Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Физиолого-гигиеническая характеристика нутриентной обеспеченности организма и ее роль в функционировании основных органов и систем гимназистов и школьников

На правах рукописи

ТРИШИНА Светлана Павловна

ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НУТРИЕНТНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ОРГАНИЗМА И ЕЁ РОЛЬ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ОСНОВНЫХ ОРГАНОВ И СИСТЕМ ГИМНАЗИСТОВ и школьников

14.02.01 - Гигиена

4845255

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 2 МАЙ 2011

Оренбург — 2011 г.

4845255

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор медицинских наук, профессор Сетко Андрей Геннадьевич

доктор медицинских наук, профессор Зулькарнаев Талгат Рахимьянович

доктор медицинских наук, профессор Березин Игорь Иванович

Российский государственный медицинский университет

Защита диссертации состоится « с? » июня 2011 г. в К) часов на заседании диссертационного совета Д 208.066.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 460000, г. Оренбург, ул. Советская, 6; телефон (3532) 40-35-62; e-mail: orgma@esso.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: г. Оренбург, Парковый проспект, 7

Автореферат диссертации представлен на сайте http:www.orgma.ru Автореферат разослан « сУ » апреля 2011 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор

Соловых Галина Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Фундамент здоровья взрослого населения закладывается в детском возрасте, поэтому охрана здоровья подрастающего поколения является важнейшей государственной задачей (Тутельян В.А., 2004; Онищенко Г.Г., 2008).

Основная роль в системе мероприятий, направленных на сохранение и укрепление здоровья подрастающего поколения, отводится организации питания детей и подростков (Истомин A.B., Мамчик Н.П., Клепиков О.В., 2001; Тутельян В.А. 2001, 2002; Онищенко Г.Г., Баранов A.A., Кучма В.Р., 2004, 2007; Полякова А.Н. и соавт., 2005).

Необходимость адекватного поступления отдельных нутриентов для созревания и оптимального функционирования различных органов и систем детей и подростков доказана многими научными работами (Истомин A.B. и соавт., 2005, 2007; Батурин А.К., Каганов Б.С., Шарафетдинов Х.Х., 2006; Королев A.A., 2006; Дюдя-ков A.A. и соавт., 2007; Рогов И.А. и соавт., 2007; Агафонов В.Н., 2009, Кучма В.Р., Рапопорт И.К., Горелова Ж.Ю., 2009).

Проведенными исследованиями установлены связи между процессами формирования головного мозга, интеллектуальными характеристиками детей и сбалансированностью рационов по белковой составляющей, поступлением со-3 полиненасыщенных жирных кислот и железа (Ткаченко Е.И.. Успенский Ю.П., 2005, Могильный М.П., 2008; Конь И.Я. и соавт., 2006, 2009), адекватным метаболизмом в тканях нервной системы и обеспеченностью углеводами, витаминами В,, В6, А, био-тином, триптофаном, инозитом, метионином, глутамиловой кислоты (Спиричев В.Б., 2000; Davies M.B. et al., 1999; Murray R.K. et al., 1988; Devenyi Т., Gergely J., 1974), физическим развитием и поступлением энергии и белка, со-3 полиненасыщенных жирных кислот, витамина А, фолацина, карнитина, цинка и железа (Мороз-кина Т.С., 2002; Нетребенко O.K., Щеплягина JI.A., 2005; Циммерманн М., 2006; Ткаченко Е.И., Успенский Ю.П., 2005; Herschko С., 1996; Beard J.L., 2001; Gardner G.W. et al., 1977; Lozoff В. et al., 1991; Bruner A.V. et al.,1996; Pollit E., 1997; Ладодо K.C. и соавт., 2001).

Адекватное поступление полиненасыщенных жирных кислот, кальция, калия, натрия, магния, витамина С необходимо для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы (Калинин В.М., 1992,2006; Barnes M.J., 1975; Pinnel S.R., 1985); поступление белков, углеводов, ПНЖК, витаминов А, Е, С, Вь В12, селена -пищеварительной системы (Нурмухаметова Е., 1998); обеспеченность белками, углеводами, кальцием, витаминами С, В6, Д, магнием - костно-мышечной системы (Коденцова В.М и соавт., 1991, 2002; Морозкина Т.С., 2002; Tinker D., Rucker R.B., 1985; Masse P.G. et al., 1995; Спиричев В.Б., 2001; Ашихмин И.А., 1997); поступление белков, железа, меди, витаминов А, Е, С, В6, В]2, фолиевой кислоты - кроветворной системы (Подорожный А.П., 1982; Stuijvenberg М.Е. et al., 1997; Насолодин B.B. и соавт., 1998; Волков Н.И. и соавт., 2000).

Обеспечение адекватного иммунного ответа организма у детей и подростков требует поступления соответствующего физиологическим потребностям количества белков, ПНЖК, витаминов А, Е, С, цинка и железа (Макаров В.Г. и соавт., 2005;

Шилина Н.М., 2009; Levy J., 1998; McCowen К., Bistrian В., 2003), а для нормального состояния антиоксидантной системы - поступление витаминов В2, Bi2, В5, Вс, К,, А, Е (Макаров В.Г. и соавт., 2005; Dyall S.C., Michael-Titus А.Т., 2008).

Особое внимание уделено оценке фактического питания, а также витаминной и минеральной обеспеченности рационов питания детей (Константинова О.В., Петрова В.Д. 2001; Дюдяков A.A., Рахманов P.C. и соавт. 2001; Титов Е.И., 2002; Горелова Ж.Ю., 2002; Михалюк Н.С., 2004; Черкасова JI.B., 2007; Выдрина Т.В., 2008).

Имеются работы по оценке нутриентной обеспеченности организма учащихся общеобразовательных школ (Дюдяков A.A., Рахманов P.C. и соавт., 2001; Коденцо-ва В.М. и соавт., 2003; Хохлова Е.А. и соавт., 2003; Вржесинская O.A. и соавт., 2004; Горелова Ж.Ю., 2006; Синода В.А., Истомин A.B. и соавт., 2006; Корчин В.И. и соавт., 2008). Однако, работы по сравнительному анализу оптимальной обеспеченности нутриентами организма школьников и гимназистов с учетом различного уровня организации и интенсификации учебного процесса не выполнялись.

Имеются данные об особенностях питания отдельных групп детского населения в Оренбургской области (Сетко Н.П., Ларионова Г.Н., 2003; Сетко Н.П., 2003; Сетко Н.П., Малахова У.Г.. 2004, 2006; Нигматуллина Ю.Ф., Нотова C.B., 2005; Су-етнова Ю.Ю., Сетко Н.П., 2006; Сетко Н.П. и соавт., 2008). Недостаточно изученным остается пищевой статус учащихся различных типов образовательных учреждений, не выяснен механизм влияния нутриентной обеспеченности на состояние пищевого статуса учащихся, обучающихся по различным образовательным программам. Недостаточно исследована возможность коррекции функционального состояния различных органов и систем учащихся с помощью фактора питания.

Для решения проблемы сохранения здоровья детей и подростков на территории 14 субъектов Российской Федерации, в том числе и в Оренбургской области, с 2008 года реализуется экспериментальный проект по совершенствованию организации питания учащихся общеобразовательных учреждений. В связи с этим необходимым звеном в системе мероприятий по охране здоровья детей и подростков является оценка состояния питания учащихся различных типов образовательных учреждений. Совершенствование организации питания в организованных детских коллективах является одной из приоритетных задач государственной политики Российской федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 25.10.10 г. №1873-Р.

Круг перечисленных нерешенных вопросов определяет актуальность и необходимость проведенного исследования.

Цель работы: Оценить фактическое питание школьников и гимназистов и определить его влияние на алиментарный статус, на основании чего научно обосновать и разработать систему мероприятий, направленных на рационализацию питания учащихся различных типов общеобразовательных учреждений.

Задачи исследования:

1. Оценить уровень рациональности и адекватности питания учащихся различных возрастных групп гимназий и школ.

2. Определить нутриентную обеспеченность организма гимназистов и

школьников.

3. Изучить алиментарный статус школьников и гимназистов путем определения индекса массы тела, антиоксидантного, биохимического статусов и функционального состояния центральной нервной, сердечно-сосудистой систем.

4. Провести сравнительный анализ заболеваемости школьников и гимназистов в динамике за 3 года и определить структуру алиментарно-зависимых заболеваний.

5. Исследовать состояние алиментарного статуса школьников и гимназистов после оптимизации питания в организованных коллективах.

Научная новизна. Показано, что нутриентная обеспеченность школьников и гимназистов различных возрастных групп определяет компенсаторно-приспособительные реакции у детей к условиям обучения.

Установлены достоверные различия в адекватности питания школьников и гимназистов. Оценена эффективность мероприятий, направленных на обеспеченность школьников и гимназистов рациональным и адекватным питанием при реализации экспериментального проекта по модернизации питания обучающихся в общеобразовательных учреждениях.

Практическая значимость работы. Полученные данные по нутриентной обеспеченности школьников и гимназистов, приводящей к дисбалансу макро- и микронутриентов, снижению функционального состояния основных органов и систем, способствуют разработке управленческих решений по оптимизации системы питания в г. Оренбурге. Практическая ценность работы характеризуется обоснованием региональных физиологических норм потребления основных нут-риентов и энергии для обучающихся различных типов общеобразовательных учреждений.

Внедрение результатов исследования в практику. По результатам исследования разработаны методические рекомендации «Физиологические потребности в основных питательных веществах гимназистов Оренбургской области» (Оренбург, 2011). Предложенные в нем практические рекомендации используются в работе Министерства образования Оренбургской области (акт внедрения от 31.01.2011 г.), Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Оренбургской области (акт внедрения от 21.10.2010 г.), комбината школьного питания «Подросток» (акт внедрения от 09.11.2010 г.).

Результаты исследований включены в программу преподавания раздела гигиены детей и подростков на педиатрическом, медико-профилактическом и последипломном факультетах в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (акт внедрения от 15.12.2010г.).

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и обсуждены на международных, республиканских и региональных конференциях: XIV

Всероссийском Конгрессе «Экология и здоровье человека» (Самара, 2009), XI Всероссийском конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье» (Москва, 2009), региональной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов Оренбургской области (Оренбург, 2010), научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах» (Пермь, 2010), V Российском форуме «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии» (Санкт-Петербург, 2010), II Конгрессе Российского общества школьной и университетской медицины и здоровья с международным участием (Москва, 2010), II Всероссийском конгрессе по школьной и университетской медицине с международным участием (Москва, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, среди них 5 работ в журналах, рекомендуемых ВАК.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 244 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 91 таблицей и 78 рисунками. Библиографический указатель содержит 221 отечественных и 49 иностранных источников.

Связь работы с научными программами. Диссертационная работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации согласно плана НИР по комплексной программе (№ государственной регистрации 0120.0 809342).

Положения, выносимые на защиту:

1. Питание школьников и гимназистов является нерациональным и неадекватным, поскольку не соблюдаются принципы количественной и качественной характеристики рациона, сбалансированности по отдельным нутриентам, а также рационы питания составлены без учета возраста и пола.

2. Нерациональное и неадекватное питание приводит к недостаточной обеспеченности организма школьников и гимназистов витаминами, нарушению пищевого статуса учеников, что сопровождается изменениями функционирования сердечнососудистой и центральной нервной систем, физического развития, снижению мощности антиоксидантной системы организма, что в свою очередь способствует росту алиментарно-зависимых заболеваний.

3. Повышение обеспеченности организма школьников и гимназистов макро- и микронутриентами при оптимизации питания в рамках реализации проекта по совершенствованию организации школьного питания привело к повышению уровня умственной работоспособности, увеличению доли учащихся, имеющих удовлетворительную адаптацию, гармоничное физическое развитие и оптимальный пищевой статус, а также способствовала снижению доли алиментарно-зависимых заболеваний в общей структуре заболеваний.

4. Питание гимназистов по сравнению со школьниками в большей степени является неадекватным возрасту, полу и учебной нагрузке, что характеризуется меньшим числом учащихся с нормальной работоспособностью, удовлетворительной адаптацией, гармоничным физическим развитием, меньшими средними показателями роста, массы тела и окружности грудной клетки, а также большей долей детей с

выраженным снижением функциональных возможностей, в связи с чем необходима разработка отдельных рационов питания с увеличением содержания в них витаминов В2, В6, А, Е, полиненасыщенных жирных кислот, кальция, калия, хлора, йода, селена и фтора.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Для решения поставленных задач использован комплекс современных гигиенических, эпидемиологических, физиологических, биохимических и статистических методов. Для выполнения поставленной цели было сформировано по две группы учащихся трех возрастных групп - младшего (7-11 лет), среднего (12-14 лет) и старшего школьного возраста (15-17 лет), главным различием между которыми является разный тип образовательного учреждения: 1 группа - учащиеся 16 общеобразовательных школ г. Оренбурга (п=451); 2 группа - учащиеся трех гимназий, участвующих в проекте по совершенствованию организации питания обучающихся в общеобразовательных учреждениях (п=345). Для обеспечения достоверности исследований численность выборки определялась по формуле Сепетлиева Д.А. (Д.А. Сепетлиев, под ред. A.M. Меркова, 1968).

На первом этапе проведена оценка фактического питания с определением пищевой, энергетической ценности и сбалансированности рациона на основании двухнедельных меню-раскладок с использованием таблиц химического состава пищевых продуктов (Скурихин И.М., Тутельян В.А., 2008). Оценка пищевой ценности рационов осуществлялась в соответствии с методическими рекомендациями 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ», утвержденных Главным государственным санитарным врачом РФ 18 декабря 2008 года.

На втором этапе проведено исследование пищевого статуса путем определения физиологического статуса (функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, центральной нервной, дыхательной и костно-мышечной систем), оценено физическое развитие, биохимический и антиоксидантный статус.

Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы (ССС) учащихся определялось по показателям артериального давления и данным вариационной пульсометрии с использованием автоматизированного кардиоритмографического комплекса ORTO Expert (Игишева Л.Н., Галеев А.Р., 2003) с определением исходного вегетативного тонуса, степени напряжения регуляторных систем, реакции сердечно-сосудистой системы на ортопробу, функциональных резервов организма.

Функциональное состояние центральной нервной системы (ЦНС) изучено с помощью вариационной хронорефлексометрии по методике М.П. Мороз (2001), реализованной в форме компьютерной программы, в основу работы которой положен статистический анализ латентных периодов простой сенсомоторной реакции. Анализ статистических характеристик вариационных рядов временных показателей позволил рассчитать критерии, оценивающие различные стороны функционального состояния ЦНС: функциональный уровень нервной системы (ФУС), устойчивость нервной реакции (УР), уровень функциональных возможностей сформированной функциональной системы (УФВ), с определением интегрального показателя - умственной работоспособности. Полученные данные сравнивались с нормативными показателями вариационной хронорефлексометрии для здоровых детей 7-17 лет (Mo-

роз М.П., 2003).

Физическое развитие школьников и гимназистов оценивалось по соматомет-рическим (рост, масса тела, окружность грудной клетки с расчетом индекса Кетле) и физиометрическим показателям (жизненная емкость легких, мышечная сила кисти) по общепринятым стандартам ВОЗ и единым методикам в антропометрии (Баранов A.A., Кучма В.Р., 1999) при помощи центильного метода с использованием региональных центильных таблиц (Оренбург, 1993).

Для оценки биохимического статуса у 50 школьников и 50 гимназистов в возрасте 12-14 лет и 15-17 лет определялись водорастворимые (тиамин, рибофлавин, пиридоксин, аскорбиновая кислота) и жирорастворимые витамины (ретинол, токоферол), показатели белкового и липидного обмена, уровень глюкозы и сывороточных аминотрансфераз.1

Обеспеченность организма учащихся аскорбиновой кислотой определяли методом визуального титрования реактивом Тильманса. Содержание тиамина, рибофлавина и пиридоксина в моче, а также витаминов А и Е в сыворотке крови определяли флюориметрическим методом на анализаторе «Флюорат-02-АБЛФ-Т». Уровень общего белка определялся методом, основанным на биуретовой реакции. Уровень альбумина определялся колориметрическим методом с бромкрезоловым зеленым (BCG) в кислой среде. Уровень мочевой кислоты определялся энзиматическим колориметрическим методом с уриказой и пероксидазой. Уровень общего холестерина и холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП) определялся прямым энзиматическим колориметрическим методом с холестеролэстеразой и пероксидазой. Уровень триацилглицеридов (ТАГ) определялся энзиматическим колориметрическим методом с глицерофосфорной оксидазой. Уровень холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) рассчитывался по формуле Фридвальда. Определение уровня глюкозы проводилось колориметрическим методом. Аспарта-таминотрансфераза (АсАт), аланинаминотрансфераза (АлАт) определялись оптимизированным и модифицированным кинетическим методом, основанным на рекомендациях Международной Федерации Клинической Химии (IFCC), без активации фосфатом пиридоксаля. Уровень гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ) определялся кинетическим методом с Ь-гамма-глутамил-три-карбокси-4нитроанилидом. Все исследования проводились на биохимическом анализаторе Vitalit 1000 с помощью коммерческих наборов фирмы CORMAY (Польша).

Исследование антиоксидантного статуса проводили путем оценки уровня свободнорадикального окисления и мощности антиоксидантных систем у 54 школьников и 60 гимназистов двух возрастных групп 12-14 и 15-17 лет методом хемилю-минесценции цельной сыворотки крови по методике Фархутдинова Р.Р. (2002). Для исследования хемилюминесценции сыворотки крови отбирали кровь без ЭДТА и без гепарина. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов оценивали по величине спонтанной и железоиндуцированной хемилюминесценции цельной сыворотки крови и отдельных фракций липопротеинов, а также по способности ли-попротеидов высокой плотности тормозить свободнорадикальное окисления в мо-

' - Биохимические исследования проведены автором совместно с сотрудниками кафедры химии и фармацевтической химии ГОУ ВПО ОрГМА Минздравсоцразвития России, при научном консультировании д.м.н., проф. С.И. Красикова

дельной системе фосфолипидов.

На третьем этапе проведен анализ заболеваемости школьников и гимназистов на основании данных отчетной формы № 112/У, полученных из медицинских карт истории развития ребенка, и данных углубленных медицинских осмотров в динамике за 3 года (2006 - 2008 гг.), на основании чего определена динамика и структура алиментарно-зависимых заболеваний. Статистическая обработка результатов исследований проводилась с использованием стандартных методов вариационной статистики, при этом вычислялись средние арифметические величины (М), среднеквадратичное отклонение (а), средняя ошибка средней арифметической величины (m). Для выявления статистически значимых различий в сравниваемых группах были использованы параметрический критерий Стьюдента и непараметрический метод Манна-Уитни, угловой ф-критерий Фишера. Корреляционный анализ проведен с использованием методов Пирсона и Спирмена.

Для компьютерной статистической обработки применены программные средства: «Microsoft Office Excel» 2007 и универсальный статистический пакет «Statistica» версия 6.0 в среде Windows ХР.

Результаты исследования и их обсуждение.

Оператором питания в общеобразовательных учреждениях выступает комбинат школьного питания «Подросток», осуществляющий производство готовой продукции и ее доставку на пищеблоки общеобразовательных школ и гимназий, которые работают по доготовочному типу. Рационы питания школьников и гимназистов не дифференцированы по возрастным группам 7-11 и 12-18 лет, при этом питание школьников и гимназистов осуществляется посредством единого меню.

В рамках реализации экспериментального проекта рационы питания были оптимизированы посредством увеличения энергетической ценности и содержания основных нутриентов в рационах питания школьников и гимназистов, что позволило приблизить их по отдельным показателям к нормам физиологических потребностей для некоторых возрастных и половых групп, но при этом достоверно установлено, что питание обучающихся осталось нерациональным и неадекватным (табл. 1).

При оценке рационов школьников и гимназистов определено их несоответствие принципу количественной характеристики рационального питания. Энергетическая ценность рационов питания превышала норму на 19,7% у детей в возрасте 7-11 лет, на 9,3% у девочек 11-14 лет, тогда как у юношей 14-18 лет на 13,3% было ниже рекомендуемой величины.

Выявлено, что не соблюдался принцип качественной характеристики рациона питания. Содержание белков в рационах превышало норму во всех группах, при этом максимальное превышение на 43,6% выявлено у детей в возрасте 7-11 лет. Содержание жиров превышало нормы на 10,6% у детей 7-11 лет, а у юношей 14-18 лет было ниже рекомендуемой нормы на 20,2%, а уровень полиненасыщенных жирных кислот (ш-6, (о-З) в рационах на 22% ниже рекомендуемых норм у юношей и на 9,4% у девушек 14-18 лет. Уровень углеводов на 13,7% превысил физиологическую норму у детей 7-11 лет и на 17,6% был ниже у юношей 14-18 лет, при этом содержание полисахаридов было ниже рекомендуемых норм потребления на 13,9% во всех возрастных и половых группах.

Таблица 1

Химический состав и калорийность рациона питания школьников и

гимназистов

Показатели Фактическое потребление (М±т) Физиологическая норма потребления **

7-11 лет 11-14 лет 14-18 лет

До оптимизации Оптимизированное меню мальчики девочки юноши девушки

Энергетическая ценность рациона (ккап/сут) 1331,2±63,9 1507,9±29,7 1260 1500 1380 1740 1500

Белки, г 43,9±2,3 54,3±1,6 37,8 45 41,4 52,2 45

Жиры, г 39,7±2,1 46,5±1,8 42 45,25 46,2 58,2 45,25

ПНЖК, г 3,27±0,37 5,37±0,37* 4,15 4,95 4,55 6,88 5,93

Холестерин, мг 107,6±30,1 183,8±20,б <180

Углеводы, г 190,8±13,2 208,1±6,03 183 | 197,5 | 200,4 | 252,6 | 197,5

В т.ч.: полисахариды (клетчатка, пектин, гемицеллюлоза) 12,03±0,46 12,9±0,53 15-20

Макро- и микроэлементы

Кальций, мг 257,3±26,2 421,6±55,8* 660 720

Магний, мг 153,1±12,8 179,6±8,4 150 180 | 240

Фосфор, мг 610,3±31,9 798,1±22,4* 660 720

Калий, мг 500,5±151,8 1151,3±88,98* 540 900 1500

Натрий, мг 841,0±74,2 826,7±34,97 600 660 780

Хлориды, мг 1117,1±97,2 1307,2±33,1 1020 1140 1380

Железо, мг 9,0±0,8 12,7±1,5 7,2 | 9 | 10,8

Цинк, мг 5,6±0,3 8,2±0,28* 6 7,2

Иод, мг 0,05±0,02 0,04±0,005 0,072 0,078 | 0,09

Медь, мг 0,49±0,06 0,65±0,06 0,42 0,48 0,6

Селен, мг 0,002±0,001 0,005±0,0006 0,018 0,024 0,03

Хром, мкг 15,97±1,55 18,74±3,2 9 15 21

Фтор, мг 0,22±0,07 0,24±0,02 1,8 2,4

Витамины

Витамин А, мкг 156,28±22,73 164,81±0,01 420 780 875 780

Витамин В], мг 0,60±0,08 0,73±0,03 0,64 0,78 0,88 0,78

Витамин В2, мг 0,56±0,06 0,75±0,04 0,72 0,88 1,08 0,88

Витамин С, мг 58,53±8,80 83,99±11,2* 36 42 36 54 42

Витамин В6, мг 1,13±0,08 1,71±0,09* 0,9 1,02 0,96 1,2 0,96

Витамин Е, мг 8,66±0,67 7,70±0,5 6 7,2 9

Ниацин, мг 8,24±0,93 11,08±0,6 9 10,8 12 | 10,8

Фолиевая кислота, мкг 74,68±5,20 99,45±3,7* 120 180 240

Пантотеновая кислота, мг 1,64±0,24 2,78±0,11* 1,8 2,1 3 2,4

Биотин, мкг 8,40±1,94 14,58±1,2* 12 15 30

Сбалансированность

Соотношение БЖУ 1:0,9:4,3 1:0,9:3,8 1:1:4,8

Соотношение Са:Р 1:2,4 1:1,9 1:1

Соотношение Ca:Mg 1:0,6 1:0,4 1:0,23 1:0,25 1:0,33

Белки:вит С 1:1,3 1:1,5 1:0,95 1:0,93 | 1:0,9 1:1 | 1:0,93

* - при сравнении меню до и после оптимизации

** - 60% от суточной потребности в соответствии с СанПиН 2.4.5.2409-08 «Санитарно-эпидемиологические требования к организации питания обучающихся в общеобразовательных учреждениях, учреждениях начального и среднего профессионального образования»

Содержание кальция было ниже физиологической нормы на 36% у детей 7-11 лет и на 41,5% в остальных группах.

Содержание железа в рационах превышало рекомендуемую норму от 17,6% у девушек 14-18 лет до 76,4% у детей 7-11 лет. Рационы питания в 14-18 лет были дефицитны по содержанию магния на 25% и по калию на 23,2%, тогда как в 7-11 лет избыточны по содержанию магния на 19,7%, калия на 113,2% и по хлоридам на 28,2%. В возрастной группе 11-14 лет избыток калия составил 27,9%, хлоридов -14,7%.Содержание фосфора и цинка превышало нормы во всех группах, при этом наибольший избыток выявлен у детей 7-11 лет на 20,9% и 36,7% соответственно. Избыток натрия и меди установлен для групп 7-11 и 11-14 лет, при этом максимальное превышение было в 7-11 лет - 37,8% и 54,8% соответственно. Рационы питания дефицитны во всех группах по содержанию йода на 44,4-55,6%, селена на 72,2%-83,3% и фтора на 86,6%-90%. Содержание хрома в рационе у детей 7-11 лет превысило физиологическую норму на 108,2%, в 11-14 лет - на 24,9%, тогда как в 14-18 лет выявлен дефицит на 10,8%.

Рационы питания школьников и гимназистов дефицитны по содержанию витаминов А, В1 и В2 во всех группах, при этом наибольшая недостаточность данных витаминов выявлена для юношей 14-18 лет на 81,2%, 17% и 30,6% соответственно. Количество ниацина превышало норму у детей 7-11 лет на 23,1%, и было меньше на 7,7% у юношей 14-18 лет. Содержание витамина С в рационе превышало нормы для исследуемых групп на 55,5%-133%, а витамина В6 на 42,5%-90%. Уровень в рационах витамина Е, пантотеновой кислоты и биотина в возрастной группе 14-18 лет меньше рекомендуемых величин на 14,4%, 7,3%-15,8% и 51,4% соответственно, тогда как в 7-11 лет выявлено превышение данных витаминов на 28,3%, 54,4% и 21,5% соответственно, а в 12-14 лет избыток пантотеновой кислоты составил 32,4%. Содержание фолиевой кислоты было ниже физиологической нормы во всех группах, при этом наибольший дефицит на 58,6% выявлен для учеников 14-18 лет.

Вместе с этим показано, что нарушена сбалансированность между белками, жирами и углеводами, кальцием и фосфором, кальцием и магнием, а также белком и витамином С во всех возрастных и половых группах.

Учитывая то, что биохимические показатели являются биомаркерами обеспеченности организма пищевыми веществами и позволяют выявить доклинические формы нарушения питания, оценены основные показатели биохимического статуса школьников и гимназистов.

Анализ обеспеченности организма витаминами выявил что, содержание рибофлавина в моче у школьников в возрасте 12-14 и 15-17 лет ниже физиологической нормы на 11,9% и 8,9%, тогда как у гимназистов на 15% и 16,4% соответственно, при этом уровень уринарной экскреции у школьников достоверно выше, чем у гимназистов (р<0,05), а процент гимназистов, имеющих дефицит витамина В2 больше в 12-14 лет на 10%, в 15-17 лет - на 16% (рис. 1. и рис. 2.).

Содержание витамина А в сыворотке крови школьников в возрасте 12-14 было ниже физиологической нормы на 26,7%, а в 15-17 лет - на 20% соответственно, тогда как у гимназистов - на 10% и 13,3% соответственно (рис. 3).

Выявлено, что у гимназистов в возрасте 12-14 лет имело место достоверно большая обеспеченность витамином А по сравнению со школьниками той же возрастной группы (р<0,05). Уровень витамина Е в сыворотке крови школьников и

гимназистов 12-14 лет ниже физиологической нормы на 6,8%, тогда как в 15-17 лет ■ на 9,8% у школьников и на 15,5% у гимназистов (рис. 5).

нурма

1 группа -школьники

2 группа -гимназисты А - 12-14 лет Б - 15-17 лет

Рис. 1. Уровень уринарной экскреции Рис. 2. Распределение школьников и витамина В2 у школьников гимназистов в зависимости от обеспе-и гимназистов (мкг/час) ченности витамином В2 (%)

Низкое содержание жирорастворимых витаминов А и Е в сыворотке выявлено у большинства школьников и гимназистов (рис. 4 и рис. 6). При этом недостаточную обеспеченность витаминами А и Е в возрастной группе 12-14 лет имели на 23,3% и 7,5% больше школьников, тогда как в 15-17 лет - на 4,4% и 10,6% больше гимназистов.

нпр*

§ Б ШЩД 0,26 ИЩ

с --— Т 1 1 1

е- . <ч А ШШШ 0,27 ШШ

II 1 1

с Б с >1 - ^0,24 яр;

* А 0,22 !

1 группа -школьники

2 группа -гимназисты А - 12-14 лет

Б -15-17 лет

0

0,1 0,2 м кг/мл

0,3

\ч\# Я—1

\\\| щ чч\| ч\\| §

\\\| \\\| \Ч\ | \ч\ чччу - ,3» 29г

1—. ^"н—

Рис. 3. Обеспеченность школьников и гимназистов витамином А (мкг/мл)

норма

с с

п.

2 2. : , - -2. - -с:

О 1 2 3 4 5 6 7 *

1 группа -школьники

2 группа -гимназисты А - 12-14 лет Б - 15-17 лет

100% 80% 60% 40% 20% 0%

1 группа 2 группа О норма И дефицит

Рис. 4. Распределение школьников и гимназистов в зависимости от обеспеченности витамином А (%)

100% 80% 60% 40% 20% 0%

МП

¡3

29

мкг/мл

Рис. 5. Обеспеченность школьников и гимназистов витамином Е (мкг/мл)

□ дефицит

□ норма

Рис. 6. Распределение школьников и гимназистов в зависимости от обеспеченности витамином Е (%)

Установлено, что низкий уровень уринарной экскреции пиридоксина имели на 14% больше гимназистов 12-14 лет и на 16% - 15-17 лет по сравнению со школьниками, тогда как недостаточную обеспеченность витамином С имели на 14% и 8% больше школьников данных возрастных групп.

Полученные данные об обеспеченности организма учащихся водо- и жирорастворимыми витаминами свидетельствуют о том, что у школьников и гимназистов имеет место гиповитаминозы А, Е, С, В2 и В6, что является следствием отсутствия их должного уровня и нарушении баланса между пищевыми веществами в рационах питания.

Выявлено, что средние значения показателей липидного обмена у школьников и гимназистов находились в пределах физиологической нормы, за исключением уровня липопротеидов низкой плотности, который превышал норму у школьников 12-14 лет на 35,1%, 15-17 лет - на 28,3%, у гимназистов 15-17 лет -на 10,4% (табл. 2).

Таблица 2

Показатели биохимического статуса школьников и гимназистов

Показатели Физиологическая норма школьники гимназисты

12-14 лет 15-17 лет 12-14 лет 15-17 лет

Показатели липидного обмена

общий холестерин, ммоль/л <5,19 5,01±0,18 4,87±0,2 4,61±0,22 4,22±0,19*

ТАГ, ммоль/л 0,4-1,86 1,03±0,07 1,21±0,0 9 1,5±0,17* 1,07±0,15

ЛПВП, ммоль/л 0,9-1,9 1,1±0,08 0,94±0,31 1,32±0,1 0,49±0,07

ЛПНП, ммоль/л <3,36 4,54±0,17 4,31 ±0,23 3,24±0,2* 3,71±0,22

ЛПоНП, моль/л 0,13-1,63 0,47±0,03 0,55±0,04 0,69±0,08* 0,49±0,07

Показатели углеводного обмена

глюкоза, ммоль/л | 3,33-6,1 | 5,4±0,23 | 7,61±1,8 | 5,88±0,18 | 5,32±0,17

Показатели белкового обмена

общий белок, г/л 62-82 77,17±1,9 75,55±1,91 75,2± 1,42 76,79±1,17

альбумин, г/л 37-55 57,08±1,71 55,83±2,04 55,61±1,01 54,1±1,26

мочевая кислота 170-410 317,6±11,79 322,34±26,77 319,54±15,94 333,06±21,16

мочевина, моль/л 1,8-6,4 6,71±2,29 8,84±0,02 4,67±0,21 5,04±0,13

Показатели уровня аминотрансфе раз

АсАт, ед/л <40 30,31±3,46 27,31±4,55 29,97±1,83 24,73±2,14

АлАт, ед/л <40 16,05±2,47 30,72±14,84 13,7±1,53 10,37±1,16

ГГТ, ед/л 7-50 17,86±1,6 47,25±19,94 18,91±1,28 18,07±0,8

*- р<0,05 при сравнении школьников и гимназистов в пределах возрастной группы

Повышенный уровень общего холестерина крови зарегистрирован у 48,3% школьников 12-14 лет и 30,4% - 15-17 лет, тогда как 36,8% гимназистов 15-17 лет имели показатели ниже нормы. Показатели ТАГ выше нормы имели 33,3% гимназистов 12-14 лет и 21,1% - 15-17 лет. Процент школьников 12-14 и 15-17 лет, имеющих повышенный уровень ЛПНП, больше на 53,1% и 20,4% по сравнению с гимназистами тех же возрастных групп.

Выявленные отклонения показателей жирового обмена, и в частности обмена холестерина, могут быть связаны с дефицитом в рационе детей ПНЖК, в первую очередь арахидоновой, эйкозопентаеновой и докозагексаеновой кислот, недостаточ-

ным или избыточным потреблением холестерина, дефицитом клетчатки, оказывающей гипохолестеринемическое действие, а также дефицитом селена и йода. Данные отклонения могут способствовать формированию алиментарно-зависимых заболеваний.

Содержание мочевины превышало норму у школьников 15-17 лет на 38%. При этом 18,7% школьников 15-17 лет имели уровень мочевины выше физиологической нормы, а 47,4% школьников 12-14 лет - ниже нормы. Процент учащихся в возрасте 12-14 лет, имеющих уровень мочевой кислоты, превышающий норму, больше среди гимназистов на 16,4%, тогда как с превышением общего белка в данной возрастной группе на 16,4% - среди школьников. Выявленные нарушения белкового обмена могут быть следствием активации обмена аминокислот и синтеза мочевины в печени из-за избыточного поступления белков с рационами питания. Данные отклонения белкового обмена впоследствии могут привести к увеличению нагрузки на почки, связанной с усиленным выведением ими конечных продуктов азотистого обмена, а также к нарушению обменных процессов, изменению кислотно-основного состояния и повышению возбудимости нервной системы.

Повышенные уровни АлАт и ГГТ имели 9,1% и 9,5% школьников 15-17 лет. Находящиеся в пределах физиологической нормы показатели уровня аминотранс-фераз, наряду с практически полным отсутствием дефицита альбумина, свидетельствуют о нормальной белоксинтетической функции печени у школьников и гимназистов.

Полноценное функционирование механизмов антиоксидантной защиты у детей и подростков требует достаточного поступления природных пищевых антиокси-дантов. Поэтому исследование мощности антиоксидантной системы школьников и гимназистов позволяет оценить обеспеченность их организма антиоксидантами.

При оценке уровня свободно-радикального окисления и мощности антиокси-дантных систем установлено, что величина светосуммы медленной вспышки у школьников 12-14 лет составила 4,36±0,4 отн.ед., что достоверно выше по сравнению с гимназистами - 1,63±0,3 отн.ед, тогда как в 15-17 лет данный показатель составил у школьников 6,35±0,45 отн.ед., что достоверно меньше по сравнению с гимназистами - 9,35±0,68 отн.ед. (р<0,05). Величина быстрой вспышки, которая отражает более высокое содержание продуктов свободно-радикального окисления в сыворотке крови, у школьников 12-14 лет составила 2,82±0,44 отн.ед., что достоверно выше по сравнению с гимназистами - 0,6±0,04 отн.ед, тогда как в 15-17 лет данный показатель составил у школьников 3,83±0,43 отн.ед., что достоверно меньше по сравнению с гимназистами - 9,56±1,09 отн.ед. (р<0,05). Более высокие значения данных показателей у школьников 12-14 лет и гимназистов 15-17 лет свидетельствует о меньшей мощности антиоксидантных систем в данных группах, вызванной дефицитностью рационов по ряду природных антиоксидантов - витамина А, Е и В2 селена, ПНЖК и подтверждаемой наличием достоверной обратной коррелляци-онной связи между содержанием витамина Е в организме и показателями светосуммы и быстрой вспышки у школьников 12-14 лет (г=-0,83), а также между содержанием витаминов В2 и Е и и показателями светосуммы и быстрой вспышки у гимназистов 15-17 лет (г=-0,42; г=-0,87).0слабление антиоксидантной защиты и неконтролируемое усиление процессов перекисного окисления липидов у учащихся может быть причиной увеличения болезней желудочно-кишечного тракта, органов дыха-

ния, почек, заболеваемости сахарным диабетом, заболеваний суставов различной этиологии.

Функциональное состояние центральной нервной системы и уровень работоспособности выступают интегральными показателями, позволяющими своевременно диагностировать недостаточное поступление в организм нутриентов, обеспечивающих биорегуляторную функцию, и ранние нарушения состояния здоровья.

При анализе данных вариационной хронорефлексометрии у школьников и гимназистов выявлено снижение по сравнению с физиологической нормой показателей, оценивающих различные стороны функционального состояния центральной нервной системы, за исключением УР у гимназистов 12-14 и 15-17 лет, а также УФВ у гимназистов 15-17 лет (табл. 3).

Таблица 3

Показатели функционального состояния центральной нервной системы у

школьников и гимназистов различных возрастных групп

Показатели Труп пы Физиологическая норма Возраст, лет

7-11 12-14 15-17

1 2 1 2 1 2

ФУС (ед.) А 4,02 ± 0,56 2,3±0,02 2,36+0,02 2,48±0,02 2,54±0,02** 2,58±0,03 2,65±0,02

Б 2,24+0,02 2,3±0,06 2,5±0,04 2,6±0,02 2,7±0,04* 2,73±0,03**

УР (ед.) А 1,27 ± 0,65 0,86±0,03 0,95+0,06 1,09±0,05 1,17±0,05 1,30±0,05 1,25±0,07

Б 0,8±0,09 0,89±0,13 1,3±0,11 1,3±0,07 ],6±0,1* 1,5±0,08

УФВ (ед.) А 2,62 ± 0,73 1,93±0,04 1,9±0,07 2,28+0,05 2,4±0,06 2,54±0,06 2,5+0,08

Б 1,9±0,09 1,7±0,19 2,5±0,12 2,5±0,08 2,9±0,12* ; 2,9±0,09

А - школьники; Б - гимназисты; 1 - до оптимизации меню; 2- после оптимизации меню *- р<0,05 при сравнении школьников и гимназистов в пределах возрастной группы **- р<0,05 при сравнении учащихся одного типа образовательного учреждения в пределах возрастной группы до после оптимизации меню

В сравнительном аспекте показатели ФУ С, УР и УФВ в возрастной группе 711 лет были выше у школьников, тогда как в 12-14 и 15-17 лет - у гимназистов. Вместе с тем, несмотря на незначительное увеличение при оптимизации рациона усредненных данных у школьников и гимназистов 7-11 и 12-14 лет и достоверное увеличение в 15-17 лет, функциональное состояние ЦНС оценено как сниженное, что вероятно обусловлено недостаточной обеспеченностью организма основными нутри-ентами, необходимыми для адекватного метаболизма в тканях нервной системы, а в частности дефицитом в рационе полиненасыщенных жирных кислот, углеводов, витаминов А и В]. После внедрения оптимизированного меню процент учащихся со сниженным уровнем умственной работоспособности уменьшился у школьников 711 на 14,7%, 12-14 лет - на 11,4%, а у гимназистов 7-11 лет - на 18,5%. Вместе с тем, увеличился процент учащихся с существенно сниженной работоспособностью в 711 лет у школьников на 7,8%, а у гимназистов - на 22,4%.

При этом установлено, что процент учащихся, имеющих нормальный уровень умственной работоспособности, характерный для оптимального функционального состояния ЦНС, в возрасте 7-11 лет на 7,7% больше среди школьников. Процент учащихся со сниженным уровнем работоспособности больше среди школьников 711 лет на 7,2%, по сравнению с гимназистами. Существенно сниженный уровень

работоспособности, для которого характерно глубокое торможение в ЦНС, в возрасте 7-11 лет имели на 14,9% больше гимназистов, что может быть обусловлено меньшей обеспеченностью в связи с повышенными потребностями гимназистов по сравнению со школьниками в а-глутамате, а-аспартате, витаминах А и В, (рис. 7).

школьники гимназисты

0% 50% 100% □ нормальный

_ □ сниженным

1 - до оптимизации меню 2 - после оптимизации ^ существенно сниженный

Рис. 7 Распределение школьников и гимназистов в зависимости от уровня умственной работоспособности (%)

Важной составляющей оценки рациональности и адекватности питания является изучение адаптационных возможностей организма, поскольку их снижение происходит даже на начальных этапах недостаточности питания, когда имеются малые структурные изменения, а заметных функциональных нарушений не происходит.

Анализ данных, представленных на рисунке 8, свидетельствует о том, что после оптимизации рационов увеличилась доля школьников и гимназистов, имеющих удовлетворительную адаптацию и напряжение механизмов адаптации. Кроме того, доля учащихся с неудовлетворительной адаптацией и срывом адаптационных механизмов уменьшилась, за исключением гимназистов 7-11 лет, у которых увеличился процент детей со срывом адаптации, а также школьников и гимназистов 12-14 лет, у которых увеличился процент детей с неудовлетворительной адаптацией.

Доля школьников, имеющих удовлетворительную адаптацию, в 12-14 лет была достоверно выше, чем у гимназистов (р<0,05). Процент детей со срывом адаптации в 12-14 лет был выше на 8,3% у школьников, тогда как в 15-17 лет - на 9,2% у гимназистов. Неудовлетворительную адаптацию имели на 7,2% больше гимназистов в 12-14 лет и на 7% в 15-17 лет. Напряжение адаптации в 12-14 лет имели на 10,7% больше гимназистов, тогда как в 15-17 лет на 12,7% больше школьников.

Большинство школьников и гимназистов имели снижение функциональных резервов различной степени выраженности. При этом выраженное снижение имели на 11,7% больше гимназистов в 12-14 лет, а резкое снижение функциональных резервов - на 16,4% в 15-17 лет, чем школьников.

Увеличение количества гимназистов, имеющих неудовлетворительную адаптацию, а также выраженное и резкое снижение функциональных резервов по срав-

нению со школьниками, может быть обусловлено большим напряжением адаптационных механизмов на фоне недостаточного содержания в рационах питания калия, магния, кальция и полиненасыщенных жирных кислот.

школьники

гимназисты

^ 2

> —

«о

- 1

Ш

47,4 ИЗ 1,6 %

I

14,4

9,0

£ 2 £ 7

I

50,3|Ш25,4|

'М 1........9.5

ШИ49,611^29,5^

ЙШ34,7НИЗ^Ш40,8г

ъ

2 1

7,8

■ 4211

„ 2 ^ 1

61

38,6110^^^42,1;

|Н1145,511Е^Ш32,5

0%

50%

100%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

□ Удовлетворительная

И1 Напряжение механизмов адаптации

□ Неудовлетворительная

И Срыв адаптационных механизмов

1 - до оптимизации меню 2 - после оптимизации меню Рис. 8 Распределение школьников и гимназистов в зависимости от уровня адаптированности организма (%)

Информативными критериями адекватности и рациональности пищевых рационов потребностям организма детей и подростков являются соматометрические показатели физического развития. При оптимизации меню у школьников и гимназистов исследуемых возрастных групп увеличились средние показатели роста, массы и окружности грудной клетки. Вместе с тем, увеличился удельный вес школьников и гимназистов, имеющих гармоничное развитие, и уменьшился с дисгармоничным развитием за исключением гимназистов 12-14 лет. Увеличился процент учащихся с резко дисгармоничным развитием за счет избытка массы тела и высокого роста у школьников во всех возрастных группах и у гимназистов 12-14 и 15-17 лет. Сравнительный анализ физического развития школьников и гимназистов показал, что средние значения соматометрических показателей у школьников 7-11 и 12-14 лет были выше, а 15-17 лет ниже по сравнению с гимназистами. При распределении учащихся по уровню гармоничности физического развития установлено, что большинство школьников и гимназистов исследуемых возрастных групп имели гармоничное физическое развитие. Вместе с тем, учащихся с дисгармоничным физическим развитием было в 7-11 лет на 12% больше среди школьников, а в 12-14 лет - на 4,1% среди гимназистов.

Выявленные отклонения физического развития, вероятно, могут быть следствием неадекватной обеспеченности школьников и гимназистов кальцием, витамином А, который способствует синтезу хондроитинсульфатов, витамина Д, необходимого для синтеза специфического кальцийпереносящего белка и участвующего в реабсорбции кальция и фосфора в канальцах, и железом, входящим в состав миог-лобина и цитохромов.

Показателем алиментарного статуса является индекс Кетле, который позволяет прогнозировать риск развития алиментарно-зависимых заболеваний.

Установлено, что удельный вес учащихся с оптимальным пищевым статусом увеличился после оптимизации питания во всех возрастных группах у школьников в среднем на 10,4%, у гимназистов на 27,8 %, при этом наиболее выраженные изменения отмечены у школьников в 15-17 лет - на 16,9%, а у гимназистов в 7-11 лет - на 38,4%. Количество учащихся с избыточным статусом питания уменьшилось в среднем у школьников на 19,3%, а у гимназистов на 27,4%. В возрастной группе 7-11 лет отмечено уменьшение количества учащихся с недостаточным статусом питания у школьников на 5,5%, а у гимназистов - на 8,2%, тогда как в возрастных группах 1214 лет и 15-17 лет выявлено увеличение учащихся с недостаточным пищевым статусом, при этом наибольшее увеличение (на 8,5%) установлено у школьников 12-14 лет (рис. 9).

школьники гимназисты

0% 20% 40% 60% 80% 100%

0% 50% 100%

1 - до оптимизации меню ПНедостаточный ПОптимальный ^Избыточный

2 - после оптимизации меню Рис. 9 Распределение школьников и гимназистов в зависимости от пищевого статуса по индексу Кетле (%)

Выявлено, что оптимальный пищевой статус имели в среднем 51% школьников и 64,2% гимназистов, при этом школьников, имеющих оптимальный статус питания, было меньше в 7-11 лет на 18,6%, в 12-14 - на 5,6%, в 15-17 лет - на 15,4%, чем гимназистов. Избыточный статус имели на 18,3% больше школьников 7-11 лет и на 16,2% - 15-17 лет, а недостаточный статус на 5,1% больше школьников 12-14 лет по сравнению с гимназистами. Удельный вес учащихся, имеющих отклонения пищевого статуса, больше среди школьников по сравнению с гимназистами, что может свидетельствовать об избыточности для них рационов питания по жировому и углеводному компонентам. Выявленные отклонения в пищевом статусе школьников и гимназистов являются следствием нерационального и неадекватного питания и приводят к нарушению функционального состояния основных систем организма.

Недостаточное или избыточное поступление нутриентов с рационами питания приводит к расстройствам метаболических процессов и нарушениям иммунного ответа, что проявляется морфофункциональными нарушениями. Поэтому заболеваемость школьников и гимназистов является одним из показателей, характеризующих состояние здоровья при воздействии различных факторов, в том числе фактора

питания.

Установлено, что распространенность заболеваний на протяжении исследуемого периода у гимназистов 15-17 лет была выше по сравнению со школьниками, тогда как в возрастных группах 7-11 и 12-14 лет - была выше у гимназистов в 2006 и 2007 гг., а в 2008 году у школьников. При этом у гимназистов имеется тенденция к снижению распространенности, тогда как у школьников 12-14 лет сохраняется на прежнем уровне, а у 15-17-летних - имеется тенденция к росту (рис. 10).

2006

♦ - -7-11 лет школьники -Х- - ■ 12-14 лет школьники ■Ж- - -15-17 лет школьники

2007 2008

—■— 7-11 лет гимназисты —▲— 12-14 лет гимназисты —•— 15-17 лет гимназисты

школьники

гимназисты

Рис. 10 Динамика распространенности заболеваний у школьников и гимназистов в 2006-2008 гг. (случаи на 1 ООО детского населения)

В структуре общей заболеваемости учащихся первое ранговое место занимали болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани и составляли 22,7% у школьников и 19,6% у гимназистов. На втором месте находились болезни глаза и его придаточного аппарата, и составлявшие 18,2% у школьников и 18,1% у гимназистов (рис. 11).

И болезни костно-

мышечной системы Ш болезни глаза и его

придаточного аппарата □ болезни системы кровообращения В болезни органов

пищеварения Ш болезни нервной

системы И болезни мочеполовой системы

Рис. 11 Структура общей заболеваемости школьников и гимназистов (%)

На третьем месте у школьников находились болезни системы кровообращения (14,3%), у гимназистов - болезни мочеполовой системы (15,6%). Четвертое место у школьников занимали болезни органов пищеварения (10,1%), у гимназистов -болезни системы кровообращения (12,5%), тогда как пятое место у школьников -болезни нервной системы (8,7%), а у гимназистов - болезни органов пищеварения (7,4%).

Значительный удельный вес в структуре общих заболеваний приходится на заболевания, которые содержат в своем этиологическом комплексе выраженный алиментарный компонент.

Установлено, что распространенность алиментарно-зависимых заболеваний на протяжении исследуемого периода у школьников всех возрастных групп выше по сравнению с гимназистами. При этом в возрастных группах 7-11 и 12-14 лет у школьников имеется тенденция к снижению распространенности, тогда как у гимназистов - тенденция к росту, а в возрасте 15-17 лет у школьников и гимназистов имеется тенденция к снижению. В структуре общей заболеваемости удельный вес алиментарно-зависимых заболеваний у школьников исследуемых групп был выше, чем у гимназистов. Удельный вес алиментарно-зависимых заболеваний составил у школьников 7-11 лет 47,2%, 12-14 лет - 58,1%, 15-17 лет - 44,5%, тогда как у гимназистов 30,4%, 25,8% и 26,8% соответственно. Снижение удельного веса алиментарно-зависимых заболеваний позволяет сделать вывод, что питание школьников и гимназистов стало более рациональным и адекватным (рис. 12).

0 л кУУЧУУУ ру-уу ^ УУУУУ А-:?,« ! ~ У-.УЧУ !

—~ ............г——' '""'У

школьники гимназисты школьники гимназисты школьники гимназисты 7-11 лет 12.14лет 15_Плет

□ 2008

□ 2007

□ 2006

Рис. 12 Удельный вес алиментарно-зависимых заболеваний в общей структуре заболеваемости школьников и гимназистов (%)

В структуре алиментарно-зависимых заболеваний школьников и гимназистов во всех возрастных группах первое место занимал кариес, второе - гастрит, дуоденит и болезни печени и желчевыводящих путей. На третьем месте у школьников и гимназистов в возрасте 7-11 лет и школьников 12-14 лет находилось ожирение, у гимназистов 12-14 лет и школьников 15-17 лет - болезни щитовидной железы и ожирение, у гимназистов 15-17 лет - болезни щитовидной железы.

Оценив поступление с рационами питания и содержание в организме школьников и гимназистов различных нутриентов и исследовав состояние компонентов пищевого статуса, важно было изучить корреляционные зависимости, которые позволили бы установить причинно-следственные связи между поступлением нутриентов с рационами питания и показателями физиологического статуса, а также нут-риентной обеспеченностью и заболеваемостью школьников и гимназистов (рис. 13).

Установлена достоверная обратная корреляционная зависимость между содержанием в рационах питания тиамина (г= -1), рибофлавина (г= -1), ниацина (г= -1), пиридоксина (г= -0,96) и напряжением функциональных резервов организма, повышенным расходом и снижением функциональных резервов организма у гимназистов, а также с напряжением адаптации у школьников.

С^Витамин^^^

160 фл авин^>' ^

-А

и

Содержание в рационах

ЧД

Школьники 12-14 лет Мощность антиоксидантной системы

Гимназисты 15-17 лет Мощность антиоксидантной системы

Болезни кожи и подкожной клетчатки

Болезни органов дыхания

Инфекционные и паразитарные болезни

Обеспеченность организма витаминами

Рис. 13 Причинно - следственные связи между поступлением нутриентов с ра ционами питания и показателями физиологического статуса, нутриентной обеспеченностью и заболеваемостью школьников и гимназистов

Помимо этого, установлена достоверная обратная корреляционная зависимость у школьников между содержанием в рационе белков и напряжением адаптации (г=-0,99), содержанием жиров и неудовлетворительной адаптацией (г=-1), содержанием пиридоксина и неудовлетворительной адаптацией (г=-0,96), а у гимнази-

стов между содержанием в рационе калия, натрия и меди и повышенным расходом функциональных резервов (г=-1), между содержанием в рационе витамина А и В2 и резко дисгармоничным физическим развитием (г=-1). Установлена достоверная прямая связь между поступлением витаминов А и В2 и содержанием их в организме школьников и гимназистов, наличие достоверной обратной корреляционной связи между показателями мощности антиоксидантной системы и обеспеченностью организма школьников 12-14 лет витамином Е и гимназистов 15-17 лет витаминами В2 и Е. Недостаточная обеспеченность рационов питания школьников и гимназистов витаминами А, В2 и С могло вызвать дефицит их в организме, что в свою очередь способствовало повышению заболеваемости отдельными нозологиями, о чем свидетельствует наличие достоверной обратной корреляционной зависимости между содержанием витамина А в сыворотке крови и болезнями органов дыхания (г=-0,97), содержанием рибофлавина в моче и болезнями кожи и подкожной клетчатки (г=-0,95), содержанием аскорбиновой кислоты и инфекционными и паразитарными болезнями у школьников и гимназистов (г=-0,98).

Таким образом, на основании полученных данных нами научно обоснованы методические подходы по обеспечению учащихся рациональным питанием

Рис. 14. Методические подходы к обоснованию рационализации питания школьников и гимназистов исследуемых возрастных групп.

Выводы.

1. Фактическое питание школьников и гимназистов исследуемых возрастных групп является нерациональным и неадекватным и характеризуется избыточным содержанием белков в рационах всех исследуемых групп, недостаточным содержанием жиров и углеводов - для юношей 14-18 лет, дефицитом кальция, йода, селена, фтора, витамина А, В1, В2, фолиевой кислоты - для всех исследуемых групп, магния, калия, хлоридов, хрома, витамина Е, ниацина, биотина - для возрастной группы 1418 лет, несбалансированностью макро- и микронутриентов в рационах питания всех исследуемых групп.

2. Показано, что нутриентная обеспеченность школьников и гимназистов всех возрастных групп характеризовалась сниженным содержанием в организме витаминов В2, А и Е, у гимназистов на 10-16% чаще отмечался дефицит рибофлавина, на 14-16% - пиридоксина.

3. Установлены выраженные нарушения биохимического статуса у школьников, за счет превышения содержания липопротеидов низкой плотности на 53% в возрастной группе 12-14 лет и на 20% - в возрастной группе 15-17 лет, повышенного уровня холестерина у 48% в 12-14 лет и 30% в 15-17 лет, в группе гимназистов выявлено 36,8% учащихся со сниженным уровнем холестерина и повышенным уровнем триацилглицеридов на 33,3% в возрастной группе 12-14 лет и на 21,1% - в возрастной группе 15-17 лет.

4. Установлено существенное снижение уровня умственной работоспособности среди гимназистов 7-11 лет на 14,9%, в группе 12-14 лет выраженное снижение функциональных резервов организма на 12%, в группе 15-17 лет резкое снижение функциональных резервов на 16,4% по сравнению со школьниками. Количество гимназистов со средним физическим развитием меньше на 17% в 12-14 лет и на 14,3% в 15-17 лет, что свидетельствует о большей неадекватности рациона питания гимназистов возрасту, полу и учебной нагрузке.

5. Показано, что оптимизация рационов учащихся способствовала уменьшению удельного веса детей со сниженным уровнем умственной работоспособности среди школьников 7-11 лет на 14,7%, 12-14 лет - на 11,4%, среди гимназистов 7-11 лет -на 18,5%. Отмечено увеличение удельного веса учащихся, имеющих оптимальный пищевой статус, у школьников на 10,4%, у гимназистов на 27,8%, а также увеличение удельного веса гимназистов 7-11 лет с гармоничным физическим развитием на 15%. Распространенность алиментарно-зависимых заболеваний снизилась во всех возрастных группах, как у школьников, так и у гимназистов.

6. На основании корреляционного анализа установлена зависимость между содержанием в рационах питания витаминов В2 и А и их содержанием в организме школьников и гимназистов, обратная зависимость между содержанием в рационах питания витаминов и функциональными резервами организма у гимназистов и напряжением адаптации у школьников. Среди школьников выявлена обратная связь между содержанием в рационе белков, жиров, пиридоксина и уровнем адаптированное™ организма, у гимназистов - между содержанием в рационе калия, натрия, меди и состоянием функциональных резервов организма. Показатели мощности анти-оксидантных систем у школьников находились в зависимости от обеспеченности витаминов Е, у гимназистов - витаминами Е и В2. Выявлена связь между содержа-

нием в организме витамина А и распространенностью болезней органов дыхания, содержанием витамина В2 и распространенностью болезней кожи и подкожной клетчатки, содержанием витамина С и инфекционными и паразитарными заболеваниями, что позволило научно обосновать и разработать методические подходы по обеспечению школьников и гимназистов рациональным питанием. 7. Установлены достоверные различи в нутриентной обеспеченности школьников и гимназистов, на основании чего обосновано индивидуальное меню гимназистов дополнительно обогащенное витаминами Е, Вь В2, В6, С.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Сетко, Н.П. Показатели алиментарного статуса школьников, как характеристика эффективности организации питания. / Н.П. Сетко, И.М. Сетко, Е.С. Чистякова, С.П. Килякова // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Гигиена детей и подростков: история и современность (проблемы и пути решения)». - М.: Издатель Научный центр здоровья детей РАМН, 2009. - С. 311-312.

2. Сетко, И.М. Роль нутриентной обеспеченности в формировании пищевого статуса и резервных возможностей организма школьников. / И.М. Сетко, Е.В. Соснина, Ф.Ф. Халиулина, С.П. Килякова, Е.С. Чистякова // Гигиена и санитария. - №4.- 2009. - С. 45-47.

3. Сетко, Н.П. Сравнительная характеристика состояния пищевого статуса и здоровья школьников и гимназистов города Оренбурга. / Н.П. Сетко, С.П. Тришина, Е.С. Чистякова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Т. 11, №1 (5). - 2009. - С. 920-924.

4. Тришина, С.П. Оценка фактического питания и нутриентной обеспеченности организма гимназистов. / С.П. Тришина, И.М. Сетко // Материалы научно-практической конференции молодых ученых «Проблемы гигиенической безопасности и здоровье населения». - М.: МодернАрт, 2009. - С. 224-227.

5. Сетко, А.Г. Сравнительная характеристика витаминной обеспеченности организма городских и сельских школьников. / А.Г. Сетко, Е.С. Чистякова, С.П. Тришина // Материалы XI Всероссийского Конгресса диетологов и нутри-циологов «Питание и здоровье», Москва, 30 ноября - 2 декабря 2009. - Москва, 2009. - С. 147.

6. Сетко, Н.П. Состояние алиментарного статуса современных школьников. / Н.П. Сетко, Е.С. Чистякова, С.П. Тришина // Материалы XI Всероссийского Конгресса диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье», Москва, 30 ноября - 2 декабря 2009. - Москва, 2009. - С. 147-148.

7. Сетко, Н.П. Сравнительная характеристика алиментарно-зависимой заболеваемости школьников и гимназистов. / Н.П. Сетко, С.П. Тришина, Е.С. Чистякова, Л.Н. Каримова // Материалы V Международного симпозиума «Экология человека и медико-биологическая безопасность населения» (Италия, г. Искья 9-16 октября 2009). - Тезисы докладов. - М., 2009. - С. 102-104.

8. Сетко, Н.П. Роль питания в формировании регуляции организма учащихся общеобразовательных учреждений г. Оренбурга. / Н.П. Сетко, Е.С. Чистякова, С.П. Тришина // Материалы V Международного симпозиума «Экология человека и

медико-биологическая безопасность населения» (Италия, г. Искья 9-16 октября 2009). - Тезисы докладов. - М., 2009. - С. 104-108.

9. Сетко, Н.П. Оценка состояния пищевого статуса учащихся гимназий г. Оренбурга. / Н.П. Сетко, С.П. Тришина // Материалы II Конгресса Российского общества школьной и университетской медицины и здоровья с международным участием.-М.: Издатель Научный центр здоровья детей РАМН, 2010. - С. 557-559.

10. Тришина, С.П. Оценка функционального состояния центральной нервной системы как компонента пищевого статуса школьников. / С.П. Тришина И Вестник Оренбургского государственного университета. - №4. - 2010. - С. 93.

11. Тришина, С.П. Физиолого-гигиеническая характеристика нутриентной обеспеченности организма школьников и её роль в функционировании основных органов и систем. / С.П. Тришина, А.Г. Сетко // Материалы научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в про-мышленно развитых регионах». - Пермь: Книжный формат, 2010. - С. 642-649.

12. Сетко, Н.П. Сравнительная характеристика рационов питания учащихся общеобразовательных учреждений города и села. / Н.П. Сетко, Е.С. Чистякова, С.П. Тришина // Мониторинг здоровья и физической подготовленности молодежи: материалы П-й Республиканской научно-практической конференции / Новосибирск, 2010.-С. 133-135.

13. Сетко, А.Г. Оценка физического развития школьников как интегрального показателя рациональности питания. / А.Г. Сетко, С.П. Тришина // Материалы V Российского форума «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии. Санкт-Петербург - 2010», 12-13 ноября 2010 г. - СПб., 2010.-С. 57-58.

14. Сетко, А.Г. Сравнительная характеристика функционального состояния сердечно-сосудистой и центральной нервной систем школьников и гимназистов как компонентов алиментарного статуса / А.Г. Сетко, С.П. Тришина // VI Международный симпозиум «Экология человека и медико-биологическая безопасность населения». Греция, г. Салоники 24 октября-03 ноября 2010 года. Тезисы докладов.-С. 151-155.

15. Сетко, А.Г. Воздействие факторов окружающей среды на интенсивность пере-кисного окисления липидов школьников и гимназистов промышленного города / А.Г. Сетко, С.П. Тришина // Материалы объединенного Пленума Научных советов Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды и по медико-экологическим проблемам здоровья работающих «Научно-методические и законодательные основы обеспечения генетической безопасности факторов и объектов окружающей и производственной среды в целях сохранения здоровья человека». Москва, 2010. - С. 169-170.

16. Сетко, А.Г. Особенности витаминного статуса школьников промышленного города / А.Г. Сетко, С.П. Тришина, Е.И. Кузнецова, Е.С. Чистякова // Сборник материалов XV конгресса педиатров России с международным участием «Актуальные проблемы педиатрии», Москва, 14-17 февраля 2011. - Москва, 2011. - С. 797.

17.Вяльцина, Н.Е. Актуальные аспекты мониторинга состояния здоровья учащихся в рамках реализации проекта по совершенствованию организа-

ции школьного питания в Оренбургской области. / E.H. Вяльцина, И.М. Сетко, С.П. Тришина// Здоровье населения и среда обитания. - №4.- 2011. -С. 25-29.

18. Тришина, С.П. Оценка биохимического статуса гимназистов как показатель нутриентной обеспеченности организма / С.П. Тришина // Вестник Российского Государственного Медицинского Университета. -№1. - 2011. - С. 169170.

ТРИШИНА Светлана Павловна

Физиолого-гигиеническая характеристика нутриентной обеспеченности организма и её роль в функционировании основных органов и систем гимназистов и школьников

14.02.01 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Оригинал-макет изготовлен с помощью текстового редактора Microsoft Office Word 2003. Подписано в печать « № » апреля 2011 г. Гарнитура Times New Roman. Печать офсетная. Формат 64x84. 1/16 Объём 1,0 п.л. 28 с. Тираж 100 экз.

Актуальность проблемы. Фундамент здоровья взрослого населения закладывается в детском возрасте, поэтому охрана здоровья подрастающего поколения является важнейшей государственной задачей (Тутельян В.А., 2004; Онищенко Г.Г., 2008).

Основная роль в системе мероприятий, направленных на сохранение и укрепление здоровья подрастающего поколения, отводится организации питания детей и подростков (Истомин A.B., Мамчик Н.П., Клепиков О.В., 2001; Тутельян В.А. 2001, 2002; Онищенко Г.Г., Баранов A.A., Кучма В.Р., 2004, 2007; Полякова А.Н. и соавт., 2005).

Необходимость адекватного поступления отдельных нутриентов для созревания и оптимального функционирования различных органов и систем детей и подростков доказана многими научными работами (Истомин A.B. и соавт., 2005, 2007; Батурин А.К., Каганов Б.С., Шарафетдинов Х.Х., 2006; Королев A.A., 2006; Дюдяков A.A. и соавт., 2007; Рогов И.А. и соавт., 2007; Агафонов В.Н., 2009, Кучма В.Р., Рапопорт И.К., Горелова Ж.Ю., 2009).

Проведенными исследованиями установлены связи между процессами формирования головного мозга, интеллектуальными характеристиками детей и сбалансированностью рационов по белковой составляющей, поступлением сй-3 полиненасыщенных жирных кислот и железа (Ткаченко Е.И. Успенский Ю.П., 2005, Могильный М.П., 2008; Конь И.Я. и соавт., 2006, 2009), адекватным метаболизмом в тканях нервной системы и обеспеченностью углеводами, витаминами Вь Вб, А, биотином, триптофаном, инозитом, метионином, глутамиловой кислоты (Спиричев В.Б., 2000; Davies M.B. et al., 1999; Murray R.K. et al., 1988; Devenyi Т., Gergely J., 1974), физическим развитием и поступлением энергии и белка, со-3 полиненасыщенных жирных кислот, витамина А, фолацина, карнитина, цинка и железа (Морозкина Т.С., 2002; Нетребенко O.K., Щеплягина JI.A., 2005; Циммерманн М., 2006;

Ткаченко Е.И., Успенский Ю.П., 2005; Herschko С., 1996; Beard J.L., 2001; 5

Gardner G.W. et al., 1977; Lozoff B. et al., 1991; Bruner A.V. et al.,1996; Pollit E., 1997; Ладодо K.C. и соавт., 2001).

Адекватное поступление полиненасыщенных жирных кислот, кальция, калия, натрия, магния, витамина С необходимо для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы (Калинин В.М., 1992, 2006; Barnes M.J., 1975; Pinnel S.R., 1985); поступление белков, углеводов, ПНЖК, витаминов А, Е, С, Вь Bi2, селена - пищеварительной системы (Нурмухаметова Е., 1998); обеспеченность белками, углеводами, кальцием, витаминами С, Вб, Д, магнием - костно-мышечной системы (Коденцова В.М и соавт., 1991, 2002; Морозкина Т.С., 2002; Tinker D., Rucker R.B., 1985; Masse P.G. et al., 1995; Спиричев В.Б., 2001; Ашихмин И.А., 1997); поступление белков, железа, меди, витаминов А, Е, С, В6, В12, фолиевой кислоты - кроветворной системы (Подорожный А.П., 1982; Stuijvenberg М.Е. et al., 1997; Насолодин B.B. и соавт., 1998; Волков Н.И. и соавт., 2000).

Обеспечение адекватного иммунного ответа организма у детей и подростков требует поступления соответствующего физиологическим потребностям количества белков, ПНЖК, витаминов А, Е, С, цинка и железа (Макаров В.Г. и соавт., 2005; Шилина Н.М., 2009; Levy J., 1998; McCowen К., Bistrian В., 2003), а для нормального состояния антиоксидантной системы -поступление витаминов В2, Bi2, В5, Be, Ki, А, Е (Макаров В.Г. и соавт., 2005; Dyall S.C., Michael-Titus А.Т., 2008).

Особое внимание уделено оценке фактического питания, а также витаминной и минеральной обеспеченности рационов питания детей (Константинова О.В., Петрова В.Д. 2001; Дюдяков A.A., Рахманов P.C. и соавт. 2001; Титов Е.И., 2002; Горелова Ж.Ю., 2002; Михалюк Н.С., 2004; Черкасова Л.В., 2007; Выдрина Т.В., 2008).

Имеются работы по оценке нутриентной обеспеченности организма учащихся общеобразовательных школ (Дюдяков A.A., Рахманов P.C. и соавт., 2001; Коденцова В.М. и соавт., 2003; Хохлова Е.А. и соавт., 2003;

Вржесинская OA. и соавт., 2004; Горелова Ж.Ю., 2006; Синода В.А., 6

Истомин A.B. и соавт., 2006; Корчин В.И. и соавт., 2008). Однако, работы по сравнительному анализу оптимальной обеспеченности нутриентами организма школьников и гимназистов с учетом различного уровня организации и интенсификации учебного процесса не выполнялись.

Имеются данные об особенностях питания отдельных групп детского населения в Оренбургской области (Сетко Н.П., Ларионова Г.Н., 2003; Сетко Н.П., 2003; Сетко Н.П., Малахова У.Г. 2004, 2006; Нигматуллина Ю.Ф., Нотова C.B., 2005; Суетнова Ю.Ю., Сетко Н.П., 2006; Сетко Н.П. и соавт., 2008). Недостаточно изученным остается пищевой статус учащихся различных типов образовательных учреждений, не выяснен механизм влияния нутриентной обеспеченности на состояние пищевого статуса учащихся, обучающихся по различным образовательным программам. Недостаточно исследована возможность коррекции функционального состояния различных органов и систем учащихся с помощью фактора питания.

Для решения проблемы сохранения здоровья детей и подростков на территории 14 субъектов Российской Федерации, в том числе и в Оренбургской области, с 2008 года реализуется экспериментальный проект по совершенствованию организации питания учащихся общеобразовательных учреждений. В связи с этим необходимым звеном в системе мероприятий по охране здоровья детей и подростков является оценка состояния питания учащихся различных типов образовательных учреждений. Совершенствование организации питания в организованных детских коллективах является одной из приоритетных задач государственной политики Российской федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 25.10.10 г. №1873-Р.

Цель работы: оценить фактическое питание школьников и гимназистов и определить его влияние на алиментарный статус, на основании чего научно 7 обосновать и разработать систему мероприятий, направленных на рационализацию питания учащихся различных типов общеобразовательных учреждений.

Задачи исследования:

1. Оценить уровень рациональности и адекватности питания учащихся различных возрастных групп гимназий и школ.

2. Определить нутриентную обеспеченность организма гимназистов и школьников.

3. Изучить алиментарный статус школьников и гимназистов путем определения индекса массы тела, антиоксидантного, биохимического статусов и функционального состояния центральной нервной, сердечнососудистой систем.

4. Провести сравнительный анализ заболеваемости школьников и гимназистов в динамике за 3 года и определить структуру алиментарно-зависимых заболеваний.

5. Исследовать состояние алиментарного статуса школьников и гимназистов после оптимизации питания в организованных коллективах.

Научная новизна. Показано, что нутриентная обеспеченность школьников и гимназистов различных возрастных групп определяет компенсаторно-приспособительные реакции у детей к условиям обучения.

Установлены достоверные различия в адекватности питания школьников и гимназистов. Оценена эффективность мероприятий, направленных на обеспеченность школьников и гимназистов рациональным и адекватным питанием при реализации экспериментального проекта по модернизации питания обучающихся в общеобразовательных учреждениях.

Внедрение результатов исследования в практику. По результатам исследования разработаны методические рекомендации «Физиологические 8 потребности в основных питательных веществах гимназистов Оренбургской области» (Оренбург, 2011). Предложенные в нем практические рекомендации используются в работе Министерства образования Оренбургской области (акт внедрения от 31.01.2011 г.), Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Оренбургской области (акт внедрения от 21.10.2010 г.), комбината школьного питания «Подросток» (акт внедрения от 09.11.2010 г.).

Результаты исследований включены в программу преподавания раздела гигиены детей и подростков на педиатрическом, медико-профилактическом и последипломном факультетах в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (акт внедрения от 15.12.2010г.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Питание школьников и гимназистов является нерациональным и неадекватным, поскольку не соблюдаются принципы количественной и качественной характеристики рациона, сбалансированности по отдельным нутриентам, а также рационы питания составлены без учета возраста и пола.

2. Нерациональное и неадекватное питание приводит к недостаточной обеспеченности организма школьников и гимназистов витаминами, нарушению пищевого статуса учеников, что сопровождается изменениями функционирования сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, физического развития, снижению мощности антиоксидантной системы организма, что в свою очередь способствует росту алиментарно-зависимых заболеваний.

3. Повышение обеспеченности организма школьников и гимназистов макро- и микронутриентами при оптимизации питания в рамках реализации 9 проекта по совершенствованию организации школьного питания привело к повышению уровня умственной работоспособности, увеличению доли учащихся, имеющих удовлетворительную адаптацию, гармоничное физическое развитие и оптимальный пищевой статус, а также способствовала снижению доли алиментарно-зависимых заболеваний в общей структуре заболеваний.

4. Питание гимназистов по сравнению со школьниками в большей степени является неадекватным возрасту, полу и учебной нагрузке, что характеризуется меньшим числом учащихся с нормальной работоспособностью, удовлетворительной адаптацией, гармоничным физическим развитием, меньшими средними показателями роста, массы тела и окружности грудной клетки, а также большей долей детей с выраженным снижением функциональных возможностей, в связи с чем необходима разработка отдельных рационов питания с увеличением содержания в них витаминов В2, В6, А, Е, полиненасыщенных жирных кислот, кальция, калия, хлора, йода, селена и фтора.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и обсуждены на международных, республиканских и региональных конференциях: XIV Всероссийском Конгрессе «Экология и здоровье человека» (Самара, 2009), XI Всероссийском конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье» (Москва, 2009), региональной научнопрактической конференции молодых учёных и специалистов Оренбургской области (Оренбург, 2010), научно-практической конференции с международным участием «Гигиенические и медико-профилактические технологии управления рисками здоровью населения в промышленно развитых регионах» (Пермь, 2010), V Российском форуме «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии» (Санкт

Петербург, 2010), II Конгрессе Российского общества школьной и университетской медицины и здоровья с международным участием (Москва,

10

2010), II Всероссийском конгрессе по школьной и университетской медицине с международным участием (Москва, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, среди них 5 работ в журналах, рецензируемых ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 244 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 91 таблицей и 78 рисунками. Библиографический указатель содержит 221 отечественных и 49 иностранных источников.

выводы

1. Фактическое питание школьников и гимназистов исследуемых возрастных групп является нерациональным и неадекватным и характеризуется избыточным содержанием белков в рационах всех исследуемых групп, недостаточным содержанием жиров и углеводов — для юношей 14-18 лет, дефицитом кальция, йода, селена, фтора, витамина А, Вь В2, фолиевой кислоты - для всех исследуемых групп, магния, калия, хлоридов, хрома, витамина Е, ниацина, биотина - для возрастной группы 14-18 лет, несбалансированностью макро- и микронутриентов в рационах питания всех исследуемых групп.

2. Показано, что нутриентная обеспеченность школьников и гимназистов всех возрастных групп характеризовалась сниженным содержанием в организме витаминов В2, А и Е, у гимназистов на 10-16% чаще отмечался дефицит рибофлавина, на 14-16% — пиридоксина.

3. Установлены выраженные нарушения биохимического статуса у школьников, за счет превышения содержания липопротеидов низкой плотности на 53% в возрастной группе 12-14 лет и на 20% - в возрастной группе 15-17 лет, повышенного уровня холестерина у 48% в 12-14 лет и 30% в 15-17 лет, в группе гимназистов выявлено 36,8% учащихся со сниженным уровнем холестерина и повышенным уровнем триацилглицеридов на 33,3% в возрастной группе 12-14 лет и на 21,1% - в возрастной группе 15-17 лет.

4. Установлено существенное снижение уровня умственной работоспособности среди гимназистов 7-11 лет на 14,9%, в группе 12-14 лет выраженное снижение функциональных резервов организма на 12%, в группе 15-17 лет резкое снижение функциональных резервов на 16,4% по сравнению со школьниками. Количество гимназистов со средним физическим развитием меньше на 17% в 12-14 лет и на 14,3% в 15-17 лет, что свидетельствует о большей неадекватности рациона питания гимназистов возрасту, полу и учебной нагрузке.

5. Показано, что оптимизация рационов учащихся способствовала уменьшению удельного веса детей со сниженным уровнем умственной работоспособности среди школьников 7-11 лет на 14,7%, 12-14 лет — на 11,4%, среди гимназистов 7-11 лет — на 18,5%. Отмечено увеличение удельного веса учащихся, имеющих оптимальный пищевой статус, у школьников на 10,4%>, у гимназистов на 27,8%, а также увеличение удельного веса гимназистов 7-11 лет с гармоничным физическим развитием на 15%. Распространенность алиментарно-зависимых заболеваний снизилась во всех возрастных группах, как у школьников, так и у гимназистов.

6. На основании корреляционного анализа установлена зависимость между содержанием в рационах питания витаминов В2 и А и их содержанием в организме школьников и гимназистов, обратная зависимость между содержанием в рационах питания витаминов и функциональными резервами организма у гимназистов и напряжением адаптации у школьников. Среди школьников выявлена обратная связь между содержанием в рационе белков, жиров, пиридоксина и уровнем адаптированности организма, у гимназистов - между содержанием в рационе калия, натрия, меди и состоянием функциональных резервов организма. Показатели мощности антиоксидантных систем у школьников находились в зависимости от обеспеченности витаминов Е, у гимназистов - витаминами Е и В2. Выявлена связь между содержанием в организме витамина А и распространенностью болезней органов дыхания, содержанием витамина В2 и распространенностью болезней кожи и подкожной клетчатки, содержанием витамина С и инфекционными и паразитарными заболеваниями, что позволило научно обосновать и разработать методические подходы по обеспечению школьников и гимназистов рациональным питанием.

7. Установлены достоверные различия в нутриентной обеспеченности школьников и гимназистов, на основании чего обосновано индивидуальное меню гимназистов дополнительно обогащенное витаминами Е, Вь В2, Вб, С.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований установлено, что рационы питания школьников и гимназистов не дифференцированы по возрастным группам 7-11 и 12-18 лет, при этом питание школьников и гимназистов осуществляется посредством единого меню. В рамках реализации экспериментального проекта содержание основных нутриентов и энергетическая ценность рационов питания школьников и гимназистов были увеличены, что позволило приблизить их по отдельным показателям к нормам физиологических потребностей для некоторых возрастных и половых групп, но при этом выявлено, что питание обучающихся осталось нерациональным. Рационы школьников и гимназистов не соответствуют принципу количественной характеристики рационального питания. Установлено, что энергетическая ценность рационов питания превышала норму у детей 7-11 лет на 20%, тогда как у юношей 14-18 лет была ниже рекомендуемой величины на 13%. Выявлено, что не соблюдался принцип качественной характеристики рациона питания. Содержание белков в рационах исследуемых групп превышало нормы на 21%-44%. Содержание жиров превышало рекомендуемую норму у детей 7-11 лет на 11%, а у юношей 14-18 лет было ниже нормы на 20%. Уровень полиненасыщенных жирных кислот в рационах ниже рекомендуемых норм в 14-18 лет на 9%-22%, при этом содержание со-3 ПНЖК для юношей 14-18 лет ниже нормы на 12%, а содержание со-6 ПНЖК меньше норм во всех исследуемых группах на 40%-64%. Уровень углеводов превысил физиологическую норму у детей 7-11 лет на 14%о и был ниже рекомендуемой нормы у юношей 14-18 лет на 18%, при этом содержание полисахаридов было ниже норм потребления на 14% во всех возрастных и половых группах. Рационы питания учащихся всех исследуемых возрастных и половых групп были дефицитны по содержанию минеральных элементов: кальция на 36%-42%, йода на 44%-56%, селена на 72%-83%>, фтора на 87%-90%>. В возрастной группе 14-18 лет у юношей и девушек выявлен дефицит магния на 25% , калия на 23%, хрома на 11%.

207

Содержание остальных макро- и микроэлементов было избыточным во всех исследуемых группах, за исключением цинка, содержание которого соответствовало нормам потребления.

В рационах питания исследуемых групп установлен дефицит витамина А на 61%-81%, тиамина на 6%-17%, рибофлавина на 15%-31%, фолиевой кислоты на 17%-59%. Рационы питания возрастной группы 14-18 лет дефицитны по содержанию витамина Е на 14%, пантотеновой кислоты на 7%-16%, биотина на 51%. Кроме того нарушена сбалансированность между белками, жирами и углеводами, кальцием и фосфором, кальцием и магнием, а также белком и витамином С во всех возрастных и половых группах.

Анализ обеспеченности организма водо- и жирорастворимыми витаминами выявил, что содержание витаминов А, В2 и Е в организме школьников и гимназистов 12-14 и 15-17 лет меньше по сравнению с физиологической нормой. Уровень уринарной экскреции рибофлавина и витамина Е у гимназистов 15-17 лет достоверно меньше, чем у школьников. У гимназистов 12-14 лет достоверно выше уровень витамина А в сыворотке крови по сравнению со школьниками. Среди гимназистов 12-14 лет и 15-17 лет дефицит рибофлавина отмечался на 10% и 16% чаще, чем у школьников, пиридоксина - чаще на 14% и 16% соответственно, дефицит токоферола в возрастной группе 15-17 лет имели на 10% больше гимназистов. Дефицит витамина С имели на 14% больше школьников 12-14 лет и на 8% - 15-17 лет.

Выявлено, что средние значения показателей липидного обмена у школьников и гимназистов находились в пределах физиологической нормы, за исключением уровня липопротеидов низкой плотности, который превышал норму у школьников 12-14 лет на 35%, 15-17 лет на 28%, у гимназистов 15-17 лет на 10%.

Удельный вес школьников с повышенным содержанием липопротеидов низкой плотности был выше, чем гимназистов, на 53% в возрастной группе

12-14 лет и на 20% - в возрастной группе 15-17 лет. Среди школьников 12-14 и 15-17 лет удельный вес учащихся с повышенным уровнем холестерина

208 составлял 48% и 30% соответственно, а среди гимназистов обеих возрастных групп превышение уровня холестерина не установлено. Среди гимназистов 15-17 лет удельный вес учащихся со сниженным уровнем холестерина составил около 37%. Удельный вес гимназистов с повышенным уровнем триацилглицеридов был больше, чем школьников, на 33% в возрастной группе 12-14 лет и на 21% - в возрастной группе 15-17 лет.

Содержание мочевины превышало норму у школьников 15-17 лет на 38%. При этом около 19% школьников 15-17 лет имели уровень мочевины выше физиологической нормы, а 47% школьников 12-14 лет - ниже нормы. Количество учащихся в возрасте 12-14 лет, имеющих уровень мочевой кислоты, превышающий норму, больше на 16% среди гимназистов, Удельный вес школьников 12-14 лет с повышенным уровнем общего белка был больше на 17%, чем гимназистов. Повышенные уровни АлАт и ГГТ имели 9% и 10% школьников 15-17 лет. Находящиеся в пределах физиологической нормы показатели уровня аминотрансфераз, наряду с практически полным отсутствием дефицита альбумина, свидетельствуют о нормальной белоксинтетической функции печени у школьников и гимназистов.

При оценке уровня свободно-радикального окисления и мощности антиоксидантных систем установлено, что у школьников 12-14 лет и гимназистов 15-17 лет величина светосуммы медленной вспышки и величина быстрой вспышки достоверно выше в пределах сравниваемых групп, что свидетельствует о меньшей мощности антиоксидантных систем в этих группах, вызванной дефицитностью рационов по ряду природных антиоксидантов - витаминов А и Е, селена.

При анализе данных вариационной хронорефлексометрии у школьников и гимназистов выявлено снижение по сравнению с физиологической нормой показателей, оценивающих различные стороны функционального состояния центральной нервной системы, за исключением устойчивости нервной реакции у гимназистов 12-14 и 15-17 лет, а также уровня сформированной

209 функциональной системы у гимназистов 15-17 лет.

Установлено, что показатели ФУС, УР и УФВ в возрастной группе 7-11 лет были выше у школьников, тогда как в 12-14 и 15-17 лет - у гимназистов. Вместе с тем, несмотря на незначительное увеличение при оптимизации рациона усредненных данных у школьников и гимназистов 7-11 и 12-14 лет и достоверное увеличение в 15-17 лет, функциональное состояние ЦНС оценено как сниженное, что вероятно обусловлено недостаточной обеспеченностью организма основными нутриентами, необходимыми для адекватного метаболизма в тканях нервной системы, а в частности дефицитом в рационе полиненасыщенных жирных кислот, углеводов, витаминов А и В]. После внедрения оптимизированного меню удельный вес учащихся со сниженным уровнем умственной работоспособности уменьшился у школьников 7-11 на 15%, 12-14 лет - на 11%, а у гимназистов 7-11 лет - на 19 %. Вместе с тем, увеличилось количество гимназистов 7-11 лет с существенно сниженной работоспособностью на 22%.

Нормальный уровень умственной работоспособности, характерный для.5 оптимального функционального состояния ЦНС, в возрасте 7-11 лет имели 8% школьников, тогда как гимназистов с нормальной работоспособностью не выявлено. Существенно сниженный уровень работоспособности, в возрасте 7-11 лет имели на 15% больше гимназистов, что может быть обусловлено меньшей обеспеченностью в связи с повышенными потребностями гимназистов по сравнению со школьниками в витаминах А и В]; а-глутамате, а-аспартате.

Установлено, что после оптимизации рационов увеличилось количество школьников и гимназистов, имеющих удовлетворительную адаптацию и напряжение механизмов адаптации. Кроме того, удельный вес учащихся с неудовлетворительной адаптацией и срывом адаптационных механизмов уменьшился во всех исследуемых группах.

Количество учащихся 12-14 лет, имеющих удовлетворительную адаптацию, больше среди школьников на 10%. Напряжение адаптации в 12210

14 лет имели на 11% больше гимназистов, тогда как в 15-17 лет на 13% больше школьников.

Большинство школьников и гимназистов имели снижение функциональных резервов различной степени выраженности. При этом среди гимназистов 12-14 лет удельный вес детей, имеющих выраженное снижение функциональных резервов организма, был выше на 12%, среди гимназистов 15-17 лет удельный вес учащихся с резким снижением функциональных резервов был выше на 16,4%.

Большее количество гимназистов, имеющих неудовлетворительную адаптацию, а также выраженное и резкое снижение функциональных резервов, по сравнению со школьниками может быть обусловлено большим напряжением адаптационных механизмов на фоне недостаточного содержания в рационах питания калия, магния, кальция и полиненасыщенных жирных кислот.

При оптимизации! меню у школьников и гимназистов исследуемых и возрастных групп увеличились средние показатели роста, массы и окружности грудной клетки, а также увеличился удельный вес школьников и гимназистов со средним уровнем физического развития.

Вместе с тем, увеличился удельный вес школьников и гимназистов, имеющих гармоничное физическое развитие, и уменьшился с дисгармоничным развитием за исключением гимназистов 12-14 лет.

Увеличился процент учащихся с резко дисгармоничным развитием за счет избытка массы тела и высокого роста у школьников во всех возрастных группах и у гимназистов 12-14 и 15-17 лет. Сравнительный анализ физического развития школьников и гимназистов показал, что средние значения соматометрических показателей у школьников 7-11 и 12-14 лет были выше, а 15-17 лет ниже по сравнению с гимназистами. При распределении учащихся по степени и уровню гармоничности физического развития установлено, что удельный вес школьников со средним физическим развитием больше на 17% в 12-14 лет и на 14,3% в 15-17 лет, чем

211 гимназистов, тогда как в 7-11 лет на 18% больше гимназистов, чем школьников. Большинство школьников и гимназистов исследуемых возрастных групп имели гармоничное физическое развитие. Вместе с тем, учащихся с дисгармоничным физическим развитием было в 7-11 лет на 12% больше среди школьников.

Выявленные отклонения физического развития, вероятно, могут быть следствием неадекватной обеспеченности школьников и гимназистов кальцием, витаминами Д и А, железом.

Показателем алиментарного статуса является индекс Кетле, который позволяет прогнозировать риск развития алиментарно-зависимых заболеваний. Установлено, что удельный вес школьников и гимназистов с оптимальным пищевым статусом увеличился после оптимизации питания во всех возрастных группах, при этом наиболее выраженные изменения отмечены у школьников 15-17 лет - на 17%, у гимназистов 7-11 лет — на 38%.

Количество учащихся с избыточным статусом питания уменьшилось у школьников и гимназистов исследуемых групп, за исключением школьников 7-11 лет. Отмечено уменьшение количества учащихся с недостаточным алиментарным статусом у школьников и гимназистов 7-11 лет, тогда как в возрастных группах 12-14 лет и 15-17 лет - увеличение.

Выявлено, что удельный вес школьников, имеющих оптимальный статус питания, меньше в 7-11 лет на 19%, а в 15-17 лет - на 15%>, чем гимназистов. Избыточный статус имели на 18% больше школьников 7-11 лет и на 16% -15-17 лет, что может свидетельствовать об избыточности для них рационов питания по жировому и углеводному компонентам.

Установлено, что распространенность заболеваний на протяжении исследуемого периода у гимназистов в возрасте 12-14и 15-17 лет была выше по сравнению со школьниками, в 7-11 лет - выше у школьников. При этом у гимназистов имеется тенденция к снижению распространенности, у школьников 12-14 лет сохраняется на прежнем уровне, а у 15-17-летних -имеется тенденция к росту.

В структуре заболеваемости учащихся первое ранговое место занимали болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани. На втором месте находились болезни глаза и его придаточного аппарата. На третьем месте у школьников находились болезни системы кровообращения, а у гимназистов — болезни мочеполовой системы. Четвертое место у школьников занимали болезни органов пищеварения, у гимназистов — болезни системы кровообращения. Пятое ранговое место у школьников занимали болезни нервной системы, а у гимназистов - болезни органов пищеварения. Значительный удельный вес в структуре общих заболеваний приходится на заболевания, которые содержат в своем этиологическом комплексе выраженный алиментарный компонент.

Установлено, что распространенность алиментарно-зависимых заболеваний на протяжении исследуемого периода у школьников всех возрастных групп выше по сравнению с гимназистами. При этом в возрастных группах 7-11 и 12-14 лет у школьников имеется тенденция к снижению распространенности, тогда как у гимназистов - тенденция к росту^' а в возрасте 15-17 лет у школьников и гимназистов имеется тенденция к снижению. В структуре заболеваемости удельный вес алиментарно-зависимых заболеваний у школьников исследуемых групп был выше, чем у гимназистов. Удельный вес алиментарно-зависимых заболеваний составил у школьников 7-11 лет 47%, 12-14 лет - 58%), 15-17 лет - 45%, тогда как у гимназистов 30%, 26% и 27% соответственно. Снижение удельного веса алиментарно-зависимых заболеваний позволяет сделать вывод, что питание школьников и гимназистов стало более рациональным и адекватным.

В структуре алиментарно-зависимых заболеваний школьников и гимназистов во всех возрастных группах первое место занимал кариес, второе - гастрит, дуоденит и болезни печени и желчевыводящих путей. На третьем месте у школьников и гимназистов в возрасте 7-11 лет и школьников

12-14 лет находилось ожирение, у гимназистов 12-14 лет и школьников 15-17 лет - болезни щитовидной железы и ожирение, у гимназистов 15-17 лет —

213 болезни щитовидной железы.

Установлены достоверные обратные корреляционные связи между содержанием в рационах питания витаминов (В1, В2, В6, РР) и напряжением функциональных резервов организма, повышенным расходом и снижением функциональных резервов организма у гимназистов, а также между содержанием данных витаминов в рационах и напряжением адаптации у школьников. Выявлена достоверная обратная корреляционная зависимость у школьников между содержанием в рационе белков и напряжением адаптации, содержанием жиров и пиридоксина и неудовлетворительной адаптацией, а у гимназистов между содержанием в рационе калия, натрия и меди и повышенным расходом функциональных резервов, между содержанием в рационе витамина А и В2 и резко дисгармоничным физическим развитием. Установлена достоверная прямая связь между поступлением витаминов А и В2 и содержанием их в организме школьников и гимназистов. Недостаточное содержание у школьников и гимназистов витамина А в сыворотке крови способствовало увеличению заболеваемости болезнями органов дыхания, рибофлавина - болезнями кожи и подкожной клетчатки, аскорбиновой кислоты - инфекционными и паразитарными болезнями. Установлено наличие достоверной обратной корреляционной связи между показателями мощности антиоксидантной системы и обеспеченностью организма школьников 12-14 лет витамином Е и гимназистов 15-17 лет витаминами В2 и Е.

На основании проведенных исследований установлены достоверные различия нутриентной обеспеченности, физиологического статуса, характеризующиеся большим удельным весом гимназистов с дефицитом витаминов В2 и Е, с существенно сниженным уровнем умственной работоспособности, выраженным и резким снижением функциональных резервов выше по сравнению со школьниками, что требует оптимизации питания, которая заключается в разработке собственных индивидуальных меню с дополнительным обогащением витаминами В1, В2, В6, Е и С.

214