EPIZOOTOLOGICAL AND SOCIO‑ECOLOGICAL FACTORS INFLUENCING THE EPIZOOTIC PROCESS OF ANTHRAX IN THE TERRITORY OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN
EPIZOOTOLOGICAL AND SOCIO‑ECOLOGICAL FACTORS INFLUENCING THE EPIZOOTIC PROCESS OF ANTHRAX IN THE TERRITORY OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN
Abstract
An analysis was conducted of the interrelationships between epizootological and socio‑ecological factors that determine the specific features of the epizootic process of anthrax in the territory of the Republic of Kazakhstan.
The aim of the study was to identify the factors influencing the spatial distribution of affected areas and infection foci.
The initial data included indicators for the administrative territories of the Republic of Kazakhstan, including the density of the rural population, the susceptible livestock population, populated areas, affected areas, and anthrax foci. To ensure comparability of the territories, normalized density indicators were used. Statistical processing was carried out using nonparametric statistics and rank correlation analysis.
A pronounced territorial heterogeneity in the distribution of risk factors was established. The highest density of the rural population and susceptible livestock was recorded in the Turkestan, Almaty, and Zhambyl regions. The highest density of unfavorable points and anthrax foci was registered in the Turkestan, Akmola, and North Kazakhstan regions.
The strongest correlation was found between the density of infection foci and the number of unfavorable locations (r = 0.89), as well as between the foci and the incidence of disease in animals (r = 0.84–0.88).
The relationship between social factors and disease incidence rates was in most cases characterized by a weak degree of expression.
The results obtained indicate the leading role of epizootological factors in shaping the spatial structure of anthrax. Identifying high‑risk areas makes it possible to improve the system of epizootological monitoring and planning of preventive measures.
1. Введение
Сибирская язва является одной из наиболее опасных природно-очаговых инфекций, имеющей важное эпизоотологическое и эпидемиологическое значение. Возбудитель заболевания — Bacillus anthracis — обладает способностью длительно сохраняться в окружающей среде в форме спор, что обеспечивает формирование стационарных очагов инфекции и периодическое возникновение заболевания среди восприимчивых животных , , , , .
Спорообразование и высокая устойчивость возбудителя являются ключевыми механизмами сохранения природных очагов сибирской язвы. Контаминированные территории могут сохранять эпизоотологическую опасность в течение десятилетий после первичного заражения , , .
Эпизоотический процесс сибирской язвы формируется под воздействием комплекса природных, хозяйственных и социальных факторов. Среди них особое значение имеют плотность восприимчивого поголовья, особенности размещения населённых пунктов, интенсивность сельскохозяйственного производства и наличие исторически неблагополучных территорий , , .
Республика Казахстан относится к территориям с длительной историей регистрации сибирской язвы. Значительная площадь пастбищных угодий, развитое животноводство и наличие большого количества стационарно неблагополучных пунктов определяют необходимость проведения пространственного анализа факторов риска .
Использование геоинформационных и статистических методов позволяет выявлять пространственные закономерности распространения инфекционных заболеваний животных и совершенствовать системы эпизоотологического мониторинга , .
Цель исследования – установить характер взаимосвязей между эпизоотологическими и социально-экологическими факторами, определяющими развитие эпизоотического процесса сибирской язвы в Республике Казахстан.
2. Методы и принципы исследования
Исследование выполнено на основе анализа эпизоотологических данных по административным территориям Республики Казахстан. В качестве информационной базы использованы материалы государственного эпизоотологического мониторинга, сведения о стационарно неблагополучных пунктах по сибирской язве, зарегистрированных очагах инфекции, случаях заболевания сельскохозяйственных животных и людей, а также официальные статистические данные о плотности сельского населения, восприимчивого поголовья животных и населённых пунктов.
Для оценки факторов риска использовали показатели плотности сельского населения (чел./км²), восприимчивого поголовья сельскохозяйственных животных (гол./км²), населённых пунктов (ед./1000 км²), стационарно неблагополучных пунктов (ед./1000 км²), сибиреязвенных очагов (ед./1000 км²), а также показатели заболеваемости животных и людей.
Для исключения влияния различий в площади административных территорий и обеспечения сопоставимости регионов применяли нормированные показатели, рассчитанные на единицу площади. Использование относительных показателей является общепринятым подходом в эпидемиологических и эпизоотологических исследованиях, поскольку позволяет корректно сравнивать территории с различными природно-географическими и хозяйственными условиями
.Первичная обработка данных включала проверку полноты информации, формирование единой базы данных и расчёт описательных статистических показателей. Для характеристики пространственной неоднородности рассчитывали средние значения, диапазоны вариации и относительные показатели распространённости эпизоотологических признаков.
Статистический анализ выполняли с использованием методов непараметрической статистики, что обусловлено отсутствием нормального распределения исследуемых показателей и небольшим объёмом выборки. Для оценки тесноты взаимосвязей рассчитывали коэффициенты ранговой корреляции Спирмена (ρ) и Кендалла (τ), позволяющие оценивать монотонные зависимости между количественными показателями без предположения об их нормальном распределении
, .Для количественной интерпретации силы выявленных взаимосвязей использовали коэффициент детерминации (r²), отражающий долю вариации одного показателя, объясняемую изменением другого. Интерпретацию силы корреляционной связи проводили по следующим критериям:
сильная — r ≥ 0,69;
средняя — r = 0,40–0,68;
слабая — r < 0,40.
Результаты корреляционного анализа использовали для выявления ведущих факторов, определяющих пространственную структуру эпизоотического процесса сибирской язвы и степень влияния социально-экологических и эпизоотологических показателей на формирование неблагополучных пунктов и очагов инфекции. Статистически значимыми считали различия при уровне значимости p < 0,05.
3. Основные результаты
Максимальная плотность населённых пунктов отмечена в Туркестанской, Северо-Казахстанской и Акмолинской областях, что свидетельствует о высокой степени хозяйственного освоения данных территорий. Аналогичная закономерность прослеживается и в распределении стационарно неблагополучных пунктов и сибиреязвенных очагов: их наибольшее количество зарегистрировано в Туркестанской, Акмолинской и Северо-Казахстанской областях.
Для оценки взаимосвязи между социальными и эпизоотологическими показателями абсолютные значения были преобразованы в относительные показатели по областям Республики Казахстан. Численность сельского населения и поголовье восприимчивых животных были пересчитаны в плотность на 1 км² территории. Установлено, что наибольшая плотность сельского населения характерна для Туркестанской (13,8 чел./км²), Алматинской (12,1 чел./км²) и Жамбылской (6,0 чел./км²) областей, тогда как минимальные значения зарегистрированы в Улытауской (0,2 чел./км²), Карагандинской (0,8 чел./км²) и Актюбинской (0,8 чел./км²) областях.
Эпизоотологические показатели (количество стационарно неблагополучных пунктов и сибиреязвенных очагов) были стандартизированы в расчёте на 1000 км² территории. Наиболее высокие значения плотности стационарно неблагополучных пунктов выявлены в Туркестанской (1,9), Северо-Казахстанской (1,6) и Акмолинской (1,5) областях, тогда как минимальные показатели отмечены в Мангистауской, Улытауской, Кызылординской и Атырауской областях.
Наибольшая плотность сибиреязвенных очагов на 1000 км² зарегистрирована в Туркестанской (3,1), Акмолинской (1,7) и Жетысуской (1,7) областях.
Результаты корреляционного анализа свидетельствуют о наличии выраженных статистических взаимосвязей между исследуемыми показателями. Наиболее высокая корреляция установлена между количеством стационарно неблагополучных пунктов и общим числом населённых пунктов (r = 0,80), а также между количеством сибиреязвенных очагов и числом населённых пунктов (r = 0,89). Кроме того, выявлена сильная положительная связь между количеством эпизоотических очагов и числом заболевших животных (r = 0,80) (таблица).
Полученные результаты позволяют предположить, что увеличение плотности населённых пунктов и концентрации эпизоотически неблагополучных территорий способствует возрастанию риска возникновения и распространения сибирской язвы. Вероятно, это обусловлено более высокой интенсивностью контактов восприимчивых животных с источниками возбудителя, а также большей концентрацией животных и объектов эпизоотологического риска на единицу площади.
Результаты рангового анализа показали следующие зависимости:
1) исследуемые показатели Значение r²;
2) очаги инфекции – неблагополучные пункты до 0,89;
3) очаги инфекции – заболеваемость животных 0,84-0,88;
4) очаги инфекции – плотность населённых пунктов 0,69-0,80;
5) восприимчивое поголовье – заболеваемость людей 0,63.
Большинство сочетаний социальных показателей с заболеваемостью животных и людей характеризовались слабой корреляционной зависимостью.
Корреляционные взаимосвязи показателей, влияющих на проявление эпизоотического процесса сибирской язвы
НБП – неблагополучные пункты; 0,84* – коэффициент корреляции характерен для Акмолинской, Жетусуской, Западно-Казахстанской, Костанайской, Павлодарской, Северо-Казахстанской и Туркестанской областей; 0,88** – коэффициент корреляции характерен для остальных областей Казахстана
№ п/п | Сравниваемые показатели | Коэффиц. корреляции | Уровень связи | |
1 | 2 | |||
1 | НБП на 1000 км2 | сельское население, чел./км2 | 0,13 | слабая |
2 | НБП на 1000 км2 | восприимчивое поголовьен, гол./км2 | 0,41 | слабая |
3 | НБП на 1000 км2 | населенные пункты, на 1000 км2 | 0,80 | сильная |
4 | очаги на 1000 км2 | сельское население, чел./км2 | 0,13 | слабая |
5 | очаги на 1000 км2 | восприимчивое погловье, гол./км2 | 0,70 | сильная |
6 | очаги на 1000 км2 | населенные пункты, на 1000 км2 | 0,69 | сильная |
7 | очаги на 1000 км2 | НБП на 1000 км2 | 0,89 | сильная |
8 | заболело, чел. | сельское население, чел./км2 | 0,24 | слабая |
9 | заболело, чел. | восприимчивое поголовье, гол./км2 | 0,63 | средняя |
10 | заболело, чел. | населенные пункты, на 1000 км2 | 0,42 | слабая |
11 | заболело, чел. | НБП на 1000 км2 | 0,29 | слабая |
12 | заболело, чел. | очаги на 1000 км2 | 0,30 | слабая |
13 | заболело, чел. | сельское население, чел./км2 | 0,11 | слабая |
14 | заболело, чел. | восприимчивое поголовье, гол./км2 | 0,39 | слабая |
15 | заболело, гол. | населенные пункты, на 1000 км2 | 0,41 | слабая |
16 | заболело, гол. | НБП на 1000 км2 | 0,21 | слабая |
17 | заболело, гол. | очаги на 1000 км2 | 0,27 | слабая |
18 | очаги на 1000 км2 | заболело, гол. | 0,84* | сильная |
19 | очаги на 1000 км2 | заболело, гол. | 0,88** | сильная |
20 | заболело, гол. | заболело, чел. | 0,48 | слабая |
4. Обсуждение
Полученные результаты показывают, что основными факторами формирования эпизоотического процесса сибирской язвы являются наличие стационарно неблагополучных территорий и высокая концентрация восприимчивых животных.
Высокая корреляционная зависимость между плотностью очагов и количеством неблагополучных пунктов подтверждает устойчивость территориальных очагов инфекции.
Аналогичные закономерности отмечены в исследованиях, посвящённых пространственной эпидемиологии сибирской язвы, где показано, что исторические очаги инфекции являются основным фактором риска возникновения новых случаев заболевания , , , .
Социально-экологические факторы оказывают преимущественно косвенное влияние, формируя условия для контакта животных с контаминированными объектами внешней среды. Подобный подход соответствует современной концепции «One Health», рассматривающей взаимосвязь здоровья животных, человека и окружающей среды .
Таким образом, эпизоотический процесс сибирской язвы представляет собой результат сложного взаимодействия природных резервуаров инфекции, структуры животноводства и особенностей освоения территории.
5. Заключение
Эпизоотический процесс сибирской язвы в Республике Казахстан характеризуется выраженной территориальной неоднородностью.
Основными факторами риска являются: наличие исторически неблагополучных пунктов, высокая плотность восприимчивого поголовья и концентрация очагов инфекции.
Социальные показатели выполняют преимущественно модифицирующую функцию и усиливают вероятность контакта животных с заражёнными участками окружающей среды.
Полученные закономерности соответствуют данным международных исследований, указывающих на определяющее значение сохранения почвенных резервуаров Bacillus anthracis, плотности восприимчивых животных и особенностей землепользования в формировании риска заболевания.