Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Особенности питания и элементный состав волос учащихся колледжей Оренбургского государственного университета

,На правах рукописи

БУРЦЕВА ТАТЬЯНА ИВАНОВНА

ОСОБЕННОСТИ ПИТАНИЯ И ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ВОЛОС УЧАЩИХСЯ КОЛЛЕДЖЕЙ ОРЕНБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

14.00.07 -Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2006

Работа выполнена Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Оренбургский государственный

университет

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор

Скальный Анатолий Викторович

доктор медицинских наук

Михайлова Руфина Иринарховна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

доктор медицинских наук

Малышева Алла Георгиевна Горелова Жанетта Юрьевна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова.

Защита состоится 26 января 2006 года в 11°° часов на заседании диссертационного совета Д. 001.009.01 при ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН по адресу: 119992, г. Москва, ул. Погодинская д. 10/15 строение 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГУНИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН.

Автореферат разослан « 26 » декабря 2005 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

доктор биологических наук

Беляева Н.Н.

Актуальность проблемы. Оптимальное питание является одним из основных условий здоровой и полноценной жизни. Правильное, сбалансированное питание обеспечивает рост и развитие детей, способствует улучшению успеваемости и повышению работоспособности, помогает противостоять неблагоприятным воздействиям внешней среды [Самсонов М.А., Покровский А.А, 1992, Конь И Я. и др., 2000; Тутельян В.А., Самсонов М.А., 2002; Кучма В.Р. и др., 2003; Маймулов В.Г. и др, 2003; Davis А., 2004].

Между тем, в последние десятилетия не только в экономически развитых странах, но и в России отмечаются существенные изменения структуры питания населения. В результате влияния социально-экономических факторов для населения ряда регионов России характерно недостаточное потребление мяса, рыбы и фруктов, повышенное содержание в рационе питания легко усваиваемых углеводов и жиров животного происхождения. Анализ фактического питания выявляет недостаток в пище вигам инов, макро- и микроэлементов, пищевых волокон, а также однообразие потребляемых продуктов, нерегулярность приемов пищи и неправильное распределение суточного рациона. Все это - показатели неполноценности и несбалансированности питания [Волгарев М.Н. и др., 1997; Герасимов Г.А. и др., 2002; Спиричев В.Б., 2003; Тутельян В.А. и др., 2004].

Недостаток в продуктах питания и питьевой воде жизненно важных макро- и микроэлеметов, а в ряде случаев избыток токсичных веществ способствуют нарушению процессов жизнедеятельности, снижению адаптационных возможностей организма, ухудшению здоровья как отдельных людей, так и населения целых регионов [Авцын А.П. и др., 1991; Смоляр В.И., 1991; Зайцева Н.В. и др., 1997; Скальный A.B. 2000; Агаджанян H.A. и др., 2001; Боев В.М. и др., 2003; Красовский Г.Н., Егорова H.A., 2003; Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И., Малышева А.Г. и др., 2004; Сабирова З.Ф. и др., 2004].

Обеспечение полноценного питания населения нашей страны является общенациональной проблемой. Задачи, цели и этапы государственной политики в области здорового питания сформулированы в Постановлении Правительства Российской Федерации N 917 от 10 августа 1998 г. Решающим звеном для выполнения поставленных задач является "создание экономической, законодательной и материальной базы" для производства в необходимых количествах высококачественных и безопасных пищевых

рос. национальная

i библиотека

продуктов, обеспечения доступности пищевых продуктов для всех слоев населения.

Тем не менее, проблема распространенности и значимости дефицитов макро- и микронутриентов в водно - пищевых рационах различных групп населения России остается недостаточно изученной В первую очередь это относится к детям и подросткам Растущий организм в силу своей морфо-функциональной незрелости является наиболее чувствительным к неблагоприятным условиям среды обитания, к недостатку биологически необходимых нутриенбтов нутриентов, к действию токсичных микроэлементов [Баранов A.A. и др., 1998; Маймулов В.Г. и др., 2003; Беляева H.H., Губернский Ю.Д , Горелова Ж.Ю. и др., 2003]. В свою очередь элементный анализ волос как интегральный показатель может быть использован для определения адекватности питания, состояния здоровья человека и его адаптации к окружающей среде (Агаджанян H.A.. Скальный A.B., 2001).

В то же время, в центре внимания гигиенистов и врачей продолжают оставаться вопросы разработки и выбора наиболее информативных и доступных методов гигиенической донозологической оценки состояния здоровья человека, которые были бы применимы в ходе массовых обследований населения, в том числе детей и подростков [Сает Ю.Е и др., 1990; Скальный A.B. и др., 2002; Грабеклис А.Р., 2004; Braetter Р., 2002].

В связи с этим, актуальной задачей является расширение исследований по изучению состояния питания и элементного статуса различных категорий населения (особенно - учащейся молодежи), разработка конкретных рекомендаций и проведение целенаправленных мероприятий для оптимизации структуры питания и укрепления здоровья подрастающего поколения.

Проведение подобных исследований особенно актуально в регионах с неблагоприятной экологической обстановкой, к которым относится Оренбургская область [Боев В.М., 2002; Нотова C.B., 2005].

Цель исследования: изучение особенностей питания, нутриенгной обеспеченности и элементного статуса учащихся колледжей Оренбургского государственного университета (ОГУ) с выработкой практических рекомендаций по их оптимизации

Задачи исследования:

1. Провести исследование и дать гигиеническую оценку физического развития и микронутриентной обеспеченности вводно-пищевых рационов

подростков-учащихся колледжей ОГУ

2 Изучить элементный статус учащихся (по результатам мультиэлементного анализа волос) и сравнить его показатели у девушек и юношей

3. Провести сравнительный анализ микронутриентной обеспеченности и элементного статуса у практически здоровых и часто болеющих подростков, а также в группах учащихся с хорошей и удовлетворительной успеваемостью.

4. Разработать и внедрить практические рекомендации по оптимизации микронутриентной обеспеченности и элементного статуса учащихся колледжей.

Научная новизна работы

Получены новые данные об элементном статусе и обеспеченности микронутриенгами водно-пищевых рационов питания подростков г. Оренбурга Показано, что предлагаемый комплексный подход позволяет определить группы риска по среди подростков по алиментарно зависимым дефицитам и дисбалансам макро- и микронутриенгов.

Определена прямая связь между элементным статусом и показателями физического развития (рост, масса тела) подростков Полученные данные свидетельствуют о возможности использования содержания натрия в волосах для прогноза физического развития подростков.

Впервые показана зависимость показателей успеваемости учащихся от элементного статуса: избыточное накопление меди - одного из приоритетных для Оренбургской области металлов-поллютатов -коррелирует с ухудшением показателей успеваемости.

На репрезентативной выборке подростков показана зависимость уровня заболеваемости от экологических факторов, которые отражаются на элементном составе волос. Установлено, что часто и длительно болеющие подростки отличаются от практически здоровых более выраженным дефицитом поступления с вводно-пищевым рационом Иода, селена, а так же железа и цинка с известным выраженным иммунотропным действием (активаторы Т - клеточного звена иммунитета), что коррелировало с пониженным содержанием этих элементов в волосах.

Установлено наличие достоверных корреляционных зависимостей между поступлением хрома, марганца с пищей и их содержанием в волосах; сниженный уровень алиментарного поступления йода, селена, цинка сопровождался низким содержанием этих элементов в волосах, что позволяет

рекомендовать определение данных элементов в волосах в качестве метода оценки алиментарной обеспеченности ими организма Практическая значимость работы

На основе комплексного изучения обеспеченности вводно-пищевых рационов блиологически необходимыми макро- микроэлементами и витаминами предложены практические рекомендации по коррекции их питания с целью улучшения показателей физического развития и повышения успеваемости.

Результаты проведенных исследований внедрены в учебный процесс кафедр медико-биофизического и пищевого факультетов Оренбургскою государственного университета, используются специалистами НИИ гигиены детей и подростков.

Результаты исследования использованы при составлении учебного пособия «Основы здорового питания» (рекомендованного научно-методическим советом ГОУ ОГУ, 2005), информационного письма «Биоэлементный статус учащихся колледжей ОГУ».

Материалы диссертации внедрены в работу: комбината общественного питания ОГУ (акт внедрения от 03.03.2005 г.); пищеблока Юридического колледжа ГОУ ОГУ (акт внедрения от 11.02.2005 г.); пищеблока колледжа Электроники и бизнеса ГОУ ОГУ (акт внедрения от 11.02.2005 г.).

Результаты используются в областных средствах массовой информации (газеты «Университет», «Южный Урал») для повышения информированности населения в вопросах организации индивидуального питания.

Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы ОГУ в рамках «Комплексной оценки состояния здоровья студентов многопрофильного ВУЗа», № государственной регистрации 011200000427. Основные положения, выносимые на защиту:

Питание обследованных учащихся колледжей ОГУ является несбалансированным по потреблению макро- и микронутриентов, энергетической ценности пищи, что отражается на показателях физического развития, успеваемости и заболеваемости.

Нарушения элементного статуса у обследованных подростков проявляются в значительном снижении содержания в волосах эссенциальных микроэлементов йода и селена и повышении уровней меди, марганца, железа, титана, что отражает биогеохимические особенности, а также экологическую

ситуацию в г. Оренбурге и состояние питания учащихся.

Выявлены существенные половые различия по содержанию ряда эссенциальных и токсичных элементов: в волосах юношей содержится достоверно больше калия, натрия и фосфора, в волосах девушек - кальция, магния и меди. Содержание некоторых токсичных микроэлементов (алюминий, кадмий, свинец) у юношей достоверно более высокое, чем у девушек. Поэтому в эколого - гигиенических исследованиях при анализе элементного состава волос необходимо строго учитывать половую принадлежность обследуемых.

Обеспеченность учащихся микронутриенгами влияет на успеваемость и показатели здоровья. Огтгимизация вводно- пищевых рационов по содержанию кальций, магний, фосфор, цинк, селен, марганец, железо, йод будет способствовать улучшению показателей здоровья и повышению успеваемости. Апробация работы.

Результаты исследований доложены и обсуждены на семинарах кафедры нутрициологии и биоэлеменгологии ОГУ и Института биоэлеменгологии ОГУ (Оренбург, 2003-2005), на 1-й и Н-й Всероссийской научно-практической конференции «Здоровьесберегающие технологии в образовании» (Оренбург, 2003, 2005), IX Всероссийской научно-практической конференции «Образование в России: медико-психологический аспект» (Калуга, 2004), 1-й Международной научно-практической конференции «Биоэлеменгы» (Оренбург, 2004), на форуме молодых ученых Академии естествознания (Турция, Ангалия, 2004), 1-м Съезде Российского общества медицинской элеменгологии «Актуальные вопросы медицинской элеменгологии» (Москва, 2004), на заседании правления Российского общества медицинской элеменгологии (Москва, 2005). Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ в сборниках и журналах, в том числе 3 статьи в центральной печати, 2 из них в рецензируемом журнале. Опубликована в соавторстве глава в коллективной монографии. Изданы в соавторстве: 1 информационное письмо, 1 учебное пособие и 2 учебно - методических пособия.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, 4 глав результатов собственных исследований, обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 157 источников, в том числе 105 отечественных и 52

иностранных авторов. Диссертация содержит 37 таблиц, 4 приложения, иллюстрирована 9 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Обьекты и методы исследований

Для решения поставленных задач был применен комплекс гигиенических, аналитических и статистических методов исследований, позволяющих реализовать запланированный объем исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1

Основные направления исследования _

№ Вид исследований Методы исследования Объем исследований

1 Оценка физического развития антропометрический 197 человек

2 Изучение фактического питания студентов анкетно-опрос ны й 197 анкет

3 Оценка элементного статуса (анализ вочос) атом но-эм исс ионная спектрометрия с индуктивно связанной аргоновой плазмой, масс-спектрометрия с индуктивно связанной аргоновой плазмой 197 человек (4925 элемент о-опре делений)

Настоящие исследования проводились на базе государственных образовательных учреждений - колледжей Оренбургского Государственного Университета (юридический, гуманитарно-педагогический, электроники и бизнеса).

В исследованиях по гигиенической оценке физического развития, фактического питания и элементного статуса приняли участие учащиеся первых курсов колледжей, постоянно проживающие в г. Оренбурге. Всего было обследовано 197 учащихся в возрасте от 15 до 18 лет (86 юношей и 111 девушек). Доход семей обследованных учащихся в среднем соответствовал прожиточному минимуму (1822 рублях), установленному для Оренбургской области в 2004.

Оценка физического развития учащихся включала измерения массы и длины тела (рост, вес) с применением обычного оборудования (ростомер "РМ - 150", медицинские весы "ВМ - 150", с погрешностью взвешивания ± 50 г.). Полученные результаты использовали для расчета индекса массы тела (ИМ7} обследованных учащихся.

Для анализа среднесуточного рациона питания использовали программу «АСПОН - питание» (утв. ФЦГСЭН РФ в 1996 г.), позволяющую проводить анализ по 52 основным нутриенгам входящим в состав продуктов питания (в том числе, витаминам и биоэлементам).

Гигиеническая оценка качества питьевой воды проведена в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 с использованием методов, утвержденных в ГОСТе Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества».

Оценка уровня потребления микронутриентов с пищей сравнивалась с нормами физиологической потребности (1991) для возрастной группы 15-19 лет и рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ (МР2.3.1.1915-04, утвержденные МЗ РФ).

Для изучения элементного статуса организма учащихся в качестве биосубстратов использовали образцы волос. Определение содержания макро-и микроэлементов в питьевой воде, диагностируемом биосубстрате (волосы) выполнялась на базе испытательной лаборатории АНО «Центр биотической медицины», аккредитованной Федеральным центром Госсанэпиднадзора РФ в соответствии с методическими указаниями МУК 4.1.1482-03, 4.1.1483-03, утвержденными МЗ РФ (2003).

Анализ содержания химических элементов в образцах биосубстратов и пробах питьевой воды проводили методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (ИСП-АЭС) на приборе Optima 2000 DV (PerkinElmer) (определение Са, Mg, Р, Zn, К, Na), масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (ИСП-МС) на приборе Elan 9000 (PerkinElmer) (определение Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Se, 1, Si, Sn, Ti, V).

В качестве ориентировочных значений физиологических возрастных норм содержания в волосах макро- и микроэлементов использовались рекомендуемые в настоящее время пределы (значения 25 - 75 центильных интервалов) для возрастной группы 14-18 лет, предложенные А.В. Скальным (2003).

Статистические расчеты, а также графическое представление данных проведены с помощью программ Microsoft Excel ХР и Statistica 6.0, применялись параметрические методы оценки и корреляционный анализ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ данных антропометрического исследования физического развития обследованных учащихся показал, что рост юношей в среднем составил 174 ± 1 см, девушек - 166 ± 1 см, а величина массы тела соответственно 63,5 ± 1,3 кг и 54,1 ± 0,6 кг, что в целом соответствует физиологическим нормам для Оренбургского региона [Никитюк Н.Ф. и др., 2003]. В то же время показатели роста были снижены у 4 % юношей и 7 % девушек, повышены у 22 % и 17 % по сравнению с физиологическими нормами. Также отмечено, что величина массы тела снижена у 3 %, 18 % юношей и девушек, а у 33 % и 6 % она превышала физиологические нормы.

Определение индекса массы тела обследуемых, как интегрального показателя физического развития, показало его соответствие нижней границе нормы. Гармоничное физическое развитие не возможно без полноценного питания [Мартинчик А.Н., Маев В.И., Янушевич О.О., 2005; Gibson R.S., 1990].

Оценка индивидуальных рационов питания учащихся по данным анкетирования позволила установить пониженное потребление продуктов, богатых белком (рис. 1). Так в трехдневный рацион питания учащихся рыба входила только в 20 % случаев, молочные продукты в 23 %, яйца в 25 %, а мясные продукты - только в 40 %. Несмотря на то, что исследование проводилось в осенний период, фрукты и овощи входили в рацион питания 65 % и 82 % юношей и девушек соответственно, тогда как хлебобулочные изделия ежедневно потребляли все респонденты. Установленный дисбаланс потребления пищевых продуктов ведет к дефициту микронутриентов, так как ни один пищевой продукт не содержит всех или даже большей части витаминов, а каждая группа продуктов служит источником отдельных витаминов или макро- микроэлементов [Мартинчик А.Н., и др.,2005; Davis А., 2004].

Рис 1 - Частота потребления основных групп продуктов в трехдневных рационах питания учащихся (в % от общего числа респондентов)

Отмеченное выше определило необходимость изучения микронутриенгного состава рационов питания. Результаты гигиенической оценки обеспеченности витаминами рационов обследованных юношей и девушек представлены на рис. 2. Как видно из представленных данных, содержание витамина Э в рационах учащихся снижено по сравнению с адекватным уровнем потребления (АУП) в среднем 4 раза, что связано с низким потреблением продуктов, богатых кальциферолами (молоко, яйца, печень, жирная рыба, рыбий жир).

__А

I □ ЮН011М 1

I □ девушки \ 1

7

-----\

7 ~7 81

Рис. 2 - Обеспеченность рационов питания учащихся витаминами, % от АУП Примечание - АУП - адекватный уровень потребления; % АУП - отношение фактического содержания вещества в пищевом рационе к величине АУП («Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ» Методические рекомендации МР2 3 1 1915-04 М,2004)

Выявлено сниженное потребление витамина С в 1,5 раза, что характерно не только для Оренбуржья, но и для других регионов России

[Спиричев В Б, 2004] В рационах большинства обследованных отмечалось недостаточное содержание витаминов группы В, в частности содержание В| -52 %, В2 - 50 %, фолиевой кислоты - 30 %, по сравнению с АУП Содержание витамина Ев рационах питания снижено в меньшей степени (в среднем, на 25 - 30 % от нормального уровня).

При анализе водно-пищевых рационов питания проводился учет потребления учащимися питьевой воды, используемой для питья и приготовления пищи, для расчета поступления в организм макро- и микроэлементов. Данные анкетирования показали, что среднесуточное потребление питьевой воды учащимися составило в среднем 1,3 ± 0,2 л, что ниже рекомендованной физиологической нормы для данной возрастной группы (2,4 - 2,9 л/сут) [Трушина Л.Ю. и др., 2003; Мартинчик А.Н. и др, 2005].

Изучение содержания в питьевой воде г. Оренбурга основных необходимых макро- и микроэлементов, а также тяжелых металлов, нормированных по санитарно токсикологическому и органолегггическому признаку вредности, показало соответствие изученных показателей гигиеническим требованиям СанПиН 21.4. 1074-01, за исключением содержания таких эссенциальных микроэлементов как йод, фтор, селен которые практически отсутствовали в воде (ниже предела обнаружения).

Результаты исследования содержания в водно-пищевых рационов биологически необходимых макроэлементов (табл. 2) позволили установить, что поступление кальция с пищей составило 364 мг/сут, с водой - 119 мг/сут (или 19 % от суммарного количества), что в 2,5 раза ниже рекомендуемых нормы, и связано, в первую очередь, с низким потреблением учащимися молочных продуктов (молоко, творог, сыры, кисломолочные продукты). Необходимо отметить, что недостаток кальция в водно-пищевых рационах установлен у 97 % обследованных.

Таблица 2

Содержание макроэлементов (мг) в среднесуточных

водно-пищевых рационах учащихся (М±т)______

Показатель АУП Юноши (п=86) % АУП Девушки (п=111) % АУП

Калий, К 2500 2655±119 106 2607±103 104

Кальций, Са 1250 497 ± 33 401 469 ± 25 371

Магний, Mg 400 494 ± 54 123| 482 ± 39 120Т

Фосфор, Р 800 1039 ±44 130Т 928 ± 37 116Т

Наряду с указанным, определенную роль в формировании дефицита кальция в организме может играть повышенное поступление с рационом питания магния, являющегося его антагонистом [Панченко Л.Ф, Маев А И., Гуревич К А., 2003] Поступление магния с рационом питания составляло в среднем 488 мг/сут, в том числе 58 мг/сут с питьевой водой. Оценка содержания калия и фосфора в продуктах питания показала вполне удовлетворительный и стабильный уровень его поступления в организм учащихся - в среднем 104 - 106 % от АУП.

Наиболее значимым результатом оценки содержания микроэлементов (табл. 3) было выявление сниженного потребления учащимися с рационами питания йода, селена и цинка (в среднем в 2 раза от АУП), причем недостаток этих элементов отмечался у 92 %, 100 % и 82,5 % обследованных соответственно.

Таблица 3

Содержание эссенциальных и условно эссенциальных микроэлементов в

среднесуточных пищевых рационах учащихся (М±ш)

Элемент Ед. гам. АУП Юноши (п=86) В % от АУП Девушки (п=111) В % от АУП

Железо, Ре мг 10' ;15" 20,9 ± 1,0 209т 20,3 ± 0,8 135т

Цинк, 7л\ мг 12 8,3 ± 0,4* 691 6,8 ±0,3* 561

Медь, Си мг 1,0 1,4 ±0,7 137т 1,2 ±0,5 119т

Марганец, Мп мг 2,0 3,0 ±0,2 148т 2,7 ±0,1 138т

Хром, Сг мкг 50 47,8 ± 2,9* 95 40,7 ± 1,9* 81

Селен, Бе мкг 70 48,1 ±0,3* 681 38,7 ±0,3* 551

Иод, I мкг 150 72,1 ± 14,1 481 54,0 ± 5,7 361

Кобальт, Со мкг 10 20,9 ± 1,0 209т 20,3 ± 0,8 203т

Молибден, Мо мкг 45 20,9 ± 1,0 461 20,3 ± 0,8 451

Кремний, мг 5,0 3,7 ±4,9 73 3,2 ± 4,6 641

Литий, У мкг 100 98,0 ± 10,5 98 107,0 ± 13,0 107т

Примечание - * достоверные различия между группами (юноши и девушки, (р < 0,05), - Значком ' - АУП для девушек, " - АУП для юношей

Следует отметить высокое содержание в рационах учащихся кобальта и железа (203 и 209 %, 135 и 209 % от АУП соответственно). Отмечено, что юноши достоверно (р < 0,05) больше потребляли с рационом питания цинка, селена, хрома по сравнению с девуцжами.

Таким образом, полученные результаты изучения макро- и микроэлементного состава водно-пищевых рационов учащихся показали выраженный недостаток содержания в них кальция, что согласуются с данными статистических исследований по РФ [Тутельян В.А., 2003;

Скальная M.Г., 2005], а также эссенциальных микроэлементов - йода, селена и цинка, что вероятно обусловлено геохимическими особенностями Оренбургской области (Боев В.М., 2003; Нотова C.B. и др., 2005).

Результаты проведенного исследования дают основание полагать, что несбалансированные рационы питания по микронутриенгному составу могут неблагоприятно сказываться на физическом развитии, успеваемости и здоровье учащихся, что согласуется с литературными данными [Копытько М.В., 2003; Нотова C.B. и др., 2005; Мартинчик А.Н. и др., 2005]. Данное положение было подтверждено нами в результате оценки элементного статуса учащихся (табл. 4). Элементный состав волос является интегральным показателем элементного статуса организма человека, который может быть использован для оценки адекватности питания, состояния здоровья человека и его адаптации к окружающей среде (Агаджанян H.A.. Скальный A.B., 2001). В связи с этим в последние годы все чаще исследования волос используется как один из методов выявления нарушения обмена веществ [Панченко Л.Ф., Маев И.В., Гуревич К.А., 2004]

Таблица 4

Среднее содержание макро- микроэлементов в волосах учащихся (мкг/г)

Показатель Юноши (n=88) Девушки (n=ll 1)

(M±m) Референтные значения (M±m) Референтные значения

1 2 3 4 5

макроэлементы

Ca 497 ± 32* 363-7103 1844 ±127| 521-10733

К 225 ± 28* 57-3193 57 ± 15 29-1043

Mg 69±4*î 23-513 215 ±15| 36-883

Na 369 ± 47* 124-5483 125 ± 16 73-2593

Р 141 ±3* 140-1823 130 ± 4 139-1743

микроэлементы

Fe 23,5 ± 2,3 12,07-25,283 15,8 ±0,9* 9,86-29,793

Zn 165 ±5 151-2083 174 ±5 172-2263

Cu 11,5 ±0,3 8,12-12,293 14,6 ± l,l*t 8,59-13,953

Mn 0,97 ± 0,06 0,15-2,S3 2,48 ± 0,14*| 0,15-2,53

Se 0,16 ±0,031 0,05-3,23 0,15 ±0,011 0,05-33

I 1,29 ±0,331 0,27-4,22 1,49 ±0,351 0,27-4,22

Cr 0,51 ±0,03 0,15-1,4J 0,47 ± 0,09 0,15-1,4J

Co 0,020 ±0,001 0,02-0,11' 0,034±0,003* 0,02-0,11'

... 1 2 1 3 4 5

условно эссенциальные

Si 51,4 ±5,7 8-273 50,3 ± 7,6 7-313

Li 0,03 ± 0,00 0,00-0,04' 0,02 ± 0,00 0,00-0,042

Ni 0,52±0,18 0,15-0,552 0,66 ± 0,08 0,15-0,552

V 0,13 ±0,01 0,005-0,5" 0,10 ±0,01* 0,005-0,52

токсичные и потенциально токсичные

As 0,08 ± 0,00 0,005-0,102 0,04± 0,00* 0,005-0,102

А1 18,04±1,35* 13-293 8,81±0,59* 13-273

Be 0,01 ±0 0,00-0,012 0,01± 0 0,00-0,012

Cd 0,21±0,06* 0,00-0,182 0,07±0,02* 0,00-0,182

Hg 0,25 ± 0,03 0,05-2,0J 0,26 ± 0,02 0,05-2,03

Pb 1,72 ±0,21* 0,76-2,732 0,69±0,08* 0,76-2,732

Ti 1,71 ±0,16T 0,26-0,84' 1,85 ±0,19f 0,26-0,842

Sn 0,71 ± 0,02* 0,76-2,73' 0,14±0,02* 0,76-2,732

Примечание - * - достоверные (р < 0,05) различия изученных показателей у юношей и девушек Референтные значения 1 - А В Скальный, 2003,2-V Iyengar, 1988,5- М Г Скальная и др, 2004

Изучение содержания в волосах учащихся макро- и микроэлементов показало, что содержание кальция (девушки), магния и кремния превышали в среднем в 2 раза уровень референтных значении, причем повышенный уровень Са, и отмечался у 50 %, 75 % и 70 % обследуемых соответственно. Содержание микроэлементов селена и йода в волосах юношей и девушек существенно не отличалось и определялось на нижней границе референтных значений. Выявлено, что пониженный уровень селена и йода характерен для 100 % и 40 % обследованных соответственно. Отмечено, что содержание в волосах титана как в группе юношей, так и в группе девушек превышало референтные значения в 2 раза у 60 % обследованных.

Следует также указать, что низкий уровень поступления с водно-пищевыми рационами учащихся I. Оренбурга селена, йода и цинка у подростков корреспондировался с пониженным (по сравнению со средне Российскими данными) уровнем этих элементов в волосах. Определение хрома, марганца, а также йода, селена и цинка в волосах можно рекомендовать использовать в гигиенических исследованиях в качестве интегрального показателя для неинвазивной донозологической оценки алиментарной обеспеченности этими микроэлементами.

Сравнительный анализ содержания макро- и микроэлементов в волосах подростков (табл. 4) с учетом половых различий позволил выявить

повышенное содержание в волосах у девушек кальция (в 3,7 раза), магния (в 3 раза), марганца и кобальта (в 2 раза) по сравнению с юношами Элементный состав волос юношей характеризовался достоверно (р < 0,05) повышенным содержанием алюминия, мышьяка и свинца (в 2 раза), калия, натрия, кадмия (в 3 раза), олова (в 5 раз). Небольшое по величине, но достоверное (р < 0,05) для юношей и девушек различие наблюдалось и по содержанию фосфора (несколько более высокий уровень у юношей). Согласно литературным данным [Скальная М.Г., 2005; Юеуау М., 1987], половые различия могут быть обусловлены как биологическими, так и социальными факторами.

Таким образом, выявлены определенные отклонения в содержании химических элементов в волосах учащихся колледжей ОГУ, характеризующиеся пониженным содержанием 8е и I и повышенным - Са, М& БьТ!

Анализ полученных данных по содержанию макроэлементов в волосах обследованных учащихся в группах с различными показателями роста показал, что содержание магния и натрия достоверно (р<0,05) меньше у низкорослых юношей и девушек по сравнению с нормальным физическим развитием (табл. 5). Отмечена достоверная положительная корреляция (г = 0,31) между ростом юношей и содержанием в волосах натрия (р<0,001). У девушек такой зависимости не обнаружено. Зависимости между содержанием макро- и микроэлементов в волосах и ростом юношей и девушек не выявлено.

Установлено, что с увеличением массы тела у девушек отмечалось достоверное (р<0,05) снижение содержания в волосах кальция и калия, а у юношей - калия и натрия (табл. 5).

Таблица 5

Содержание макроэлементов (мкг/г) в волосах учащихся в группах с различными показателями физического развития

Показатель Ьизиологическа: норма, центиль Состав волос учащихся в группах с различными показателями массы тела Состав волос учащихся в группах с различным и показателями роста

Юноши п = 88 Девушки п= 111 Юноши п = 88 Девушки п= 111

1 2 3 4 5 6

Кальций, Са <25 548 ± 22 1966 ±273 362 ± 44 1687 ±326

25-75 498 ± 36 1868± 152 535 ± 39 1911± 150

75 < 310 ± 65 1203 ± 297♦ 403 ± 54 1616 ±302

П эодолжение табл 4

1 2 3 4 s 6

Калий, <25 259 ± 18 79 ±8 65 ± 16 36 ±9

К 25 -75 215 ±32 63 ± 19 218 ± 32 64 ± 19

75 < 87 ±58* 40 ±8* 281 ±66 36 ±8

Магний, <25 46 ± 6,6 247 ± 33 48 ±4* 177 ±30

Mg 25 -75 70 ±5 213 ±17 74 ±5 227 ± 17

75 < 69 ±8 151 ±36 58 ±7 178 ±33

Натрий, <25 444 ± 23 134 ± 19 164 ±66* 69 ± 11*

Na 25 -75 344 ± 55 101 ±20 364 ± 46 135 ±20

75 < 82 ±91* 80 ± 19 425 ±143 102 ± 19

Примечание - • - достоверные (р < 0,05) различия изученных показателей у юношей и девушек

Одной из задач настоящего исследования явилось изучение нутриенгной обеспеченности питания и элементного статуса учащихся с различными показателями успеваемости. Как показано в ряде исследований (Барышева ЕС., Нотова C.B., и др., 2005), недостаточность питания учащихся и нарушение элементного статуса может влиять на успеваемость. С целью определения взаимосвязи алиментарной обеспеченности микронутриентами, элементного статуса и показателями успеваемости все респонденты были разделены на четыре группы: 1 и 2 группы - юноши и девушки с хорошей успеваемостью (34 и 31 человек, соответственно), 3 и 4 группы - учащиеся с удовлетворительней успеваемостью (17 и 33 человек, соответственно).

Оценивая алиментарную обеспеченность рационов питания учащихся в группах с различной успеваемостью выявлено, что юноши с удовлетворительной успеваемостью достоверно меньше потребляли кальция, железа, марганца и цинка, а девушки меди - в 1,2 раза (рис. 3).

- о девушки с хорошей успеваемостью

Cu Se Fe I Zn Ca

Рис. - 3 Содержание макро- и микроэлементов в среднесуточном рационе (% от АУП) питания учащихся в группах с различной успеваемостью Примечание - значком * - отмечено достоверное отличие (р<0,05)

Анализ содержания макро- и микроэлементов волосах (рис. 4) показал достоверные различия (р<0,05) в их элементном статусе учащихся. Результаты исследования позволили установить, что хорошая успеваемость ассоциируется с более высоким содержанием в волосах железа и йода, а повышенное содержание меди в волосах у юношей - с удовлетворительной успеваемостью. Отмечено, что повышенное содержание меди в волосах юношей достоверно (р<0,05) коррелирует (г= -0,25) с удовлетворительной успеваемостью.

□ девушки с хорошей успеваемостью п = 30 а девушки с удовлетворительной успеваемостью л = 37

Рис. - 4 Элементный состав волос учащихся в группах с различными показателями успеваемости (% от референтных значений - А.В.Скальный, 2003)

Примечание - * достоверное (р<0,05) отличие между группами с хорошей и отличной успеваемости.

В ряде исследований показана зависимость между обеспеченностью рационов питания микронутриенгами, элементным статусом и здоровьем подростков [Демидов В.А., 2003; Davis I., 2004]. Установлено, что часто и длительно болеющие подростки отличаются от практически здоровых сверстников дефицитом железа, цинка и йода - микроэлементов с известным выраженным иммунотропным действием (активаторы Т - клеточного звена иммунитета) (рис 5).

150

100

50

%

ЮНОШИ

★

о -

Ре

Бе

2л

поступление микроэлементов с рационом питания у практически здоровых подростков поступление микроэлементов с рационом питания у часто и длительно болеющих подростков содержание микроэлементов в волосах здоровых подростков

содержание микроэлементов в волосах часто и длительно болеющих подростков

150 %

девушки

100

50

Ре

Бе

7п

Примечание (р<0,05) различие поступления микроэлементов с рационами питания, +- (р<0,05) различие содержания микроэлементов в волосах

Рис. - 5 Микроэлеменгный состав рационов питания (% о АУП) и волос (% референтные значений) практически здоровых и часто, длительно болеющих юношей и девушек.

В результате проведенного сравнительного анализа элементного состава волос у часто, длительно болеющих и практически здоровых подростков показана зависимость от состояния здоровья и экологических факторов, которые отражаются на элементном составе волос подростков и проявляется в виде снижения содержания микроэлементов относительно референтного уровня и достоверного (р<0,05) снижения содержания железа и цинка в группе часто и длительно болеющих относительно практически

здоровых учащихся (рис 5), что согласуется с данными о биологической роли этих микроэлементов (Авцын АП и др. 1991) и элементом состава волос детей со сниженной иммунобиологической резистентностью (Лобанова Ю.Н., 2004).

Изучение взаимосвязей содержания микроэлементов в водно-пищевых рационах и элементного статуса позволило выявить прямые зависимости (г = 0,28 и г = 0,27) между содержанием Мп и Сг в рационе и в волосах. Полученные данные частично согласуются с ранее проведенными исследованиями [Скальная М Г., 2005] и отражают обеспеченность этими элементами организма обследованных.

Дополнительно было проведено изучение прямых корреляционных связей между содержанием ряда макроэлементов и эссенциальных элементов в питании и некоторых токсичных микроэлементов в волосах для всего континента обследованных (юноши и девушки). В таблице 8 продемонстрирована прямая корреляционная связь между рядом элементов-микронутриентов и токсическими микроэлементами (в особенности это относится к ртути и мышьяку, в меньшей степени - к кадмию и свинцу) Нами сделано предположение, что повышенное поступление с пищей макро-и микроэлементов приводит к активизации защитных механизмов и обменных процессов, усиливающих элиминацию мышьяка и ртути из организма.

Таблица 8

Достоверные прямые корреляционные связи между содержанием макро- и микроэлементов в рационах питания и токсичных элементов

в волосах (все обследованные)

—_____ Содержание в пище Соде ржа-~" _ ние в волосах К мё Р Со Си Мп Ре Сг

Марганец, Мп +

X р о м, Сг +

М ы ш ь я к, Лб + + +

Алюм иний, А1 + +

К а д м и й, Сс! + +

Рт у т ь, Н§ + + + +

С в и н е ц, РЬ +

Примечание Значками "+" обозначены достоверные (р<0,05) прямые корреляционные связи между элементами

В целом, мы считаем достаточно обоснованным положение о том, что выявленные в ряде случаев достоверные положительные связи между содержанием элементов в пище и содержанием элементов в волосах

отражают, как правило, определенный антагонизм между элементами ( Си и РЬ, К и Р и А5 и т.д). Можно предположить, что происходит вытеснение "избытка" того или иного элемента его антагонистом [Плетнева ТВ и др, 1987; Скальный А.В., 2000; Панченко Л.Ф., Маев И.В., Гуревич, 2004].

Восполнение выявленных в настоящем исследовании дефицитов микронутриентов возможно благодаря оптимизации рационов питания за счет увеличения потребления ценных и обогащенных пищевых продуктов (мясо, яйца, молоко, йодированный хлеб), а также применения вигаминно-минеральных комплексов в профилактических дозах. Одним из предполагаемых способов оптимизации рационов питания может служить включение в рационы питания кондиционированных питьевых вод и напитков, таких как, например «Аква-йод» и «Университетский», при этом содержание Са в водно-пищевом рационе увеличится на 36 %, I на 38 %, 7м на 12 %. При регулярном употреблении перечисленных источников микронутриентов можно существенно снизить риск дефицита указанных элементов.

Выводы

1. Обследования учащихся колледжей ОГУ выявило неблагоприятные тенденции в их физическом развитии: низкорослость отмечалось у 5 % обследованных, повышенный рост - у 19,5 %, дефицит массы тела у - 10 %, избыток - у 19 %; а величина ИМТ определялась на нижней границе физиологической нормы в 43 % случаев и повышенные показатели- в 5 %.

2 Установлен дефицит содержания в водно-пищевых рационах учащихся биологически необходимых макро- и микроэлементов таких как кальций, селен, йод, цинк, поступление которых составило в среднем 50 - 60 % от норм физиологической потребности организма, а также водо- и жирорастворимых витаминов, при этом содержание витаминов Е, С и В] было в 1,5 раза ниже рекомендуемых норм потребления, В2 и никотиновой кислоты - в 2 раза, биотина - в 2,5 раза, фолиевой кислоты - в 3 раза, О - в 4 раза.

3. Изучение элементного статуса учащихся выявило пониженное содержание в волосах по сравнению с референтными уровнями микроэлементов: I - у 40 %, Бе у - 100 % обследованных. Содержание в волосах Са, М§, Б! и П было повышенно (в среднем в 2 раза) по сравнению с референтными значениями соответственно у 50 %, 75 %, 70 % и 60 % обследованных, что, вероятно, отражает эколого-геохимические особенности Оренбуржья.

4. Выявлены достоверные половые различия по микронутриентной обеспеченности и содержанию элементов в волосах: юноши потребляли

цинка, хрома и селена в 1,2 раза больше по сравнению с девушками; у юношей более высокое содержание в волосах К, Na, Cd (в 3 раза), Al, As и Pb (в 2 раза), Sn (в 5 раз), а у девушек - Са (в 3,7 раза), Mg (в 3 раза), Мл и Со (в 2 раза), Си (в 1,2 раза), что указывает на необходимость учета половой принадлежности при обследовании населения с оценкой элементного статуса с помощью элементного анализа волос.

5. Установлено, что для часто и длительно болеющих подростков по сравнению с практически здоровыми характерно более выраженная недостаточность обеспеченности вводно-пищевых рационов железом йодом, селеном и цинком, что согласуется с низким содержанием указанных элементов в волосах. Показано, что лучшая алиментарная обеспеченность кальцием, железом, цинком и селеном положительно влияет на успеваемость учащихся.

6. Установлена прямая корреляционная зависимость между поступлением хрома и марганца с рационами и их содержанием в волосах учащихся, а также показано, что недостаточное поступление селена, йода и цинка с водно-пищевыми рационами согласуется с пониженным уровнем этих элементов в волосах, что позволяет рекомендовать определение Сг, Мп, I, Se, Zn в волосах в качестве показателя алиментарной обеспеченности организма этими микроэлементами.

7. На основании результатов комплексного обследования учащихся разработаны гигиенические рекомендации по оптимизации макро-микроэлем енг ног о состава рационов питания в том числе с включением расфасованных питьевых вод «Аква-йод» и напитков «12 V», «Университетский», кондиционированных по содержанию йода, фтора, кальция, цинка и комплекса витаминов.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Нотова C.B., Бурцева Т.Н. Сравнительный анализ рационов питания (биоэлеменгная обеспеченность) девочек-подростков Оренбурга и Москвы // Вестник ОГУ: приложение «Биоэлементология». - 2004. -№4. - С.64-65.

2. Бурцева Т.Н. Особенности питания и элементный состав волос часто болеющих подростков - учащихся колледжей ОГУ // Вестник ОГУ: приложение - 2005. -№11.- С.50-54.

3. Нотова C.B., Бурцева Т. И. Оценка содержания макроэлементов в волосах учащейся молодежи г. Оренбурга // Микроэлементы в медицине. - 2004. -Т.5 - Вып. 4.-С. 103-105.

4. Бурцева Т.Н., Баранова О.В., Нотова C.B. Анализ фактического питания подростков // Сб. науч. тр. 1-й Всероссийской научно-практич. конф. «Здоровьесберегающие технологии в образовании». - Оренбург, 2003. -С.178-180.

5. Баранова О.В., Нсггова C.B., Бурцева Т.Н. Место и роль нутрициологии в формировании у студентов ВУЗов ответственного отношения к своему здоровью // Сб. науч. тр. 1-й Всероссийской научно-практич. конф. «Здоровьесберегающие технологии в образовании». - Оренбург, 2003. -С. 174-176.

6. Нотова C.B., Баранова О.В., Бурцева Т.И. Дисбаланс микронутриентов в рационе питания студентов // Матер. Всероссийской научно-практич. конф. «Модернизация образования: проблемы, поиски, решения». - Оренбург, 2004. - С.58-60.

7. Нотова C.B., Бурцева Т.И. Обучение здоровому питанию и анализ пищевого статуса учащейся молодежи г. Оренбурга // MaT.V Международной научно-практич. конф. «Здоровье и образование в 21 веке». - Москва, 2004. -С. 278.

8. Нотова C.B., Бурцева Т.Н. Медико-психологические аспекты. Фактическое питание учащихся колледжей ОГУ // Сборник трудов конференции «Образование в России». - Калуга, 2004. - С. 242-243.

9. Бурцева. Т. И. Оценка обеспеченности биоэлеменгами девочек подростков г. Оренбурга / Т. И. Бурцева // Фундаментальные исследования. - М., 2004. -№2.-С. 119-120.

10. Бурцева Т.И.. Баранова О.В., Нотов О.С. К вопросу о методологии оценки элементного статуса человека // Научные труды 1-й Международной научно-практической конференции... / - Оренбург, РИК ГОУ ОГУ, 2004. -С 64-67.

11. Скальный А.В, Рудаков И.А., Нотова C.B., Скальный В.В, Т.И. Бурцева и др. Биоэлеменгология: основные понятия и термины: Терминологический словарь /. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2005. - 50с.

12. Нотова, С. В. Биоэлеменгы в питании подростков / С. В. Нотова, И. А. Рудаков, Т. И. Бурцева // Скальная М. Г. Макро- и микроэлементы в питании современного человека: Эколого-физиологические и социальные аспекты : монография / М. Г. Скальная, С. В. Нотова ; под ред. В. А. Тутельяна, А. В. Скального. - М. : РОСМЭМ, 2004. - С. 129-167.

13. Скальный A.B., Рудаков И.А., Нотова C.B., Бурцева Т.И. и др. Нутрициология: основные понятия и термины: Терминологический словарь / - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2005. - 48с.

14. Скальный A.B., Рудаков И.А., НотоваС.В.. Бурцева Т.И. Основы здорового питания: Учебное пособие /. - Оренбург: РИК ГОУ ОГУ, 2005. -117 с.

15. Нотова C.B., Бурцева Т.И., Брудастов Ю.А., Рудаков И. А., Скальный A.B. Биоэлеменгный статус учащихся колледжей Оренбургского Государственного Университета: Информационное письмо / - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. - 27 с.

\

I

Бурцева Татьяна Ивановна Особенности питания и элементный состав волос учащихся колледжей Оренбургского государственного университета Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Оригинал макет изготовлен с помощью текстового редактора Microsoft Word 2000 for Windows. Подписано в печать 23.12.2005. Формат A4 Усл. Печать - 1 п.л. Тираж 100 экз.

Актуальность проблемы. Оптимальное питание является одним из основных условий здоровой и полноценной жизни. Правильное, сбалансированное питание обеспечивает рост и развитие детей, способствует улучшению успеваемости и повышению работоспособности, помогает противостоять неблагоприятным воздействиям внешней среды [Самсонов М.А., Покровский А.А., 1992; Конь И.Я. и др., 2000; Тутельян В.А., Самсонов М.А.: 2002; Кучма В.Р. и др., 2003; Маймулов В.Г. и др., 2003; Davis А., 2004].

Между тем, в последние десятилетия не только в экономически развитых странах, но и в России отмечаются существенные изменения структуры питания населения. В результате влияния социально-экономических факторов для населения ряда регионов России характерно недостаточное потребление мяса, рыбы и фруктов, повышенное содержание в рационе питания легко усваиваемых углеводов и жиров животного происхождения. Анализ фактического питания выявляет недостаток в пище витаминов, макро- и микроэлементов, пищевых волокон, а также однообразие потребляемых продуктов, нерегулярность приемов пищи и неправильное распределение суточного рациона. Все это - показатели неполноценности и несбалансированности питания [Волгарев М.Н. и др., 1997; Герасимов Г.А. и др., 2002; Спиричев В.Е., 2003; Тутельян В.А. и др., 2004].

Недостаток в продуктах питания и питьевой воде жизненно важных макро- и микроэлементов, а в ряде случаев избыток токсичных веществ способствуют нарушению процессов жизнедеятельности, снижению адаптационных возможностей организма, ухудшению здоровья как отдельных людей, так и населения целых регионов [Авцын А.П. и др., 1991; Смоляр В.И., 1991; Зайцева Н.В. и др., 1997; Скальный А.В. 2000; Агаджанян Н.А. и др., 2001; Боев В.М. и др., 2003; Красовский Г.Н., Егорова Н.А., 2003; Рахманин Ю.А., Михайлова Р.И., Малышева А.Г. и др., 2004; Сабирова З.Ф. и др., 2004].

Обеспечение полноценного питания населения нашей страны является общенациональной проблемой. Задачи, цели и этапы государственной политики в области здорового питания сформулированы в Постановлении Правительства Российской Федерации N 917 от 10 августа 1998 г. Решающим звеном для выполнения поставленных задач является "создание экономической, законодательной и материальной базы" для производства в необходимых количествах высококачественных и безопасных пищевых продуктов, обеспечения доступности пищевых продуктов для всех слоев населения.

Тем не менее, проблема распространенности и значимости дефицитов макро- и микронутриентов в водно-пищевых рационах различных групп населения России остается недостаточно изученной. В первую очередь это относится к детям и подросткам. Растущий организм в силу своей морфо-функциональной незрелости является наиболее чувствительным к неблагоприятным условиям среды обитания, к недостатку биологически необходимых нутриентов, к действию токсичных микроэлементов [Баранов А.А. и др., 1998; Маймулов В.Г. и др., 2003; Беляева Н.Н., Губернский Ю.Д., Горелова Ж.Ю. и др., 2003]. В свою очередь элементный анализ волос как интегральный показатель может быть использован для определения адекватности питания, состояния здоровья человека и его адаптации к окружающей среде (Агаджанян Н.А. Скальный А.В., 2001).

В то же время, в центре внимания гигиенистов и врачей продолжают оставаться вопросы разработки и выбора наиболее информативных и доступных методов гигиенической донозологической оценки состояния здоровья человека, которые были бы применимы в ходе массовых обследований населения, в том числе детей и подростков [Сает Ю.Е. и др., 1990; Скальный А.В. и др., 2002; Грабеклис А.Р., 2004; Braetter Р., 2002].

В связи с этим, актуальной задачей является расширение исследований по изучению состояния питания и элементного статуса различных категорий населения (особенно - учащейся молодежи), разработка конкретных рекомендаций и проведение целенаправленных мероприятий для оптимизации структуры питания и укрепления здоровья подрастающего поколения.

Проведение подобных исследований особенно актуально в регионах с неблагоприятной экологической обстановкой, к которым относится Оренбургская область [Боев В.М., 2002; Нотова С.В., 2005].

Цель исследования: изучение особенностей питания, нутриентной обеспеченности и элементного статуса учащихся колледжей Оренбургского государственного университета (ОГУ) с выработкой практических рекомендаций по их оптимизации.

Задачи исследования:

1. Провести исследование и дать гигиеническую оценку физического развития и микронутриентной обеспеченности водно-пищевых рационов подростков-учащихся колледжей ОГУ.

2. Изучить элементный статус учащихся (по результатам мультиэле-ментного анализа волос) и сравнить его показатели у девушек и юношей.

3. Провести сравнительный анализ микронутриентной обеспеченности и элементного статуса у практически здоровых и часто болеющих подростков, а также в группах учащихся с хорошей и удовлетворительной успеваемостью.

4. Разработать и внедрить практические рекомендации по оптимизации микронутриентной обеспеченности и элементного статуса учащихся колледжей.

Научная новизна работы

Получены новые данные об элементном статусе и обеспеченности мик-ронутриентами водно-пищевых рационов питания подростков г. Оренбурга. Показано, что предлагаемый комплексный подход позволяет определить группы риска подростков по алиментарно зависимым дефицитам и дисбалансам макро- и микронутриентов.

Определена прямая связь между элементным статусом и показателями физического развития (рост, масса тела) подростков. Полученные данные свидетельствуют о возможности использования содержания натрия в волосах для прогноза физического развития подростков.

Впервые показана зависимость показателей успеваемости учащихся от элементного статуса: избыточное накопление меди - одного из приоритетных для Оренбургской области металлов-поллютантов - коррелирует с ухудшением показателей успеваемости.

На репрезентативной выборке подростков показана зависимость уровня заболеваемости от экологических факторов, которые отражаются на элементном составе волос. Установлено, что часто и длительно болеющие подростки отличаются от практически здоровых более выраженным дефицитом поступления с водно-пищевым рационом йода, селена, а также железа, цинка - элементов с известным выраженным иммунотропным действием (активаторы Т - клеточного звена иммунитета), что коррелировало с пониженным содержанием указанных элементов в волосах.

Установлено наличие достоверных корреляционных зависимостей между поступлением Сг, Мп с пищей и их содержанием в волосах; сниженный уровень алиментарного поступления йода, селена, цинка сопровождался низким содержанием этих элементов в волосах, что позволяет рекомендовать определение данных элементов в волосах в качестве метода оценки алиментарной обеспеченности ими организма. Практическая значимость работы

На основе комплексного изучения микронутриентной обеспеченности водно-пищевыми рационами и элементного статуса учащихся предложены практические рекомендации по коррекции питания девушек и юношей с целью улучшения показателей физического развития и повышения успеваемости.

Результаты проведенных исследований внедрены в учебный процесс кафедр медико-биофизического и пищевого факультетов Оренбургского Государственного Университета, используются специалистами НИИ гигиены детей и подростков.

Результаты исследования использованы при составлении учебного пособия «Основы здорового питания» (рекомендованого научно-методическим советом ГОУ ОГУ, 2005), информационного письма «Биоэлементный статус учащихся колледжей ОГУ».

Материалы диссертации внедрены в работу: комбината общественного питания ОГУ (акт внедрения от 03.03.2005 г.); пищеблока Юридического колледжа ГОУ ОГУ (акт внедрения от 11.02.2005 г.); пищеблока колледжа Электроники и бизнеса ГОУ ОГУ (акт внедрения от 11.02.2005 г.).

Результаты используются в областных средствах массовой информации (газеты «Университет», «Южный Урал») для повышения информированности населения в вопросах организации индивидуального питания.

Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы ОГУ в рамках «Комплексной оценки состояния здоровья студентов многопрофильного ВУЗа», № государственной регистрации 011200000427.

Основные положения, выносимые на защиту:

Питание обследованных учащихся колледжей ОГУ является несбалансированным по потреблению макро- и микронутриентов, энергетической ценности пищи, что отражается на показателях физического развития, успеваемости и заболеваемости.

Нарушения элементного статуса у обследованных подростков проявляются в значительном снижении содержания в волосах эссенциальных микроэлементов йода и селена и повышении уровней меди, марганца, железа, титана, что отражает биогеохимические особенности, а также экологическую ситуацию в г.Оренбурге и состояние питания учащихся.

Выявлены существенные половые различия по содержанию ряда эссенциальных и токсичных элементов: в волосах юношей содержится достоверно больше калия, натрия и фосфора, в волосах девушек - кальция, магния и меди. Содержание некоторых токсичных микроэлементов (алюминий, кадмий, свинец) у юношей достоверно более высокое, чем у девушек. Поэтому в эколого-гигиенических исследованиях при анализе элементного состава волос необходимо строго учитывать половую принадлежность обследуемых.

Обеспеченность учащихся микронутриентами влияет на успеваемость и показатели здоровья. Оптимизация водно-пищевых рационов по содержанию Са, Mg, Р, Zn, Se, Mn, Fe, I будет способствовать улучшению показателей здоровья и повышению успеваемости.

Апробация работы.

Результаты исследований доложены и обсуждены на семинарах кафедры нутрициологии и биоэлементологии ОГУ и Института биоэлементологии ОГУ (Оренбург, 2003-2005), на 1-й и П-й Всероссийской научно-практической конференции «Здоровьесберегающие технологии в образовании» (Оренбург, 2003, 2005), IX Всероссийской научно-практической конференции «Образование в России: медико-психологический аспект» (Калуга, 2004), 1-й Международной научно-практической конференции «Биоэлементы» (Оренбург, 2004), на форуме молодых ученых Академии естествознания (Турция, Анталия, 2004), 1-м Съезде Российского общества медицинской элементологии «Актуальные вопросы медицинской элементологии» (Москва, 2004), на заседании правления Российского общества медицинской элементологии (Москва, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ в сборниках и журналах, в том числе 3 статьи в центральной печати, 2 из них в рецензируемом журнале. Опубликована в соавторстве глава в коллективной монографии. Изданы в соавторстве: 1 информационное письмо, 1 учебное пособие и 2 учебно-методических пособия.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, 4 глав результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций. Список литературы включает 160 источников, в том числе 108 отечественных и 52 иностранных авторов. Диссертация содержит 37 таблиц, иллюстрирована 9 рисунками.

Выводы

1. Обследования учащихся колледжей ОГУ выявило неблагоприятные тенденции в их физическом развитии: низкорослость отмечалось у 5 % обследованных, повышенный рост - у 19,5 %, дефицит массы тела у - 10%, избыток - у 19 %; а величина ИМТ определялась на нижней границе физиологической нормы в 43 % случаев и повышенные показатели - в 5 %.

2. Установлен дефицит содержания в водно-пищевых рационах учащихся биологически необходимых макро- и микроэлементов таких как кальций, селен, йод, цинк, поступление которых составило в среднем 50 - 60 % от норм физиологической потребности организма, а также водо- и жирорастворимых витаминов, при этом содержание витаминов Е, С и В] было в 1,5 раза ниже рекомендуемых норм потребления, В2 и никотиновой кислоты - в 2 раза, биотина - в 2,5 раза, фолиевой кислоты - в 3 раза, D - в 4 раза.

3. Изучение элементного статуса учащихся выявило пониженное содержание в волосах по сравнению с референтными уровнями микроэлементов: I - у 40 %, Se у - 100 % обследованных. Содержание в волосах Са, Mg, Si и Ti было повышенно (в среднем в 2 раза) по сравнению с референтными значениями соответственно у 50 %, 75 %, 70 % и 60 % обследованных, что, вероятно, отражает эколого-геохимические особенности Оренбуржья.

4. Выявлены достоверные половые различия по микронутриентной обеспеченности и содержанию элементов в волосах: юноши потребляли цинка, хрома и селена в 1,2 раза больше по сравнению с девушками; у юношей более высокое содержание в волосах К, Na, Cd (в 3 раза), Al, As и Pb (в 2 раза), Sn (в 5 раз), а у девушек - Са (в 3,7 раза), Mg (в 3 раза), Мп и Со (в 2 раза), Си (в 1,2 раза), что указывает на необходимость учета половой принадлежности при обследовании населения с оценкой элементного статуса с помощью элементного анализа волос.

5. Установлено, что для часто и длительно болеющих подростков по сравнению с практически здоровыми характерно более выраженная недостаточность обеспеченности вводно-пищевых рационов железом йодом, селеном и цинком, что согласуется с низким содержанием указанных элементов в волосах. Показано, что лучшая алиментарная обеспеченность кальцием, железом, цинком и селеном положительно влияет на успеваемость учащихся.

6. Установлена прямая корреляционная зависимость между поступлением хрома и марганца с рационами и их содержанием в волосах учащихся, а также показано, что недостаточное поступление селена, йода и цинка с водно-пищевыми рационами согласуется с пониженным уровнем этих элементов в волосах, что позволяет рекомендовать определение Сг, Mn, I, Se, Zn в волосах в качестве показателя алиментарной обеспеченности организма этими микроэлементами.

7. На основании результатов комплексного обследования учащихся разработаны гигиенические рекомендации по оптимизации макро- микроэлементного состава рационов питания в том числе с включением расфасованных питьевых вод «Аква-йод» и напитков «12 V», «Университетский», кондиционированных по содержанию йода, фтора, кальция, цинка и комплекса витаминов.