Эпизоотологический мониторинг по ящуру

Высокий процент содержания титра антител к вирусу ящура типа О отмечается в Восточно-Казахстанской области (западный регион - 100% среди КРС), Жамбылская (100% среди КРС и МРС), Карагандинская область (северный регион - 100 % среди МРС). Низкий процент содержания титра антител по данному типу вируса ящура в сыворотке крови обнаружен в Алматинской (южный регион – 82,0 % среди КРС) и Восточно-Казахстанской (западный регион – 86% среди МРС) областях.

При исследовании сывороток крови сельскохозяйственных животных на определение поствакцинальных антител к вирусу ящура типа Азия-1 наиболее высокий процент содержания титра антител к вирусу Азия-1 наблюдается в Алматинской области (северный регион – 96,6% среди КРС), Восточно-Казахстанская область (восточный регион – 94,4% среди МРС). Низкий процент содержания титра антител к аналогичному типу вируса в сыворотке крови регистрируется в Кызылординском регионе (52,5% среди КРС).

Для исследования поголовья крупного и мелкого рогатого скота, неиммунизированного против ящура, на наличие неструктурных белков в течение 2007 года был отобран биоматериал (сыворотка крови) от поголовья животных из трех благополучных областей – Акмолинской, Костанайской и Северо-Казахстанской.

Было исследовано 2385 проб сывороток крови КРС методом ИФА на наличие неструктурных белков вируса ящура, в т.ч. из хозяйств Акмолинской области - 824 пробы, Костанайской области - 890 пробы и Северо-Казахстанской области - 671 пробы. При этом в 9 (0,37%) пробах выявлено наличие неструктурных белков вируса ящура.

Результаты лабораторных исследований по определению неструктурных белков вируса ящура у вакцинированных против данного заболевания восприимчивых животных в северных регионах РК свидетельствуют о проявлении положительной реакции в 9 из 2385 исследованных проб сывороток крови животных, взятых на территории Акмолинской, Костанайской и Северо-Казахстанской областей: Целиноградский (3), Аршалинский (3), Буландинский районы (1), г. Кокшетау (1), г. Щучинск (1).

Таким образом, на основании анализа полученных данных распространения вируса ящура по типам, установлена основная концентрация вспышек вызванных типом А в северных и восточных регионах РК, типа О - в западных, северных и юго-восточных регионах РК, и типа Азия-1, эпизоотии которого имеют спорадический характер в большинстве случаев в юго-восточных и центральных регионах РК.

Результаты серомониторинга ящура у вакцинированных животных по типу А показывают, что самый большой процент (99-100%) титра антител в сыворотке крови наблюдается в Алматинской области, низкий (79,3%) в Восточно-Казахстанской области; по типу О высокий процент (100%) отмечен в Жамбылской и Карагандинской областях, низкий (82-86%) в ВКО и Алматинской области; по типу Азия-1 (94-96%) по ВКО и Алматинской областям, 52% по Кызылординской области.

Зонирование территории республики по степени потенциального неблагополучия.

В эпизоотологии сложился взгляд на зонирование как разделение территории на зоны в зависимости от интенсивности распространения болезней животных и пространственной структуры природных очагов.

В результате сравнения данных напряженности эпизоотической ситуации по степени риска заноса, возникновения и распространения ящура в период с 2006 по 2010 гг. территорию Казахстана разделили на три зоны (рисунок 5):

В зону высокой степени риска заноса и возникновения ящура в 2006 г. включены южные и восточные регионы Республики (Алматинская, Южно-Казахстанская, Жамбылская, Кызылординская и Восточно-Казахстанская области). В 2007 году добавились две области - Атырауская и Западно-Казахстанская. В 2008 и 2009 гг. ситуация сохранилась на уровне 2006 г. В 2010 г. добавилась Акмолинская область.

К зоне средней степени риска заноса и возникновения ящура в 2006 г. отнесены Карагандинская и Павлодарская области. В 2007 г.: Костанайская, и северо-восточная часть Актюбинской.

Рисунок 5 - Зонирование территории Республики по степени потенциального риска возникновения ящура на 2006 - 2010 гг.

В 2008 г.: Западно-Казахстанская, Акмолинская, Атырауская, Актюбинская и Костанайская. В связи со вспышкой ящура в Атырауской области (с/о Сагыз, Кызыл-Когинского р-на) распространение ящура по республике приобрело западное направление. Заболевание перешло с зоны высокого риска заражения в зону со средней степенью риска заражения. В зону высокой степени риска дополнительно вошли Атырауская область и часть Актюбинской области. В зоне средней степени риска заражения оказались Западно-Казахстанская и Костанайская области.

К зоне низкой степени риска заноса и возникновения ящура относятся регионы, не вошедшие в две предыдущие зоны.

Результаты районирования территории республики по ящуру отражают потенциальную угрозу возникновения данной инфекции на территориях, входящих в высокую степень риска (Алматинская, Южно-Казахстанская, Жамбылская, Кызылординская, Восточно-Казахстанская, Атырауская и Западно-Казахстанская области). Результаты проведенных исследований по зонированию взяты за основу при планировании и проведении противоэпизоотических мероприятий в 2008, 2009 и 2010 гг.

Обширные торговые связи и транспортные пути между вышеуказанными областями оказывают существенное влияние на уровень риска заноса ящура.

Анализ риска заноса ящура

Ящур, как заболевание с высокой контагиозностью, приковывает к себе особенно пристальное внимание ветеринарных специалистов. Поэтому вопрос о риске заноса ящура на территорию республики представляет несомненный практический интерес. В связи с появлением ящура в последние годы на территории РК, ни одна область не может считать себя защищенной от риска заноса заболевания на ее территорию.

Своевременность противоэпизоотических мероприятий в случае возникновения ящура – критический фактор недопущения распространения болезни (Дудников С.А., 2009).

В связи с развитыми торгово-экономическими отношениями и импортом пищевых продуктов животного и растительного происхождения представляется реальной возможность завоза в страну возбудителя заболевания с импортируемой с/х. продукцией и животными.

Достаточно серьезным в эпизоотическом отношении остается положение РК с сопредельными странами. Из 5 стран, имеющих сухопутную границу с Казахстаном, три в последние годы неблагополучны по ящуру: Киргизия (неблагополучна в 2007 году (тип О), Китай (2007 год - тип Азия-1), Россия (2005 год - тип О). Наиболее опасными в отношении возможности заноса ящура представляются страны, расположенные по периметру Казахстана: Китай, Кыргызстан, Узбекистан, Российская Федерация.

Следующим фактором, способным существенно влиять на эпизоотическую обстановку при ящуре является приграничная торговля и миграция населения. Наиболее интенсивная приграничная торговля осуществляется в юго-восточном регионе с неблагополучным по ящуру Китаем, Кыргызстаном, Узбекистаном. При этом не исключены случаи контрабандного ввоза на территорию Казахстана молодняка крупного и мелкого рогатого скота, а так же экзотических животных, что существенно повышает риск завоза возбудителя ящура на территорию Казахстана.

Сложная экономическая ситуация в странах Центральной Азии и низкий экономический уровень жизни населения ведут к тому, что мигрирующее население перевозит с собой (иногда значительные) объемы пищевых продуктов (в т.ч. животного происхождения) из регионов, представляющих потенциальную опасность в отношении ящура.

Безусловно, ящур будет представлять максимальную угрозу для регионов с высокой плотностью восприимчивых животных на единицу площади. К таким регионам относятся: Южно-Казахстанская, Жамбылская, Алматинская, Кызылординская, Карагандинская, Восточно-Казахстанская области.

Вероятность возникновения ящура складывается из множества факторов:

1 - пути проникновения возбудителя (инфицированные животные, контаминированный материал, дикие миграционные животные и птица);

2 – восприимчивые к ящуру животные (КРС, МРС, свиньи, верблюды, дикие животные);

3 – объекты повышенного риска (перерабатывающие предприятия, убойные площадки);

4 – возможные связи областей с неблагополучной по ящуру территорией (хозяйственные связи, основные авто- и железнодорожные пути);

5 – неучтенные в анализе факторы: миграция населения с перемещением мясопродуктов, неучтенный бизнес в скотоводстве, неконтролируемое движение восприимчивых животных и продуктов животного происхождения; движение кормов и инвентаря, отходы из бортов самолетов, авто- и ж/д транспорта; аэрогенное распространение.

Оценка последствий и мероприятия по снижению риска

Наиболее тревожная ситуация по риску заноса ящура складывается в южных и восточных регионах, а так же в южной части Центрального Казахстана. Остальная часть центрального Казахстана, хотя и подвержена серьезному риску заноса ящура, но за счет низкой плотности восприимчивого поголовья, разобщенности сельхозугодий, низкой интенсивности хозяйственных связей не является столь тревожным, как регионы первой группы. Северный и западный регионы, хотя и находится в отдалении от неблагополучных по ящуру стран, также подвержены серьезному риску из-за интенсивных транспортных связей, большого количества перерабатывающих предприятий и исключительной продовольственной зависимости от импортируемых продуктов.

Вакцинация, как мера специфической профилактики, должна проводиться в Южном регионе с охватом всего восприимчивого поголовья; в Восточном регионе - вдоль границы с Китаем на глубину района; в Центральном и Западном регионах - в районах, где в последние годы регистрировались вспышки ящура, а также вдоль транспортных магистралей.

Таким образом, угроза заноса ящура на территорию РК обусловлена нелегальным ввозом восприимчивых животных и продуктов их убоя и транспортным потоком из неблагополучных регионов (Китай, Кыргызстан, Узбекистан, Российская Федерация).

Анализ распространения ящура с применением ГИС-технологий

Распространение ящура во многом зависит от хозяйственных и экономических связей, способов ведения животноводства, плотности поголовья животных, степени миграции населения, условий заготовок, хранения и переработки продуктов и сырья животного происхождения. Это наглядно показывает программа ArcGis. С использованием данной программы нами внесены GPS точки неблагополучных пунктов по ящуру сельскохозяйственных животных за период с 1955 по 2010 гг.

Для составления электронного кадастра очагов неблагополучных пунктов, расположенных на территории Казахстана применялась географическая информационная система (ГИС), с использованием программы ArcGIS 9.1, ArcМap.

Динамическая электронная база очагов, неблагополучных пунктов была сформирована из учетных форм первичной документации (карты эпизоотологического и эпидемиологического обследования очагов, неблагополучных по ящуру населенных пунктов). При проведении работы по дифференциации территории республики Казахстан по степени опасности заражения ящуру был использован индекс эпизоотичности, отражающий частоту или интенсивность проявлений активности ящура на конкретных территориях, а также программы ArcGIS 9.1, ArcМap, которые сделали результаты исследования более достоверными. В программу ArcGIS 9.1 были введены необходимые данные (базовые и тематические).

Использование ГИС происходило поэтапно и включало помимо сбора информации, формирование электронных баз данных, а также послойное их отображение. Вся имеющаяся информация по очагам, неблагополучным по ящуру населенным пунктам, имеющимся на территории Казахстана, была упорядочена в виде электронных баз данных в программах Excel, ArcGIS 9.1.

Географические координаты (широта и долгота очагов, неблагополучных по ящуру населенных пунктов, расположенных на территории Казахстана) были преобразованы из минут в десятичные значения, с помощью специальной формулы и инструментов Excel. После этого данные по всем областям были конвертированы в ArcGIS-шепфайлы и вынесены на электронную карту Казахстана. Исходные данные по различным параметрам наносились на карту послойно. В результате проведенной работы были получены электронные карты территории Казахстана (это визуальное отображение базы данных в ГИС) на которых обозначено точное местонахождение 5245 неблагополучных по ящуру населенных пунктов. Затем на карту были наложены слои железных и автомобильных дорог, в результате чего получили карту республики, с отображением данных объектов (рисунок 6).

Анализ распространенности ящура на территории республики показывает, что в 80 % случаев неблагополучные пункты по ящуру возникали вдоль железных и автомобильных дорог. Следовательно, в механизме распространения ящура важную роль имеет перенос вируса по железным и автомобильным дорогам, в случаях бесконтрольной перевозки скота или другого биоматериала.

В последнее время придают большое значение связи между распространением ящура и климатическими условиями, что было изучено нами в дальнейших исследованиях. С помощью программы ArcGis мы нанесли на карту с неблагополучными пунктами слой среднегодовых климатических температур (рисунок 7).

Рисунок 6 - Расположение неблагополучных пунктов по ящуру вдоль железных и авто- дорог республики, данные по QIS 2009 г.

Рисунок 7 - Связь неблагополучных пунктов по ящуру со среднегодовыми климатическими температурами РК

Как видно из рисунка 7, во всех областях Республики Казахстан в разные годы регистрировались вспышки ящура. Из этого можно заключить, что климатические условия не оказывают существенного влияния на распространения ящура.

Разработанное Мартином Куллдорфом (Martin Kulldorff) программное обеспечение SaTScan имеет интуитивный графический интерфейс пользователя (GUI), обеспечивающий большую гибкость при выборе модели. Это позволяет пользователю быстро понять, присутствуют ли на ландшафте статистически значимые кластеры. Кластер определяет возникновение необычно большого количества событий в пространстве и/или во времени, пики наличия заболевания, возникающего на эндемическом уровне, изменения в географическом распределении или группировка событий во времени. В идеале выявление кластеров заболевания следует проводить одновременно по пространству и по времени.

Так нами были обработаны данные с помощью программы SaTScan с целью выявления кластеров неблагополучных пунктов по ящуру в РК за период 1955-2010 гг. (рисунок 8).

Рисунок 8 - Кластеры неблагополучных пунктов по ящуру в РК (1955 - 2010 гг.)

Как видно из рисунка 9 на территории РК по ящуру наблюдается 6 кластеров. Самый большой охватывал в период 1958 по 1959 гг. центральную часть страны и составляет 625,42 км, далее по величине идет кластер, расположенный на юго-востоке РК, он составлял в 1955 г. 386,42 км.

Третий кластер отмечен в 1962 г. на западе РК и составил 383,81 км. Четвертый кластер зафиксирован на северо-востоке в 1963 г., площадью 310,87 км. Пятый кластер охватывал восточную часть РК в 1960 г. и составлял 244,96 км. Наименьший кластер зафиксирован в период 1965 по 1988 гг. в южной части РК и составил 66,0 км.

Для определения плотности расположения неблагополучных пунктов использовали детерминированный метод, который позволяет рассчитать величины на основе соседних значений и характеристик, без вероятной оценки. Данный метод разработан доктором PhD Джейсон Блэкбёрном (Jason K. Blackburn, 2009) (Институт распространяющихся патогенов и факультет географии Университета штата Флорида).

Для вычисления детерминированного метода используется оценка плотности по ядру, которая позволяет оценить плотность заполнения площади точками исходя из общего числа точек в исследуемой области и пространственных отношений между точками. Здесь мы используем эту меру для оценки того, где в период времени происходит больше всего случаев вспышек ящура. На рисунке 9 изображена кластеризация неблагополучных пунктов по ящуру среди КРС за период 1955-2010 гг. с использованием детерминированного метода, который показывает наибольшую кластеризацию неблагополучных пунктов по ящуру среди КРС. В указанный период наибольшая кластеризация образуется в южной и центральной части страны, наименьшая сконцентрирована в северной части РК, кластеризация в малой степени находится в восточной и западной части республики.

При кластеризации неблагополучных пунктов по ящуру среди МРС за аналогичный период времени, необходимо отметить наивысшую кластеризацию на юге РК, в наименьшем объеме на западе и севере республики (рисунок 10).

Наибольшая кластеризация неблагополучных пунктов по ящуру среди свиней в период 1955-2010 гг. образуется в северной и южной части РК, в наименьшем объеме на западе республики (рисунок 11).

Рисунок 9 - Кластеризация неблагополучных пунктов по ящуру среди КРС за период 1955-2010 гг.

Рисунок 10 - Кластеризация неблагополучных пунктов по ящуру среди МРС за период 1955-2010 гг.

Рисунок 11 - Кластеризация неблагополучных пунктов по ящуру среди свиней за период 1955-2010 гг.

Для правильного выбора профилактических мероприятий проведено районирование территории Казахстана в зависимости от степени риска заражения возбудителем ящура О, А и Азия-1, методом локальной статистики Морана (программа GeoDa).

Высокая кластеризация неблагополучных пунктов по ящуру в РК за период 2001-2010 гг. наблюдается в административных районах центрального и западного Казахстана (рисунок 12).

Рисунок 12 - Кластеризация неблагополучных пунктов по ящуру в РК за период 2001-2010 гг. по методу Морана, программа GeoDa.

При анализе распространенности ящура на территории РК выявлена зависимость распространения вируса от наличия железных и автомобильных дорог. Данная тенденция прослеживается в 80% случаев. Следовательно, бесконтрольный перевоз скота и другого биоматериала играет важную роль в механизме распространения ящура.

ВНИМАНИЕ! САЙТ ЛЕКЦИИ.ОРГ проводит недельный опрос. ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ. ВСЕГО 1 МИНУТА.

При организации профилактических мероприятий ветеринарный врач должен располагать объективной информацией об эпизоотическом состоянии зоны обслуживания (хозяйства, района, города) и сопредельных территорий (соседних районов, областей, республик, нашей страны в целом, стран зарубежья), о проводимых в них диагностических, общих ветеринарно-санитарных, лечебно-профилактических и противоэпизоотических мероприятиях. В случае вспышки какой-либо болезни ветврач обязан, зная закономерности эпизоотического процесса, не только выявить и зафиксировать его особенности, но и объяснить их, прибегнув к детальному и глубокому анализу, поставить достоверный эпизоотологический диагноз, сделать прогноз о характере дальнейшего развития ЭП и, на основании конечных результатов специфических исследований, сформулировать конкретные предложения по организации оздоровительных противоэпизоотических мероприятий.

Специфичность эпизоотологических исследований состоит в изучении ЭП — сложного комплексного явления с биологической основой, развивающегося под влиянием природных и социально-экономических (хозяйственных) факторов.

Методы эпизоотологического исследования — совокупность методических приемов и специфическая система анализа эпизоотологического материала, направленные на раскрытие закономер­ностей эпизоотического процесса конкретной болезни и формулирование на этой основе определенных положений теоретического и практического порядка.

В эпизоотологическом исследовании (ЭИ) различают следующие этапы:

- получение, организацию и систематизацию сведений по эпизоотической ситуации, противоэпизоотическим мероприятиям, природно-географическому, экологическому и хозяйственно-экономическому фону;

- установление эпизоотологического диагноза;

- эпизоотологический анализ особенностей и закономерностей эпизоотического процесса, выявление факторов-предпосылок и факторов, лимитирующих эпизоотическую напряженность;

- моделирование и прогнозирование эпизоотической ситуации, установление ретроспективного эпизоотологического диагноза, выявление факторов, детерминирующих ситуацию;

- прогнозирование ожидаемого срока и зон риска возникновения и развития чрезвычайных ситуаций;

- анализ возможных социально-экономических последствий эпизоотии, разработку рекомендаций по системе противоэпизоотических мер.

Эпизоотологический мониторинг (лат. monitor — на­поминающий, надзирающий) (ЭМ)— наблюдение, сбор данных, оценка и прогноз эпизоотического состояния определенных территорий в связи с хозяйственной деятельностью человека.

Различают три главные ступени мониторинга: 1-я — глобальный, биосферный мониторинг; 2-я — региональный геосистемный, или природохозяйственный, и 3-я — локальный, биоэкологический или санитарно-гигиенический.

Главная цель эпизоотологического мониторинга

— создание единой государственной системы ветеринарного надзора на основе современных методов диагностики, индикации и идентификации возбудителей инфекционных болезней животных;

- организация современной базы производства и контроля качества биопрепаратов;

- непрерывное эпизоотическое слежение за динамикой заболеваний и экологическая оценка окружающей среды для охраны территории Российской Федерации от заноса и распространения заразных болезней, ликвидация последних, поддержание ветеринарного благополучия, а также контроль производства и качества сельскохозяйственного сырья и продовольствия.

Эпизоотологический мониторинг должен включать в себя:

- организацию системы постоянного получения проб для диагностических исследований на наличие возбудителей болезней в агро- и экосистемах, оценку иммунологической структуры стад в зонах риска и зонах, где проводят вакцинации;

- разработку перечня неблагополучных территорий (пунктов) и кадастра очагов;

- формирование информационных массивов (базы данных) по количественным и качественным характеристикам эпизоотиче­ской ситуации по времени и конкретным территориям;

- специализированную обработку информации;

- оценку эпизоотической ситуации в сопредельных государствах и прогноз возможного появления и распространения инфекций;

- иммунологический и диагностический мониторинг инфекционных заболеваний животных, распространенных в нашей стране;

- подготовку комплексных таблиц и карт, отражающих проанализированную информацию;

- формирование компьютерных баз данных и оснащение компьютерной техникой и современной связью центральных ветеринарных органов и диагностических центров с ветеринарной службой республик, краев и областей.

Эпизоотологический анализ (греч. analysis — мысленное или реальное разложение, расчленение объекта на элементы) - представляет собой совокупность методических приемов и методов эпизоотологического исследования, цель которых — изучить характер, уровень и динамику эпизоотического процесса, возникшего на определенной территории, за определенный отрезок времени. Анализ при этом неразрывно связан с синтезом — соединением элементов в целое.

Эпизоотологический анализ заключается в расчете специальных эпизоотологических показателей. Результаты наблюдений и диагностических исследований, данные вет. отчетности и другие интересующие исследователя материалы должны быть систематизированы в виде сводных статистических таблиц и подвергнуты математической обработке. Можно сказать, что анализу в эпизоотологии подлежат эпизоотический процесс, эффективность организованных общих и специфических профилактических и оздоровительных мероприятий.

Сравнительно-историческое описание.Это наиболее известный способ эпизоотологического исследования имониторинга. Приступая к изучению инфекционной болезни, исследователь прежде всего анализирует статистические материалы. Объективную информацию об эпизоотическом состоянии изучаемой территории (района, области, страны) в настоящее время и в прошлом можно получить также из архивов, публикаций, отчетов, бюллетеней международных организаций (МЭБ, ВОЗ) и др.

Сравнительно-историческое описание включает в себя приемы:

- группировку эпизоотологических данных в хронологические таблицы;

- расчет коэффициентов, индексов напряженности ЭП, отражающих длительность и интенсивность проявления последнего;

- построение графиков динамики ЭП, разработку карт и т. д.;

- сравнительное описание особенностей и закономерностей развития эпизоотической ситуации во времени.

Результаты исследований представляют в виде хронологических таблиц, динамических рядов, диаграмм, исторических карт, сравнительно-исторического описания эпизоотической ситуации по болезням или их группам.

На основании сравнительно-исторического описания можно судить об эволюции заразных болезней, давать сравнительную оценку эффективности противоэпизоотических мероприятий.

Сравнительно-географическое описание.С его помощью устанавливают связи эпизоотологических явлений с географической средой, то есть природными и хозяйственно-экономическими условиями, изучают предпосылки возникновения болезней в конкретной местности.

Основная задача сравнительно-географического описания — выявить особенности и закономерности распространения инфекционных болезней животных, нозологические профили конкретных территорий с учетом пространственного распределения природно-географических и хозяйственно-экономических факторов, состояния служб защиты животных и организованных противо­эпизоотических мероприятий. Эти задачи решает географическая эпизоотология, или эпизоотологическая география.

Географическая эпизоотология (эпизоотологическая география) — раздел эпизоотологии, изучающий закономерности возникновения и распространения заразных болезней животных в пределах материков, стран или природно-географических зон в зависимости от присущих этим территориям природно-климатических и биоценологических особенностей, экономических и транспортных связей, особенностей содержания, кормления и хозяйственного использования животных.

Зависимость распространения инфекционных болезней от природных и социально-экономических факторов очевидна.

При этом факторы природной среды подразделяют в свою очередь на абиотические (климат, строение земной поверхности, механический состав почв, радиоактивное и токсическое загрязнения, инсоляция и др.) и биотические(органический состав почв, характер флоры и фауны и др.).

К социально-экономическим факторамотносят природные ресурсы, производство, население, транспорт и пр. Важно, что по мере развития производства, географическая среда все более используется людьми, острее становится проблема взаимодействия природы и общества, охраны природы.

Поэтому главным направлением эпизоотологической географии является изучение нозоареала: его размеров и структуры, степени активности, потенциальной опасности и т. д.

В сравнительно-географическом описании выделяют три стадии:

1. построение пространственной модели эпизоотологического явления (эпизоотологическое районирование);

2. сопряженный картографический анализ;

3. выявление причинно-следственных связей.

Универсальной и элементарной моделью для анализа служит географическая или контурная карта, на которую нанесен ареал той или иной болезни (нозогеографическая карта) и изображена степень распространения какого-либо процесса.

С помощью нозогеографических карт и сопряженного картографического анализа можно обнаружить зависимость между природными, социально-экономическими факторами и тем или иным эпизоотологическим явлением. Действительность этой связи подтверждают математически (корреляционный, многофакторный и информационно-логический анализ).

УДК 619:639.1.091:616-Я.022(004) На правах рукописи

Эпизоотологический мониторинг ящура

с использованием ГИС-технологий

диссертации на соискание ученой степени

кандидата ветеринарных наук

Работа выполнена на кафедре ветеринарной санитарии Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан.

Научный руководитель доктор ветеринарных наук,

Турсункулов Ш. Ж.

Официальные оппоненты: доктор ветеринарных наук,

Ведущая организация Семипалатинский государственный

университет им. Ш. Шакарима

Ученый секретарь объединенного

доктор ветеринарных наук Абдрахманов Т. Ж.

Ящур – высококонтагиозная и чрезвычайно быстро распространяющаяся вирусная болезнь парнокопытных домашних и диких животных, которая протекает с образованием характерных пузырьков (афт) и эрозий на слизистой оболочке пищеварительного тракта, а также на участках кожи, не покрытых волосами. Иногда ящуром заболевают люди (Куриленко А. Н., Крупальник В. Л., 1985).

Эпизоотии ящура наносят большой экономический ущерб животноводству. Ящур включен в перечень особо опасных болезней сельскохозяйственных животных и птиц, при которых производится обязательное изъятие и уничтожение животных, продуктов и сырья животного происхождения.

Расширение экономических, торговых и туристических связей между государствами, возросшее значение различных транспортных средств, концентрация большого поголовья животных на ограниченной территории в хозяйствах промышленного типа, отсутствие необходимого количества средств дезинфекции и профилактики значительно повышают возможность заноса и распространения данной инфекции, что обуславливает широкое распространение ящура по всему миру (Дудников С. А., 2009).

Территория Республики Казахстан разнообразна по своим природным и географическим условиям, ее фауна насчитывает множество видов животных, через ее пространства проходят пути сезонных миграций диких животных и птиц, кроме того, в последние годы повышается интенсивность взаимных контактов с зарубежными странами. Указанные факторы способствуют значительному усилению циркуляции и увеличению вероятности появления вируса ящура (Хайруллин Б. М., 2007).

В Казахстане вопросами изучения эпизоотического процесса ящура сельскохозяйственных животных занимались Киндяков В. И., Никонова О. С., 1952-1967, Наурызбаев И. Б., 1965, Тасбулатов Э. С.,1971, Мамадалиев С. М., 2001-2006, Абдрахманов С. К, 2008.

При эпизоотиях ящура на территории Казахстана, по данным Казахского научно-исследовательского ветеринарного института, установлена циркуляция вируса ящура типа О с антигенными свойствами типа А и типа А с антигенными свойствами типа О (Киндяков В. И. и др., 1964).

В настоящее время разносторонняя информация, касающаяся особенностей инфекционных заболеваний животных в РК, многочисленные данные эпизоотологических исследований до сих пор не систематизированы, остаются разрозненными и не используются должным образом для моделирования процессов возможного распространения инфекций (Джупина С. И., 2004).

Решение данных задач является в настоящее время насущным, в связи с Программой главы государства, по вхождению страны в число 50-ти наиболее экономически развитых стран мира и вступления во Всемирную торговую организацию.

Ветеринарная служба должна иметь в своем распоряжении необходимые ресурсы, позволяющие ей осуществлять должный надзор на границах, поддерживать клиническое и эпизоотологическое наблюдение и проводить необходимые диагностические исследования. Для установления эффективной системы надзора и наблюдения в целом по стране или в различных зонах необходимо своевременное предоставление сведений обо всех новых вспышках инфекции.

Географическая информационная система – это компьютерная система сбора, хранения, обработки и отображения данных с учетом информации о местоположении. ГИС не только преобразует и сохраняет географическую информацию в цифровой форме для последующего анализа, но и должна агрегировать, индексировать, связывать и извлекать информацию из соответствующих пространственных баз данных (Ш. Шекхар, С. Чаула, 2004).

Современные гео-информационные системы в эпидемиологии – это совершенно новые компьютерные технологии, которые обеспечивают комплексную автоматизацию процессов сбора, хранения, обработки и анализа эпидемиологической информации с ее визуализацией на электронных картах. Современные ГИС предлагают все расширяющиеся функциональные возможности для решения прикладных задач, связанных с оперативным анализом и прогнозом эпидемий и эпизоотий. Эпидемиологам сегодня есть, что выбрать из многочисленных инструментов ГИС, которые приспособлены для обобщения результатов и процедур эпидемиологического анализа конкретных ситуаций, особенно в части визуализации результатов анализа на географических картах (S. Crosier, B. Booth, K. Dalton, 2004).

В настоящее время имеет смысл применять в исследованиях по прикладной эпизоотологии и эпидемиологии функциональные возможности современных ГИС-технологий.

Целью исследований является разработка методов эпизоотологического мониторинга ящура сельскохозяйственных животных в Республике Казахстан с использованием ГИС-технологий.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1 Оценка масштабов, характера и динамики распространения ящура в Республике Казахстан.

2 Изучение поствакцинального иммунитета против ящура у сельскохозяйственных животных в различных регионах республики на основе серологического мониторинга.

3 Проведение зонирования и районирования территории РК по степени реального и потенциального неблагополучия по ящуру.

4 Пространственный анализ распространения ящура в Республике Казахстан с помощью географической информационной системы.

5 Совершенствование противоэпизоотических мероприятий против ящура с применением ГИС-технологий.

Научная новизна. Проведен анализ эпизоотической ситуации в Республике Казахстан по ящуру за период 1955-2010 гг., с созданием базы данных ГИС. Изучена напряженность иммунитета у вакцинированных против ящура животных. Осуществлено зонирование территории страны по степени потенциального риска возникновения ящура. Определены основные кластеры неблагополучных пунктов по ящуру в РК за период 1955-2010 гг.

Результаты исследований используются в учебном процессе факультета ветеринарии и технологии животноводства Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина и на факультете ветеринарной медицины и биотехнологии Западно-Казахстанского аграрно-технического университета им. Жангир-Хана при подготовке кадров по специальностям 051201 – Ветеринарная медицина, 051202 – Ветеринарная санитария.

Полученные данные по распространенности ящура, поствакцинального иммунитета у сельскохозяйственных животных в различных регионах республики, а также сформированная база данных с использованием ГИС-технологий используется при составлении плана противоэпизоотических мероприятий.

Основные положения исследований, выносимые на защиту.

1. Масштаб, характер и динамика распространенности ящура в мире и РК.

2. Напряженность иммунитета сельскохозяйственных животных против ящура в различных регионах республики на основе серологического мониторинга.

3. Зонирование территории по регионам с учетом степени реального и потенциального неблагополучия по ящуру сельскохозяйственных животных.

4 Пространственный анализ распространения ящура в РК с помощью ГИС технологий.

5.Внедрение системы ГИС и совершенствование ветеринарных мероприятий против ящура.

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 4 рекомендации.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 137 страницах компьютерного текста и состоит из содержания, нормативных ссылок, определения, обозначения и сокращений, введения, основной части, заключения, выводов, практических предложений, списка использованных источников и приложения. Работа иллюстрирована 8 таблицами, 50 рисунками. Список использованных источников включает 179 наименования, в том числе 62 авторов дальнего зарубежья.

Материалы и методы исследований

Эпизоотическую обстановку по ящуру крупного рогатого скота в РК изучали по материалам официальной ветеринарной статистики, данным ветеринарной отчетности областных и районных отделов ветеринарного надзора территориальных управлений МСХ РК.

Отбор 2004 проб сывороток крови сельскохозяйственных животных для определения титра антител против ящура у вакцинированных животных осуществлялся в 2007 году в Карагандинской, Западно-Казахстанской, Атырауской, Южно-Казахстанской, Жамбылской, Восточно-Казахстанской областях. Отбор 4674 проб сывороток крови сельскохозяйственных животных для определения неструктурных белков ящура осуществлялся в период с 2007 по 2009 гг. в Костанайской, Северо-Казахстанской, Акмолинской, Алматинской, Кзыл-Ординской, Южно-Казахстанской областях. Отбор 19 проб патологического материала с целью выделения вируса ящура в период 2007-2010 гг. проводили в Карагандинской, Атырауской, и Акмолинской областях.. Определение поствакцинального титра антител и выявление неструктурных белков в сыворотках крови у вакцинированных против ящура животных проводилось с помощью иммуноферментного анализа и полимеразной цепной реакции, согласно наставлениям.

Методы эпизоотологического исследования. Эпизоотологический мониторинг ящура проводился согласно методу эпизоотологического исследования (Таршис М. Г., 1979, Дудников С. А., 2007).

Для получения географических координат неблагополучных пунктов по ящуру использован спутниковый GPS-приемник.

Для визуализации неблагополучных пунктов по ящуру, геоанализа и прогнозирования данного заболевания использовали географическую информационную систему, состоящую из трех приложений ArcGis – Arc Catalog, Arc Map и Arc Toolbox. Система разработана на базе ГИС – платформа ArcView. Топографическая основа – электронные карты Казахстана, включающая следующие базовые слои: математические элементы, рельеф суши территории Казахстана, населенные пункты, климат.

Эпизоотическая ситуации по ящуру в Республике Казахстан. На территории республики с 1955 по 2010 гг. вспышки ящура наблюдались в следующие годы: 1955 – 1978, 1980 – 1982, 1984, 1988 – 1989, 1991, 1996, 1998 – 2001, 2007, 2010 гг.

За период с 1955 по 2010 годы на территории Республики Казахстан было зарегистрировано 5245 неблагополучных пунктов по ящуру (рисунок 1), со следующим видовым составом сельскохозяйственных животных: 4044 пункта КРС, 1062 пункта МРС, 134 пункта свиней, 5 пунктов среди верблюдов. В основном пункты регистрировались в юго-восточных, центральных и северо-западных регионах Казахстана.

Рисунок 1 – Неблагополучные пункты по ящуру с./х животных на территории Казахстана за период 1955-2009 гг.

В эпизоотическом отношении самыми неблагополучными по ящуру являются следующие области: Алматинская, Акмолинская, Восточно-Казахстанская, где количество неблагополучных пунктов составило 696, 678, 649 соответственно. Аналогичные показатели в Костанайской, Южно-Казахстанской и Жамбылской области составили 522, 499 и 430 соответственно. Спорадические случаи заболевания отмечаются в Мангистауской области.

Серологический мониторинг ящура в различных регионах республики

В системе эпизоотологического мониторинга важную роль играет изучение напряженности иммунитета у вакцинированных животных (поствакцинальный иммунитет).

Анализ регистрации неблагополучных пунктов по ящуру среди КРС, МРС и свиней по типу А за период 1955-2010 гг. (рисунок 2) показывает инфицированность на большей части РК среди крупного рогатого скота, с наибольшим распространением в северных регионах страны (Костанайская, Северо-Казахстанская, Акмолинская и Павлодарская области).

При проведении анализа неблагополучных пунктов по ящуру среди КРС, МРС и свиней по типу О в период с 1955 по 2010 (рисунок 3) отмечена повсеместная его регистрация среди крупного рогатого скота, за исключением Мангыстауской области, где зарегистрирован единичный случай заражения мелкого рогатого скота.

Рисунок 2 – Неблагополучные пункты по ящуру среди восприимчивых животных за период 1955-2010 гг. (тип А)

Рисунок 3 – Неблагополучные пункты по ящуру среди восприимчивых животных за период 1955-2010 гг. (тип О)

На рисунке 4 отмечена регистрация неблагополучных пунктов по ящуру среди КРС, МРС и свиней по типу Азия-1 за вышеуказанный период в Алматинской, Южно-Казахстанская, Карагандинской, Акмолинской и Павлодарской областях. Единичные пункты также зафиксированы в Восточно-Казахстанской и Западно-Казахстанской областях.

Рисунок 4 – Неблагополучные пункты по ящуру среди восприимчивых животных за период 1955-2010 гг. (тип Азия-1)

Необходимо отметить, среди восприимчивых животных наиболее подвержены ящуру КРС, далее в порядке убывания МРС, свиньи и верблюды. В ходе экспедиционных выездов сотрудников в 2006-2008 гг. в хозяйства Жамбылской, Кзыл-Ординской, Акмолинской, Карагандинской и Северо-Казахстанской областей были выборочно отобраны сыворотки крови животных для определения напряженности поствакцинального иммунитета.

Пробы патологического материала были доставлены непосредственно из очагов вспышек ящура в 2007 и 2010 гг.

Проведение вирусологического и серологического мониторинга ящура сельскохозяйственных животных в различных регионах страны проводилась в трех направлениях: