1960, 422-436.

Олсуфьев Н. Г. Туляремия. В кн: «Природноочаговые болезни человека» Медгиз, М., 1960а, 203-264.

Павловский Е. Н. Учение о природной очаговости трансмиссивных болезней человека. «Журн. общей биол.», 1946, 7, № 1, 3-33. Павловский Е. Н. Методы и задачи медицинской географии. В кн: «Вопр. географии, Сб. статей для XVIII Междунар. геогр. конгр.» Изд. АН СССР, М.-Л., 1956, 272-280.

Павловский Е. Н. Природная очаговость трансмиссивных болезней в связи с ландшафтной эпидемиологией зооантропонозов Изд. АН СССР. М.-Л., 1964.

Панфилов Д. В. О строении и динамике ареала вида животных. «Вопр. географии. Сб. 48. Охрана природы, биогеография». Географгиз. М., 1960, 90-102.

Толмачев А. И. Основы учения об ареалах. Л. 1962. Туликова Н. В., Неронов В. М., Лукьянова И. В. Стациальное распределение и ареал длиннохвостного суслика на Алтае. «Изв. Иркутского протвочумного ин-та Сибири и Дальнего Востока», т. 24, 1962, Иркутск, 308-315.

Тупикова Н. В. и Шведов А. П. К вопросу о систематическом положении, распространении и экологии алтайской высокогорной полевки. «Бюлл. Моск. о-ва испытателей природы», Отд. биол., 1961, 66(6), 5-14.

Фенюк Б. К. Некоторые принципы противоэпидемической борьбы с грызунами-носителями инфекционных заболеваний с природной очаговостью. «Третья экологич. конф. Тезисы докладов». Киев, 1954, 3, 186-192.

Фенюк Б. К. Вопросы географии природных очагов чумы. «Зоол. жури.», 1958, 37, 7, 961-971.

Шошин А. А. Основы медицинской географии. Изд. АН СССР, М.-Л., 1962.

Davis D. H. S. Ecology and vector control. «Bull. Wld. Hlrh. Org», 1963, 29, 127-131.

De Meilion В., Davis D. H. S., Hardy F. Plague in Southern Africa. Pretoria, 1961, v. l.

Hess A. D., Holden P. The natural history of the arthropod-borne cncephalitides in the United States. «Ann. N. J. Acad. Set», 1958, 70, N 3, 294-311.

Karlman L., Prince F., Quan S. and Stark H. New Knowledge on the ecology of sylvatic plague. «Ann. N. J. Acad. Sci. 2», 1958, 70, N 3, 668-711.

Link V. B. Plague in the United States. «Publ. Hlth. Rep.», 1955, 70, N 3.

Pratt H. D. The changing picture of murine typhus in the United States. «Ann. N. J. Acad. Sci.», 1958, 70, N 3, 516-527.

Москва, Институт эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР.

боль в пояснице отдает в ногу, мышцы