Филоненко И. В. Особенности проявления очагов туляремии на территории Вологодской области // Принципы экологии. 2015. № 2. С. 66–75. DOI: 10.15393/j1.art.2015.4081

Выпуск № 2

Оригинальные исследования

pdf-версия статьи

911.3:613]: 616.9(4/9)

Особенности проявления очагов туляремии на территории Вологодской области

Введение

Туляремия – природно-очаговая инфекция, «замечательная… по разнообразию источников заражения, по обилию видов животных-доноров, реципиентов и переносчиков ее возбудителя, а также по широте распространения...» (Павловский, 1964). Среди других возбудителей болезней с природной очаговостью на территории Вологодской области микроб туляремии Francisella tularensis является одним из обычных компонентов естественных экосистем, основными резервуарами и переносчиками которого являются мелкие млекопитающие и их эктопаразиты (Филоненко и др., 2002). Наибольшее влияние на регулярность проявления очагов, уровень эпизоотической напряженности оказывают ландшафт и климатические факторы. Максимальная активность на территории Вологодской области характерна для очагов лугополевого и пойменно-болотного типа (Кузнецов, 1964). Вспышки заболевания туляремией среди людей в основном обусловлены особенностями хозяйственной деятельности и не отражают реальную ситуацию состояния очагов в природе. Прогноз изменений численности носителей и самого возбудителя туляремии в естественных условиях является сложной задачей, требующей разносторонних знаний в области эпизоотологии.

Эффективным методом разработки профилактических мероприятий по туляремии является анализ многолетней динамики численности ее основных носителей и проявления активности  очагов. Другим вариантом анализа, позволяющим судить о циркуляции туляремии, является оценка пространственного проявления природных очагов этой инфекции на территории. Уже первые исследования природных очагов туляремии на территории Вологодской области показали особое значение водно- и озерно-ледниковых ландшафтов в проявлении активности этой инфекции (Кузнецов, Богоявленский, 1966; 1968).

Целью данной работы является выявление пространственных закономерностей в проявлении активности очагов туляремии на территории Вологодской области. Для достижения  этой цели ставилась задача: на основе картирования очагов туляремии сопоставить количество возбудителя в природе (по уровню выделения культур туляремии от объектов окружающей среды), частоту проявления эпизоотической активности в очагах и количество случаев заболевания людей этой инфекцией.

Материалы

Источником для оценки численности мелких млекопитающих и  зараженности их возбудителем туляремии явились данные по учетам на постоянных линиях ловушек Геро (Кузнецов и др., 1998) и сбор объектов внешней среды  за период с 1958 по 2004 год. За этот период на туляремию было обследовано 165 130 объектов (табл. 1). Начиная с 2005 года и по настоящее время основным источником информации о наличии туляремии является исследование воды ключевых водотоков (Рыбакова и др., 2003). Регистрация людей, заболевших туляремией за период с 1958 по 2012 год, приводится по данным эпидемиологических карт больных.

Работа с пространственными данными проводилась с помощью лицензионного программного обеспечения ArcGis10. Данные о зараженности туляремией животных и объектов окружающей среды нанесены на карту по месту их сбора. Случаи заболеваний людей привязывались к местности на основании информации из эпидемиологических карт больных туляремией.

Таблица 1. Исследование объектов  окружающей среды на туляремию в Вологодской области в период с 1958 по 2004 год

Table 1. Investigation of objects in the environment  for tularemia in  Vologda region  from 1958 to 2004

 

Объекты исследования	Кол-во	Доля объектов, от которых выделены культуры туляремии, %
Мелкие млекопитающие из ловушек	86931	12.52
Трупы мелких млекопитающих	413	17.28
Эктопаразиты (клещи, блохи)	56063	0.22
Объекты среды обитания переносчиков туляремии и продукты их жизнедеятельности	21723	69.92
В том числе:         вода	13823	49.68
гнезда грызунов	3231	19.44
помет грызунов, погрызы	4669	0.86

 

Методы

Учет численности мелких млекопитающих (ловушками Геро), сбор эктопаразитов и объектов окружающей среды проводились стандартными методами (Кучерук, 1962). Участки наблюдений располагались в различных ландшафтах на территории Вытегорского, Вашкинского, Устюженского, Грязовецкого и  Великоустюгского районов Вологодской области. Стационарные наблюдения проводились, как минимум, весной (в мае) и осенью (в сентябре). Для оценки численности мелких млекопитающих использовался средний показатель всех учетов в осенний период. Степень активности очагов туляремии оценивалась по двум параметрам: количество выделенных культур туляремии на данной территории; частота (количество лет) выделения культур туляремии от объектов живой и неживой среды на участке сбора материала.

При анализе эпизоотических и эпидемических процессов в природных очагах границы времени исчислялись не календарным годом, а отрезком времени, составляющим изменение численности мелких млекопитающих от минимума до минимума. В условиях Вологодской области минимум численности большинства видов чаще всего приходится на конец мая. При одинаковой численности мелких млекопитающих в разные годы лабораторными исследованиями обнаруживаются неодинаковые доли инфицированных зверьков. Вероятно, новая генерация млекопитающих, по сравнению с предшествующей, будет иначе реагировать на заражение возбудителями природно-очаговых болезней. По этой причине за расчетный период мы принимаем промежуток времени от средней даты начала размножения до момента полного возрастного обновления популяции млекопитающих. Следовательно, анализировать процессы в природных очагах и их проявление рационально с 1 июня текущего года по 31 мая следующего года. Поскольку интенсивность эпизоотических процессов в природных очагах в большей степени изменяется с момента обновления популяции мелких млекопитающих, то и эпидемиологическое проявление этих очагов необходимо фиксировать от начала  обновления популяции, а не с помощью формального – календарного. Соответственно, как при анализе многолетней динамики культур туляремии, где использована доля положительных находок от всех исследованных объектов, так и в учете заболевших туляремией людей использован период с 1 июня текущего года по 31 мая следующего.

Результаты

Общее количество случаев заболеваний туляремией среди людей с 1958 по 2012 год составило 379. Данные официальной статистики за этот период показывают, что наибольшее количество заболевших туляремией регистрируется на территории Великоустюгского района (табл. 2). Заметно ниже, но также на значительном уровне заболеваемость еще в пяти административных районах области – Вашкинском, Устюженском, Кирилловском, Вологодском и Харовском. Эти районы не граничат между собой. В десяти районах области туляремия не регистрировалась никогда.

О процессах, происходящих в природных очагах туляремии, можно судить по количеству культур, которые выделяются от собранного материала, а также частоте, с которой эти культуры обнаруживаются. В период с 1958 по 2012 год максимальное количество культур туляремии обнаружено на территории Грязовецкого района. Для этой же территории характерна и наибольшая частота проявления инфекции. Более чем вдвое ниже, но также значительно количество культур с территорий Вашкинского и Междуреченского районов.  Частота эпизоотической активности здесь лишь немного меньше, чем в Грязовецком районе. Грязовецкий и Междуреченский районы имеют общую границу и обладают сходным ландшафтом. На большинстве остальных территорий эпизоотии регистрируются спорадически.

 

Таблица 2. Проявление эпизоотий туляремии по административным районам Вологодской области в 1958–2012 годах

Table 2. Outbreaks of tularemia in administrative districts of  Vologda region in 1958–2012

Административный район	Площадь, км2	Зарегистрировано случаев туляремии	Количество лет с обнаружением культур туляремии	Суммарное количество полученных культур туляремии
Бабаевский	9397.3	0	1	1
Бабушкинский	7743.4	0	0	0
Белозерский	6016.0	10	1	1
Вашкинский	3706.3	39	12	71
Великоустюгский	7777.6	120	2	6
Верховажский	4325.9	0	0	0
Вожегодский	5779.7	6	0	0
Вологодский	4904.8	30	6	28
Вытегорский	14236.3	14	5	9
Грязовецкий	5053.5	8	16	203
Кадуйский	3269.7	0	0	0
Кирилловский	5726.6	32	5	16
Кичменгско-Городецкий	7108.7	0	0	0
Междуреченский	3656.3	12	5	60
Никольский	7464.3	0	0	0
Нюксенский	5218.2	0	0	0
Сокольский	4202.6	19	4	24
Сямженский	3959.0	0	1	1
Тарногский	5127.8	0	0	0
Тотемский	8262.1	9	0	0
Усть-Кубинский	2598.1	7	0	0
Устюженский	3670.8	33	1	5
Харовский	3567.3	26	1	5
Чагодощенский	2376.6	0	0	0
Череповецкий	7815.5	11	0	2
Шекснинский	2549.6	3	1	2

 

Многолетняя динамика численности носителей инфекции и уровень зараженности объектов  в природе приводятся в целом для всей территории области, поскольку годовые показатели обычно невелики (рис. 1). В течение 1958–2004 годов средняя численность мелких млекопитающих составила 10.76 на 100 ловушко-суток (m = 0,7; St. Dev. = 4.59). В 1975 году доля культур  туляремии от всех исследованных объектов достигала более 20 %.  Большое количество культур туляремии было обнаружено также в 1959, 1964, 1977, 1978 годах.  Общая зараженность исследованных объектов бактериями туляремии, на фоне лет с низкой активностью природных очагов, составила 1.61 % (m = 0.62; St. Dev. = 4.03). Количество заболевших туляремией людей за период с 1958 по 2012 год в среднем достигает 2.73 (m = 0.61; St. Dev. = 4.55). Наибольшее число заболевших на территории области отмечено в 1956 году – заболели 22 человека,  в 1996 году зарегистрировано 12 случаев болезни, а в 2006 году – 18 случаев.

 

Рис. 1. Динамика численности мелких млекопитающих и проявление активности очагов туляремии в Вологодской области. 1 – выделено культур туляремии (1958–2004 годы), 2 – случаи заболевания туляремией у людей (1958–2012 годы), 3 – численность мелких млекопитающих (1958–2004 годы)

Fig. 1. The population dynamics of small mammals and the evidence of active foci of tularemia in the Vologda region. 1 – allocated cultures of tularemia (1958–2004), 2 – cases of tularemia in humans (1958–2012), 3 – number of small mammals (1958–2004)

 

Сильных положительных корреляционных связей в процессах динамики численности мелких млекопитающих, количества выделяемых культур и заболевания туляремией людей не выявлено. В большей степени оказались связаны между собой численность мелких млекопитающих в природных очагах  и заболеваемость населения – коэффициент корреляции составил 0.34. Еще слабее корреляционная зависимость количества выделенных за год культур туляремии с численностью зверьков (К = 0.28) и с количеством заболевших туляремией (К = 0.11).

Обсуждение

Активность природных очагов туляремии на территории Вологодской области в основном обусловлена эпизоотиями, которые протекают в популяциях мелких млекопитающих. Несмотря на то, что роль в циркуляции туляремии разных видов мелких млекопитающих неодинакова, все виды землероек, полевок и несинантропных мышей могут быть источниками обширной эпизоотии (Филоненко, 2003). В период наблюдения с 1958 по 2005 год на территории Вологодской области эпизоотические процессы, связанные с туляремией, выявлены практически везде, где проводились учеты мелких млекопитающих. О наличии инфекции в окружающей среде могут свидетельствовать постоянные положительные находки при серологических исследованиях. Локальные эпизоотии, при которых происходит выделение возбудителя, обнаружить достаточно сложно, поскольку большинство мелких млекопитающих быстро погибают при заражении туляремией. Обширные эпизоотии среди грызунов могут развиваться на большой территории только при наличии необходимых условий для выживания бактерий туляремии – при низкой температуре окружающей среды и значительной влажности. По этой причине наибольшее количество культур туляремии изолировано в холодный период года (рис. 2).

 

Рис. 2. Выделение культур туляремии по сезонам года от объектов окружающей среды Вологодской области в период с 1958 по 2004 год

Fig. 2. Tularemia cultures isolated from the objects of environment  in  Vologda region in different seasons (1958 to 2004)

 

Вероятно, что эпизоотии туляремии в популяциях рыжих, водяных и обыкновенных полевок возникают независимо друг от друга в определенный период развития популяции. Ритмы изменения численности этих видов не совпадают во времени (Филоненко, 2003). Иногда эпизоотии происходят в зимний период, когда животные концентрируются во временных стациях для переживания неблагоприятных условий. Зимой бактерии туляремии накапливаются, сохраняя патогенные свойства, а весной, попадая в водоемы, обеспечивают заражение других млекопитающих, двукрылых, а также людей. Значительный рост численности разных видов мелких млекопитающих может способствовать учащению контактов между ними и развитию эпизоотий. Возможно, поэтому самые интенсивные эпизоотии, распространившиеся на большие территории, отмечались зимой 1975/76 и 1978/79 годов при одновременно высокой численности грызунов в лесных и лугополевых стациях. Кроме того, наиболее  интенсивные эпизоотии возникали при быстром росте численности грызунов после очередного падения численности, когда обновление состава популяции было наиболее интенсивным.

Заболеваемость людей туляремией составляет наименьшую долю от всех природно-очаговых инфекций Вологодской области (Рыбакова и др., 2003). Данные о заболеваемости туляремией населения Вологодской области формируются по административному принципу. Рост числа заболевших туляремией людей часто проходил на фоне средней численности грызунов и насекомоядных, но сопровождался увеличением числа положительных результатов исследованного материала на наличие туляремийного микроба. Отдельные вспышки заражений людей возможны при развитии эпизоотий среди зайцев. В таких случаях инфицируются, как правило, охотники и члены их семей. Такие заболевшие хорошо фиксируются  в процессе эпидемиологического расследования, но сам эпизоотический процесс среди зайцеобразных наименее изучен и плохо поддается прогнозу.

Возможно, наряду с другими характеристиками эпизоотической активности очагов, степень риска заболевания туляремией наглядно будет отражать карта-схема, полученная с учетом привязки мест заражения этой инфекцией (рис. 3). На территории Вологодской области наибольшее количество заражений туляремией оказалось связано с ландшафтными районами озерно-ледникового типа. Еще более четкую приуроченность к озерно-ледниковым ландшафтам демонстрирует  количество полученных культур возбудителя туляремии и эпизоотическая активность очагов (рис. 4, 5). Большое количество культур туляремии и высокая периодичность их выделения зафиксированы по долинам рек центральной части области. Стабильно проявляют себя очаги, приуроченные к устьевой части р. Ухтомка Вашкинского района и к обширной пойме р. Малой Северной Двины, где даже в годы отсутствия выделения культур туляремии почти всегда фиксировалась высокая доля серопозитивных мелких млекопитающих.

 

 

Рис. 3. Случаи заболевания туляремией среди людей на территории Вологодской области в 1958–2012 годах

Fig. 3. Cases of tularemia in humans in  Vologda region in 1958–2012

 

Рис. 4. Обнаружение культур возбудителя туляремии в природных очагах на территории Вологодской области в 1958–2004 годах

Fig. 4. Tularemia cultures isolated  in natural foci in  Vologda region in 1958–2004

 

Рис. 5. Частота проявления очагов туляремии на территории Вологодской области в 1958–2004 годах

Fig. 5. The frequency of outbreaks of tularemia in  Vologda region in 1958–2004

 

Карты-схемы, составленные по количеству полученных культур возбудителя туляремии и количеству лет проявления очагов, отражают наиболее интенсивные очаги туляремии. Очаги туляремии, развивающиеся  на небольших лесных реках среди разреженных популяций мелких млекопитающих, трудно поддаются выявлению и при отсутствии значительного водообмена могут иметь слабое влияние для развития обширных эпизоотий. В то же время такие небольшие очаги могут длительное время существовать скрытно, не проявляя себя в виде заболеваний среди людей. Благодаря водотокам подснежные эпизоотии, происходящие при значительной численности мелких млекопитающих, в весенний период могут распространяться на прилегающие территории и приводить к заражению людей. Как следствие, карта-схема локализации заболевших туляремией будет заметно отличаться от карт проявления активности очагов, составленных по количеству выделения культур туляремии и систематичности их обнаружения.

Заключение

Для очагов туляремии на территории Вологодской области не существует межэпизоотических периодов, так как эпизоотии разной интенсивности среди грызунов и насекомоядных протекают постоянно. Резкое нарастание численности мелких млекопитающих способствует  развитию интенсивных эпизоотий и  выделению культур от объектов окружающей среды. Наиболее активно эпизоотии среди грызунов могут проходить в холодное время года. Развитию эпизоотии и заражению людей туляремией способствуют весенние паводки, распространяющие бактерии туляремии по гидрографической сети. Как следствие, наиболее активные природные очаги туляремии в Вологодской области отмечаются по долинам рек. Наибольший риск заражения туляремией связан с пребыванием на территориях ландшафтов озерно-ледникового типа.

Библиография