Materia

ły dydaktyczne do zajęć z medycyny społecznej

__________________________________

Henryk Sułkowski

ZASADY ANALIZY EPIDEMIOLOGICZNEJ

Metody epidemiologiczne służą medycynie od najdawniejszych czasów przy poszukiwaniu
przyczyn chorób. Definicje epidemiologii uwzględniały i również obecnie uwzględniają ten zakres
zastosowań /''…poszukiwanie czynników warunkujących występowanie i rozpowszechnienie
chorób wśród ludności"/.
Poszukiwanie związków przyczynowych między badaną chorobą a domniemanym czynnikiem
sprawczym oznacza w praktyce badanie związków zdarzeń między zjawiskami zdrowotnymi.

Identyfikowanie czynników przyczynowych /etiologicznych/ i badanie ich roli w patogenezie
chorób jest jednym z zadań epidemiologii. Innym zadaniem jest dostarczanie danych niezbędnych
do planowania, realizacji i oceny skuteczności działań służby zdrowia w dziedzinie zapobiegania i
leczenia chorób oraz określanie priorytetów.
Obydwa zadania mieszczą się w zakresie tzw. epidemiologii analitycznej. Zbieranie i opis danych
będących przedmiotem badań leży w zakresie tzw. opisu epidemiologicznego. Jest on wstępem do
każdego badania analitycznego.

Ani cele, ani typy badań epidemiologicznych w praktyce zazwyczaj nie są ściśle rozdzielne
/porównaj schemat/.

2

1.

Hipotezy epidemiologiczne

Źródłem wiedzy o badanych zdarzeniach jest obserwacja lub eksperyment. Często jest tak, że tych
zdarzeń nie potrafimy wyjaśnić na podstawie posiadanej wiedzy, która jednak nie zaprzecza
wynikom obserwacji lub eksperymentu. Sytuacja taka jest podstawą dla formułowania hipotez
wyjaśniających, a więc zdań które podporządkowują nowe fakty pod znane już, chociaż zwykle
ogólniejsze, prawa wyjaśniające.
Budowa i sprawdzanie hipotez to podstawowa metoda analizy epidemio1ogicznej.

P r z y k ł a d

W jednym z zakładów produkcyjnych branży włókienniczej obserwuje się wśród załogi dużą częstość występowania
pewnych wykwitów skórnych. Załóżmy, że zdarzenie to nie może zostać wyjaśnione posiadaną wiedzą szczegółową o
wykwitach skórnych podobnego typu wśród pracowników tej gałęzi przemysłu. Wyjaśnieniem może być jednak
zdanie, że występowanie zmian skórnych wiąże się z wprowadzeniem do produkcji nowego włókna z pewnego
tworzywa syntetycznego. Zdanie to jest hipotezą. I mimo, że - jak założy1iśmy, może on nie wynikać z istniejącej
wiedzy szczegółowej, nie jest ono sprzeczne z dotychczasową wiedzą ogólną o niektórych tworzywach sztucznych,
które powodują objawy uczuleniowe u osób charakteryzujących się wrażliwością osobniczą.

Cechą hipotezy wyjaśniającej jest to, że nie wiadomo z góry, czy jest ona zdaniem prawdziwym,
czy zdaniem fałszywym. Ustalenie tego odbywa się przez sprawdzenie hipotezy (weryfikację

lub

falsyfikację).
Tworzenie hipotez /budowa hipotez/ wymaga dobrej znajomości aktualnego stanu wiedzy
medycznej, zwykle też wiedzy ogólnej. Chodzi przecież o sformułowanie takich zdań
wyjaśniających, które najpełniej wyjaśniają badane związki zdarzeń.

Mechanizm tworzenia zdań wyjaśniających sprowadzany bywa do tzw. kanonów indukcji
eliminacyjnej J .S. Milla. Oto niektóre z nich, ilustrowane przykładami:

Jedyna zgodność. Trzy osoby, u których stwierdzono objawy zatrucia pokarmowego,
konsumowały wspólnie przed zachorowaniem kolację. Pierwsza osoba jadła sałatkę z majonezem,
śledzie, szynkę, druga osoba - grzyby, szynkę, sałatkę z majonezem, trzecia osoba - jajka
faszerowane, sałatkę z majonezem, kurczaka. „Jedyna zgodność” w jadłospisie wszystkich trzech
osób, to sałatka z majonezem. Hipoteza formułowana zgodnie z tym kanonem wskazuje na sałatkę
z majonezem jako prawdopodobną przyczynę wystąpienia u wszystkich trzech osób objawów
zatrucia pokarmowego.

Jedyna różnica. Załóżmy, że spośród opisanych wyżej trzech osób, objawy zatrucia pokarmowego
wystąpiły u pierwszej i drugiej, zaś nie wystąpiły u trzeciej osoby. „Jedyną różnicą” był tu brak
szynki w posiłku trzeciej osoby. Osoba pierwsza i druga jadły bowiem szynkę.
Hipoteza zakładająca, że szynka była prawdopodobnie przyczyną zachorowania, uwzględniałaby
kanon jedynej różnicy.

Zmiany towarzyszące. Kanon zmian towarzyszących znajduje zastosowanie, gdy za przyczynę
badanego zdarzenia przyjmujemy to ze zdarzeń towarzyszących mu, które zmienia się odpowiednio
do zmian obserwowanych w badanym zdarzeniu /np. różna częstość występowania przewlekłych
nieswoistych chorób układu oddechowego w różnych środowiskach i odpowiadające im różne,
analogiczne, natężenie określonych czynników zanieczyszczających powietrze atmosferyczne/.
Inny, często spotykany typ rozumowania polega na tym, że formułuje się hipotezę wyjaśniającą na
podstawie zaobserwowanych analogii badanych zdarzeń do innych zdarzeń, których związki już
poznano.

3

2.

Cechy charakteryzujące osoby, czas, miejsce

Kłopotliwym wymogiem badań empirycznych jest konieczność ograniczenia liczby
obserwowanych cech /zmiennych/, charakteryzujących badane zjawiska. Nigdy bowiem nie udaje
się badać wszystkich cech, które mogą mieć związek z badanymi zjawiskami.
W praktyce badań epidemiologicznych grupuje się zwykle badane cechy w trzy zespoły związane
z osobami, z czasem i z miejscem.

A. Cechy charakteryzujące osoby

Najczęściej wyróżniane cechy, to płeć, wiek, zawód, wykształcenie, stan cywilny.
Wiele zjawisk demograficznych wykazuje wyraźną dominację związaną z płcią /większa
umieralność mężczyzn we wszystkich grupach wieku, dłuższe przeciętne trwanie życia kobiet
w większości populacji i in./. Znaną jest predylekcja płci do niektórych chorób, np. kobiet do
schorzeń pęcherzyka żółciowego, mężczyzn do zawałów mięśnia serca. Należy jednak pamiętać
o związkach pośrednich, np. powodowanych różną sytuacją psychospołeczną, a nieraz zawodową
i ekonomiczną kobiet w różnych społeczeństwach.
Zarówno szereg zjawisk demograficznych, jak i zdrowotnych wiąże się wyraźnie z wiekiem. Znana
jest np. zależność umieralności /ogółem/ od struktury wieku ludności, znane jest też duże
zróżnicowanie przyczyn zgonów i szczegółowych współczynników zgonów w głównych grupach
wieku. Zachorowalność na niektóre choroby jest większa w jednych, mniejsza w innych grupach
wieku /np. dla nowotworów złośliwych/. Różnice w zachorowalności mogą też być następstwem
różnego narażenia poszczególnych grup wieku na dany czynnik chorobotwórczy. Jest tak np.
w przypadku niektórych chorób zakaźnych, które przechorowane w dzieciństwie, stwarzają
odporność osobniczą na dalsze okresy życia.
Klasyfikacja grup wieku zależy od przyjętego celu badania. Zazwyczaj tworzy się grupy
uwzględniając główne, naturalne okresy życia biologicznego lub społecznego człowieka:
dzieciństwo, okres przedszkolny, szkolny, wiek młodzieńczy, wiek dojrzały, wiek starczy.
Przyjmuje się, że tworzenie mniej niż czterech grup wieku w badaniach epidemiologicznych nie
stwarza możliwości dokładniejszej analizy badanego czynnika „wiek”.
Zawód, wykształcenie. Zawód jest przedmiotem zainteresowań w analizie epidemiologicznej,
ponieważ:
a/ stwarza często warunki szczególnego narażenia na określone choroby /choroby zawodowe/.
b/ jest czynnikiem selekcji osób ze względu na ich stan zdrowia /kryteria oceny przydatności do
określonych zawodów/.
c/ przejawia związki z takimi czynnikami jak wykształcenie, stan majątkowy, standard życiowy
itp.
Klasyfikowanie grup zawodowych może być trudne. Podział na pracowników fizycznych
i pracowników umysłowych coraz mniej zadowala, ponieważ nie dość ostro rozgranicza rodzaje
czynności wykonywanych w obydwu grupach. Z drugiej strony badania epidemiologiczne często
wymagają utworzenia niewielkiej liczby grup klasyfikacyjnych. Przyjmuje się, że większe
znaczenie ma zawód wykonywany niż wyuczony. Wykształcenie badane jest zazwyczaj ze
względu na domniemany wpływ na zakres wiedzy ogólnej, wiedzy o zdrowiu, zachowania
zdrowotne itp.
Potrzeba łącznego uwzględnienia wpływu zawodu i wykształcenia znajduje nieraz w badaniach
epidemiologicznych wyraz w tworzeniu tzw. grup społeczno-zawodowych lub tzw. syntetycznych
wskaźników społeczno-bytowych.

4

Stan cywilny rozumiany jest zazwyczaj jako wskaźnik różnych sposobów życia jednostki. Znajduje
to wyraz w różnych przyzwyczajeniach, w różnym sposobie odżywiania się, w różnym obciążeniu
obowiązkami rodzinnymi itp. Stan cywilny wiąże się często bezpośrednio ze stanem zdrowia, jak
np. u osób o wyraźnych ułomnościach, które pomniejszają szansę na zawarcie związku
małżeńskiego. Związki stanu cywilnego z różnymi zjawiskami zdrowotnymi mimo, że stwierdzone
w wielu badaniach, stwarzają trudności interpretacyjne. Tak jest np. ze szczegółowymi
współczynnikami umieralności, wyższymi, wg niektórych badań dla osób nieżonatych/
niezamężnych.

B. Cechy charakteryzujące czas

Przedmiotem analizy może być czas dzielący zadziałanie czynnika chorobotwórczego na organizm
od wystąpienia pierwszych objawów choroby /nazywany zwykle okresem inkubacji, wylęgania/,
przeciętny czas trwania choroby, rozkład przypadków choroby w czasie, zmiany naturalnego
przebiegu choroby /historii naturalnej choroby/.
Okres wylęgania choroby, określony dość dokładnie dla większości chorób zakaźnych, ma duże
znaczenie w analizie epidemiologicznej tych chorób, np. przy odtwarzaniu łańcucha
epidemicznego. Ma również znaczenie w badaniu chorób niezakaźnych. Czas, jaki upłynął od
zadziałania na organizm określonego czynnika szkodliwego do pojawienia się pierwszych objawów
choroby niezakaźnej może być ważnym kryterium diagnostycznym, a nawet prognostycznym. Tak
jest w przypadku zatruć przemysłowych, choroby wibracyjnej u robotników obsługujących piły
motorowe, pylicy krzemowej u kamieniarzy i in.
Przeciętny czas trwania choroby jest bardzo ważną cechą charakteryzującą chorobę. Jest podstawą
umownego podziału chorób na ostre i przewlekłe. W związku z dużą ingerencją człowieka w
naturalny przebieg chorób /uodpornianie, lekoterapia/, przeciętny czas trwania choroby stracił w
dużej liczbie przypadków charakter cechy swoistej dla określonych chorób.

Duże, szybkie natężenie liczby zachorowań w porównaniu z okresem wcześniejszym jest
najważniejszą cechą epidemicznego szerzenia się choroby. Gwałtowny wzrost liczby zachorowań i
stosunkowo krótki czas trwania charakteryzuje epidemie o przebiegu „wybuchowym” będące
następstwem jednorazowego i zazwyczaj równoczesnego, masowego narażenia na czynnik
chorobotwórczy /np. zatrucie gronkowcowe lodami/. Innym razem epidemię charakteryzuje
gwałtowne narastanie liczby zachorowań, a następnie pewna jej stabilizacja i w końcu powolny
spadek. Obraz taki jest właściwy dla epidemii takich chorób jak np. ospy prawdziwej, a
powodowany jest naturalną dynamiką zjawiska w populacji, wzrostem liczby osób odpornych na
zakażenie itp.

Cykliczność, rozumiana jako wracanie fali natężenia zachorowań na określoną chorobę w
pewnych, dość regularnych odstępach czasu, charakteryzuje takie choroby, jak grypa /cykl 2-3
letni/, różyczka /cykl 7-9 letni/. Przyczyny tego zjawiska są

złożone i nie zawsze dostatecznie

poznane. Odgrywają tu rolę przede wszystkim procesy odpornościowe zachodzące w kohortach
wieku populacji, ale również czynniki środowiska zewnętrznego.

Mówiąc o zmianach sekularnych chorób /zachodzących w ciągu dziesiątków i setek lat/ myślimy

zazwyczaj o zmianach dotyczących naturalnego przebiegu niektórych chorób, które są głównie
wynikiem procesów adaptacyjnych zachodzących między mikroorganizmem i makroorganizmem.
Wiadomo, że naturalny przebieg chorób zmieniał się w ciągu wieków. Działo się tak, np. z kiłą,
chorobą niegdyś ostrą i charakteryzującą się gwałtownym przebiegiem.

5

C. Cechy charakteryzujące miejsce

Występowanie i niewystępowanie jakiejś choroby w tym samym czasie na dwóch różnych
obszarach lub występowanie na tych samych obszarach, w dwóch bardzo różnych natężeniach, jest
podstawą szukania uwarunkowań tych zjawisk w zespole czynników charakteryzujących każdy z
obszarów. Porównania, takie mogą być prowadzone na dużą skalę, np. międzykontynentalną,
międzynarodową lub mniejszą, gdy dotyczą, np. różnych województw, miast lub dzielnic miast.
Zespół czynników charakteryzujących „teren” jest złożony. Raz przeważać mogą czynniki typu
geofizycznego /klimat, czynniki geologiczne, flora, fauna/ innym razem czynniki typu etnicznego
lub rasowego, charakteryzujące grupy ludności zamieszkujące badany teren. Przykłady
uwarunkowań terenowych różnego rodzaju: wole endemiczne, malaria, pelagra, niedokrwistość
śródziemnomorska, AIDS.
Często przeprowadza się porównania różnych zjawisk zdrowotnych zachodzacych na terenie
miejskim i wiejskim. Czynniki różniące obydwa tereny, to m.in. warunki mikroklimatyczne,
mieszkaniowe, sanitarno-higieniczne, ale też rodzaj i tryb pracy, czynniki narażania zawodowego
itp.


3.

Związki i zależności

Badaniu związków i siły związków między zdarzeniami, służą metody statystyczne.
Jedynie istnienie związku statystycznego istotnego może być podstawą interpretacji
przyczynowo-skutkowej.
Jeżeli między kategorią zdarzeń A i zdarzeń B nie istnieje związek statystyczny, bezpodstawne jest
rozważanie istnienia między nimi związku przyczynowego. Jednak istnienie związku
statystycznego istotnego miedzy kategoriami zdarzeń A i zdarzeń B nie jest dowodem istnienia
między nimi związku przyczynowego!

Uwzględniając wzajemny stosunek dwóch kategorii zdarzeń można /za MacMahonem/ przyjąć
następującą klasyfikację:

Zdarzenia –

1. nie związane statystycznie /niezależne/
2 . związane statystycznie

a/ związane nieprzyczynowo /wtórnie/
b/ związane przyczynowo

- pośrednio, - bezpośrednio

W rzeczywistości analiza związków rzadko dotyczy prostego układu dwóch zdarzeń, lecz zespołu
wzajemnych powiązań wielu zdarzeń, co pozwala mówić o łańcuchach przyczynowo-skutkowych
lub splotach /sieci/ przyczynowo-skutkowych. Sytuacja taka utrudnia znacznie analizę związków.

6

Pomocne w rozwiązaniu dylematu, „czy istnieje tylko związek statystyczny, czy również związek
przyczynowy” są następujące kryteria:

Stałość związku. Związek tych samych cech wykazywany jest w różnych. badaniach,
prowadzonych różnymi metodami, przez różnych badaczy.

Siła związku oceniana jest, gdy badamy np. związek między szczepieniem a niezachorowaniem na
odrę, stosunkiem współczynnika zachorowalności na odrę wśród dzieci szczepionych przeciw tej
chorobie do współczynnika zachorowalności na odrę wśród dzieci nieszczepionych.

Swoistość związku określa szansę wystąpienia jednej z cech /np. badanej choroby/ na podstawie
występowania innej, stale tej samej cechy.

Następstwo w czasie. Domniemane czynniki przyczynowe muszą poprzedzać w czasie początek
choroby którą, jak się przypuszcza, wywołują.

Logiczność związku. Domniemany związek przyczynowy jest bardziej prawdopodobny, jeżeli jego
interpretacja jest zgodna ze znanymi faktami z dziedziny wiedzy o badanym przedmiocie, wiedzy
ogólnomedycznej, biologicznej itp. Pomocne może tu być istnienie analogii do zjawisk zbadanych
i opisanych wcześniej, lub istnienie przykładów praktycznych, skutecznych działań, np.
zapobiegawczych, zrealizowanych na podstawie przyjętej interpretacji przyczynowo-skutkowej.

W epidemiologii stosuje się zwykle tzw. pragmatyczną interpretację związku przyczynowego. Wg
tej interpretacji A jest wtedy przyczyną B, gdy natężenie B /np. częstość występowania B, choroby/
zmienia się odpowiednio do ekspozycji populacji na czynnik A.

P r z y k ł a d

Współczynnik zachorowalności na porażenie dziecięce /polio/ wynosił w Polsce w 1960 r. 1,0 /na 100.000 ludności/,
a w 1965 r. i w następnych latach wynosił 0,1. Między 1960 a 1965 r. rozwinięto w naszym kraju masową akcję
szczepień przeciw tej groźnej chorobie. Istnieją podstawy do twierdzenia, że masowe szczepienia przeciw porażeniu
dziecięcemu nagminnemu /zdarzenie A/ były przyczyną spadku zachorowalności na tę chorobę /zdarzenie B/.

Pewne znaczenie praktyczne ma również inne ujęcie związku między zdarzeniami, stosowane w
epidemiologii: jedno zdarzenie może

być dla drugiego warunkiem wystarczającym lub może być

warunkiem koniecznym. Jeżeli zawsze wtedy, gdy występuje zdarzenie A występuje również
zdarzenie B, zdarzenie A odpowiada, cechom warunku wystarczającego. Jeżeli w żadnym
przypadku, w którym nie występuje zdarzenie A, nie występuje również zdarzenie B, zdarzenie A
odpowiada cechom warunku koniecznego /porównaj „kanony Milla”/.

P r z y k ł a d

Przecinkowce cholery są warunkiem koniecznym dla zachorowania na cholerę. Nie są jednak warunkiem
wystarczającym. Samo wtargnięcie przecinkowców do organizmu człowieka /drogą pokarmową/ nie wystarcza, jak
wiadomo, by rozwinęła się choroba. Znaczenie mają tu różne czynniki towarzyszące, sprzyjające lub przeciwdziałające
rozwojowi choroby /np. mechanizmy odpornościowe organizmu ludzkiego/.

Mimo to analiza związków przyczynowych w chorobach zakaźnych może być przykładem
poszukiwań pojedynczych, określonych przyczyn.

7

Tzw. postulaty Kocha są przykładem logicznej i konsekwentnej analizy przyczynowo-skutkowej,
przy założeniu istnienia pojedynczej, ściśle określonej przyczyny choroby.

Postulaty Kocha:

1. Wyizolowanie czystej hodowli zarazka od osoby chorej.

2. Wyhodowanie zarazka na podłożach sztucznych, nie

zanieczyszczonych tkankami lub

toksynami, pochodzącymi od osoby chorej.

3. Zaszczepienie wyizolowanym zarazkiem zwierzęcia i wywołanie badanej choroby.

4. Ponowne wyizolowanie tego samego zarazka od chorego zwierzęcia.

Na terenie chorób niezakaźnych analiza przyczynowo-skutkowa jest trudniejsza. Utrudnia ją przede
wszystkim wieloprzyczynowość tych chorób, ale też niedostateczna wiedza dotycząca okresu
wylęgania choroby i naturalnego jej przebiegu.

Przy określaniu czynników przyczynowych chorób niezakaźnych pomocne mogą być
następujące wskazówki:

1. Jeżeli ryzyko zachorowania badanej populacji wzrasta w miarę zwiększania się natężenia lub

czasu oddziaływania domniemanego czynnika przyczynowego prawdopodobieństwo, że
badany czynnik jest czynnikiem przyczynowym, jest większe .

2. Charakterystyka epidemiologiczna choroby powinna być zgodna z takimi cechami

domniemanego czynnika przyczynowego, jak rozkład przestrzenny, występowanie w czasie

i in.

3. Jeżeli zmniejszenie zachorowalności na badaną chorobę poprzedzone zostało w czasie

usunięciem lub zmniejszeniem natężenia badanego czynnika, przyczynowy charakter tego
czynnika jest bardziej prawdopodobny.

Zastosowanie metod epidemiologicznych w analizie przyczyn chorób niezakaźnych ugruntowało
przydatność zasady wieloprzyczynowości. Współczesna wiedza medyczna uzasadnia pogląd, że
większość chorób niezakaźnych powstaje nie w wyniku oddziaływania pojedynczego czynnika,
/pojedynczej przyczyny/, a szeregu czynników, wielu „przyczyn”. Nauki kliniczne dość wcześnie
uwzględniły tę zasadę w teoriach etiologii różnych chorób, np. choroby wrzodowej żołądka lub
dwunastnicy, zawałów mięśnia serca, odmiedniczkowego zapalenia nerek i in.

W ścisłym związku z koncepcją wieloprzyczynowości pozostaje teoria tzw. czynników

ryzyka. Na ogół przez czynniki ryzyka rozumie się takie czynniki, które mogą współprzyczyniać
się do powstania choroby. Są to zatem czynniki /stany/, które bądź same mogą być przyczyną
procesu patogennego zapoczątkowującego łańcuch przyczynowy, bądź mogą sprzyjać rozwinięciu
łańcucha przyczynowego i ostatecznie ujawnieniu się choroby w jej klinicznej postaci.

* * *