В ходе эпидемиологических исследований редко удается выявить абсолютную связь между интересующим фактором и изучаемой патологией. В этой связи разработана концепция "паутины" причин, согласно которой в реальных условиях целый ряд факторов, взаимодействуя между собой, вносит вклад в развитие тех или иных нарушений здоровья. Хотя концепция разработана для объяснения возникновения и распространения среди населения заболеваний, обусловленных длительным действием факторов, многие из её следствия применимы и для острых воздействий.
В настоящее время в токсикологии признано, что степень научной обоснованности вывода о наличии причинно-следственных связей между действием "вредного" фактора и нарушением здоровья определяется:
- достоверностью и выраженностью математических характеристик силы связи между явлениями, полученных в ходе исследования;
- специфичностью выявленной связи;
- воспроизводимостью результатов, получаемых в разных исследованиях;
- временной последовательностью событий (сначала действие, затем эффект);
- биологической возможностью связи между фактом действия вещества и развитием конкретной формы токсического процесса;
- дозовой зависимостью оцениваемого эффекта.
Сила связи.Связь между действием исследуемого фактора и развитием патологии колеблется в широких пределах от очень сильной до слабой. Чем сильнее связь между событиями, тем вероятнее, что оцениваемый фактор действительно является этиологическим. Характеристиками силы связи являются: относительный риск, коэффициент корреляции, результаты регрессионного анализа и т.д. Последние две характеристики количественны по своей природе. В эпидемиологических исследованиях силу связи лучше выражать в величинах относительного риска (см. выше). Определение относительного риска позволяет рассчитать и другие характеристики, в частности, атрибутивный риск (см. выше). Сила связи зависит от ряда факторов. Важнейший из них - число лиц, охваченных обследованием. При обследовании больших групп вероятность получения достоверной информации в целом выше, более надёжными являются характеристики силы связи.
На силу связи влияют особенности действия изучаемого фактора. В ряде случаев характеристика воздействия полностью определяет объективность получаемых результатов. Неправильная характеристика воздействия, недоучет множественного характера действующих факторов на популяцию приводят к появлению ошибок в определении силы изучаемой связи. В ряде случаев особую значимость приобретает корректность характеристики сроков воздействия токсиканта. Так, при изучении последствий контакта с предполагаемыми тератогенами, эмбриотоксикантами очень важно представлять в каком периоде развития плода произошло воздействие, т.к. чувствительность эмбриона к подобным химическим веществам существенно изменяется во времени. Однако далеко не всегда характеристики воздействия могут быть получены в полном объеме.
В этом случае один из методов подтверждения связи между действием токсиканта и развитием патологии состоит в устранении его действия, с последующим изучением характеристик распространенности патологии и заболеваемости и сравнением данных с предсказанными путем расчета атрибутивного риска. Подобные исследования продолжительны и потому требуют тщательного контроля сопутствующих факторов.
Грамотное определение силы связи важно, поскольку в этом случае уменьшается вероятность того, что полученные результаты являются следствием субъективизма и методических погрешностей. Субъективизм, проявляемый на этапах формирования групп, компоновки базы данных, анализа результатов, может иметь такое же влияние на содержание выводов, как и исследуемый фактор.
Специфичность связи.Специфичность связи характеризует отношение между действующим фактором и развивающимся эффектом. Наиболее простая форма: отношение "один к одному". Регистрация такого типа связи означает, что конкретному типу воздействия соответствует появление вполне конкретного эффекта, или действие агента всегда сопровождается развитием определенного токсического процесса. Как правило, в природе такая связь встречается крайне редко. Чаще токсикант специфически вызывает ту или иную форму патологии, но она проявляется и при действии иных факторов на организм. Более того, каждый из известных токсикантов может вызывать целый ряд эффектов (симптомокомплексы) и распознавание его действия связано с необходимостью выявления всех (большинства) этих эффектов. Например, хроническое действие мышьяка сопровождается развитием периферической нейропатии. Однако нейропатии могут быть следствием воздействия и других токсикантов (органических растворителей, ТОКФ и т.д.). С другой стороны, мышьяк помимо нейропатий вызывает и другие эффекты (поражение кожи, почек, печени, легких, системы крови, новообразования).
Важным моментом, определяющим специфичность связи, является правильная диагностика заболеваний, формирующихся в результате действия токсикантов.
Постоянство и воспроизводимость связи. Вероятность истинности суждения о значении изучаемого фактора, как этиологического фактора данного патологического состояния возрастает, если результаты, полученные в ходе выполнения независимых исследований на различных объектах и популяциях, совпадают.
Биологическая возможность связи.Предположение о наличии связи между действием ксенобиотика и развитием патологии формируется в ходе эксперимента, либо наблюдений в условиях клиники за лицами, перенесшими острые и хронические интоксикации. Весьма ценно, если установлен механизм, посредством которого изучаемый фактор может вызывать оцениваемый биологический эффект. Такие данные получают в ходе систематических экспериментальных исследований на лабораторных животных, других биологических объектах. Однако, оценивая результаты, необходимо иметь в виду, что невозможность вызвать в эксперименте на животных патологическое состояние, наблюдаемое у человека, тем не менее не исключает возможность того, что изучаемый токсикант все-таки может стать причиной заболевания людей.
Временная последовательность событий.Порой у исследователя нет четких свидетельств о времени воздействия фактора на обследуемую популяцию, а длительный скрытый период патологического состояния еще более затрудняет его определение. В этих условиях возникает возможность вмешательства дополнительных факторов в процесс формирования патологии. Поэтому необходимо всячески стремиться к получению объективной информации о сроках действия изучаемого фактора.
Установление дозо-зависимых связей между фактором и эффектом чрезвычайно важная, но практически не выполнимая в рамках эпидемиологических исследований, задача. Подобные связи изучаются в ходе лабораторных исследований. Однако естественная изменчивость человеческой популяции и известная неточность эпидемиологических исследований чрезвычайно затрудняют получение этой характеристики применительно к человеку.