Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Влияние питания и элементного статуса на психофизиологические показатели в экстремальных условиях жизнедеятельности

804600996

На правах рукописи

нотов

Олег Станиславович

ВЛИЯНИЕ ПИТАНИЯ И ЭЛЕМЕНТНОГО СТАТУСА НА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

14.02.01 - гигиена 19.00.02 - психофизиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 5 ДП Р 2010

Санкт-Петербург - 2010

004600996

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М.Кирова» МО РФ.

Научные руководители:

доктор медицинских наук профессор

доктор медицинских наук профессор

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор

доктор медицинских наук профессор

Скальный Анатолий Викторович Белевитин Александр Борисович

Осипов Вячеслав Михайлович Шемировский Константин Алексеевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И.Мечникова» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита состоится & Ч 2010 года в часов на заседании совета

по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 215.002.12 при ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова» МО РФ (194044, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д.б).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М.Кирова» МО РФ

Автореферат разослан «_»_2010 г.

Ученый секретарь совета

доктор медицинских наук профессор

Иванов В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из основных причин демографического кризиса в России является высокая смертность мужчин работоспособного возраста (Госдоклад, 2006). Это негативное социальное явление обусловлено целым рядом неблагоприятных факторов, таких как распространенность алкоголизма и наркомании, ухудшение экологии и питания и ряда других, среди которых рост преступности и повышенные психоэмоциональные нагрузки, стрес-сорные воздействия, характерны для последних 20 лет развития страны.

Повышенными, по сравнению с популяционными, показателями смертности отличаются представители опасных профессий, к которым относится значительное число мужчин работоспособного возраста (военнослужащие, сотрудники правоохранительных органов, МЧС, рабочие вредных производств и др.). У этой категории обнаружены выраженные сдвиги в обмене микронутриентов, в первую очередь, макро- и микроэлементов (Некрасов В.И., Скальный A.B., 2007). Эти сдвиги, как показано в исследованиях А.Т.Быкова (2003),

B.И.Некрасова (2007), О.О.Фроловой (2007). А.И.Труханова (2007),

C.В.Ефимова (2007), В.В.Скального (2008) и др. авторов, вызывают каскад диз-регуляционных процессов в организме (Крыжановский Г.Н., 2002; Разумов А.Н., Бобровницкий И.П., 2002,2003; Ушаков И.Б., 2005; Скальный A.B., 2007), которые, в конечном итоге, снижают уровень функциональных резервов организма, ведут к дезадаптации и болезням.

Аттестованные сотрудники ФСИН Министерства юстиции РФ, особенно работающие в ИУ, а также лица, осуждённые к лишению свободы, естественно, могут быть отнесены к категории лиц опасных профессий. Они испытывают повышенные психо-эмоциональные перегрузки, находятся в состоянии хронического стресса. Кроме того, существует проблема состояния здоровья осужденных к лишению свободы, среди которых повышена распространённость многих социально-обусловленных и стресс-индуцированных заболеваний - болезни органов дыхания, ВИЧ, туберкулез, травмы и др. Как у аттестованных сотрудников ИУ ФСИН, так и у лиц, осужденных к лишению свободы в структуре заболеваемости, в отличие от жителей Оренбургской области, значительно чаще встречаются психические расстройства, инфекционные и паразитарные заболевания.

В зарубежной научной литературе имеется целый ряд указаний на существенную роль дисбалансов содержания химических элементов в организме человека на формирование дезадаптационных расстройств, в том числе психических, у детей и взрослых (Yesch В., 1986; Freeman R., 1979; Thompson J., 1989), совершающих преступные действия (Schoenthaler S., 1997; Holfords P., 2007). В частности, установлена положительная корреляция между уровнем РЬ в волосах и совершением преступлений (Pihl R., Ervin О., 1990). Анализ элементного состава волос представляется рядом авторов как «ключ» к познанию природы агрессивности и преступности (Smith В., 1993; Holfords Р., 2007). Вместе с тем научных исследований, посвященных изучению питания как сотрудников, так и

осужденных к лишению свободы, в том числе алиментарной обеспеченности их микронутриентами, влиянию алиментарных или дизрегуляционных дисбалансов витаминов, макро- и микроэлементов на состояние здоровья, уровень функциональных резервов у этих категорий населения, до настоящего времени не достаточно.

Учитывая, что Оренбургская область, на территории которой находится значительное число ИУ, является неблагоприятным с экологической точки зрения регионом с распространёнными микроэлементозами природного и техногенного происхождения (Боев В.М. с соав., 2002, 2004), проведение именно здесь исследования по изучению возможного влияния отклонений в микронут-риентной обеспеченности рационов питания и дисбалансов макро- и микроэлементов у аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы, представлялось особенно своевременными и актуальным.

Цель исследования: изучить влияние питания и элементного статуса на психофизиологические показатели в экстремальных условиях жизнедеятельности для обоснования микронутриентной коррекции поведения.

Задачи исследования:

1. Провести анализ обеспеченности рационов питания макро- и микронутриентами сотрудников ФСИН и лиц, осуждённых к лишению свободы.

2. Изучить показатели элементного статуса сотрудников ФСИН и лиц, осужденных к лишению свободы.

3. Выявить взаимосвязь содержания макро- и микроэлементов в диагностических биосубстратах с психофизиологическими характеристиками обследованных контингентов.

4. Изучить особенности элементного статуса лиц, осужденных к лишению свободы за преступления различной степени тяжести.

5. Изучение влияния алиментарной коррекции на элементный статус и психологические показатели.

Объект исследования: мужская часть сотрудников, спецкоптингента уч-режднний ФСИН субъекта федерации.

Предмет исследования: влияние питания и элементного статуса на пси-хо-физиологические показатели в экстремальных условиях жизнедетельности.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное изучение влияние микронутриентной обеспеченности рационов питания и элементного статуса на психофизиологические показатели в экстремальных условиях жизнедеятельности у аттестованных сотрудников ИУ и лиц, осуждённых к лишению свободы.

Впервые описаны новые факты, позволяющие рассматривать в качестве маркера интеллектуальных способностей человека значения содержания алюминия, мышьяка, бериллия, лития, фосфора, кремния, олова и ванадия. Выявлено повышенное значение интегрального показателя токсической нагрузки у лиц, совершивших тяжкие преступления.

Практическая значимость. Полученные данные указывают на возможность применения коррекции психофизиологического и психического состояния в экстремальных условиях жизнедеятельности аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы, всех лиц опасных профессий, путём оптими-

зации микронутриентного состава рационов питания.

Результаты диссертационной работы положены в основу разработки методических рекомендаций по оценке и коррекции уровня функциональных резервов и психического состояния аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы путем оптимизации микронутриентной обеспеченности рационов питания. Внедрение разработанных рекомендаций окажет положительное влияние на состояние здоровья аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы, психологическую обстановку в ИУ и будет содействовать достижению возложенных на них функций по исполнению наказаний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности элементного статуса лиц, находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности, находятся в тесной взаимосвязи с некоторыми психофизиологическими показателями.

2. У лиц, находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности установлены нарушения обмена ряда эссенциальных химических элементов (Na,Ca,Fe,I,Cr, и др.) и накопление токсикантов (Al, Be, Pb, Cd).

3. Нарушение обмена эссенциальных макро- и микроэлементов и накопление токсичных элементов отрицательно влияют на показатели интеллекта.

Личный вклад автора. Участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации, осуществлялось на всех этапах работы. Автором лично сформулирована цель, задачи, составлены план и программа исследования, разработана его методика и первичные учётные документы для сбора исходных данных.Изучены зарубежные и отечественные источники литературы. Автор лично выполнял исследования по всем разделам диссертации: осуществлял подбор репрезентативных групп для исследования, проводил психологическое тестирование и обработку полученных материалов, проводил медицинский осмотр, сбор анамнеза и забор проб. Автором полностью осуществлена математическая обработка данных с описанием результатов исследования.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на: 1-ой и II-й Международной научно-практической конференциях «Биоэлементы» (Оренбург, 2004, 2006); II Всероссийской научно-практической конференции «Здоровьесбере-гающие технологии в образовании» (Оренбург, 2005); Х-й гастроэнтерологической неделе (Москва, 2004), 1-м и II-м Съездах Российского общества медицинской элемснтологии (Москва, 2004, Тверь, 2008).

Реализация результатов исследования. Результаты диссертационной работы положены в основу разработки методических рекомендаций по оценке и коррекции уровня функциональных резервов и психического состояния аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы путем оптимизации микронутриентной обеспеченности рационов питания. Внедрение разработанных рекомендаций положительно повлияет на состояние здоровья аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы, психологическую обстановку в ИУ и будет содействовать более качкственному выполнению возложенных на сотрудников ФСИН функций по исполнению наказаний.

Материалы работы использованы при подготовке учебных пособий: «Основы здорового питания», «Биоэлементология: основные понятия и термины», «Нутрициология»; методических пособий «Элементный статус при действии неблагоприятных факторов производственной деятельности и его алиментарная восстановительная коррекция», «Выявление и амбулаторная коррекция нарушений минерального обмена»; информационного письма «Гигиеническая оценка состояния питания лиц, осуждённых к лишению свободы».

Результаты работы внедрены на кафедрах профилактической медицины, нутрициологии и биоэлементологии Оренбургского государственного университета. применены в ИУ ФСИН Оренбургской области. Материалы диссертационного исследования использованы при выполнении НИР ГОУ ОГУ «Эколого-биохимическое обоснование методов коррекции элементного статуса человека» (№ государственной регистрации 01200510043).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 6 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК для публикаций работ соискателей учёной степени кандидата медицинских наук.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, выводов, списка цитируемой литературы и приложений. Список литературы включает 203 источника, в том числе 123 отечественных и 80 иностранных авторов. Диссертация содержит 44 таблиц, иллюстрирована 14 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы, методы и организация исследования

Для достижения цели и решения поставленных задач проведено обследование сотрудников Федеральной службы исполнения наказания (ФСИН) (п=56) и лиц, осужденных к лишению свободы (п=98). Все обследованные - мужчины в возрасте от 30 до 37 лет. Лица, осужденные к лишению свободы, содержались в различных учреждениях ФСИН Оренбургской области, обеспечивались минимальной нормой питания согласно Приказа МЮ РФ №136, не были заняты на тяжелых работах и работах с вредными условиями труда, не страдали серьезными заболеваниями, Время пребывания в учреждении на момент обследования было не менее трех лет. В качестве контроля взята аналогичная по возрасту группа мужчин-служащих, не занятых на вредных производствах (п-~74), постоянно проживающих в городе Оренбурге.

Обследование включало анализ амбулаторных карт, оценку микронутри-ентного состава рационов расчётным и дубликатным методами, проведение психофизиологического исследования, оценку фактического питания и анализ биосубстратов (волосы, кровь) на содержание химических элементов (табл. 1).

Для оценки суточного поступления макро- и микронутриентов был проведен анализ рационов питания сотрудников (п=56), методом регистрации с оценкой испытуемым количества потребленной пищи (Мартинчик А.Н., Маев

И.В., .Янушевич 0.0., 2005). Оценка питания лиц, осужденных к лишению свободы, проводилась на основании анализа мешо-раскладок различных норм питания, составленных в соответствии с приказом Министра юстиции РФ № 136 от 04.05.01 г. Согласно данному приказу, нормы питания зависят от состояния здоровья осужденного, от вида содержания и характера работ, к которым привлекаются осужденные.

Таблица 1 - Объем исследований, выполненных в процессе проведенных испытаний

Наименование раздела работы Количество, п Метод исследования, оцениваемые параметры

Оценка макро- и микронутриент-ной обеспеченности рационов питания сотрудников и меню-раскладок различных норм питания по 29 показателям 56 - индивидуальных рационов, 52 меню-раскладки Программы оценки фактического питания (ЛС-ПОН-питание)

Изучение элементного состава готовой пищи (24 показателя) 7 суточных и 4 недельных рационов Определение содержания 24 элементов в готовой пище методами АЭС-ИСП и МС-ИСП

Изучение элементного статуса организма человека Волосы:228 Кровь: 47 Определение содержания в биосубстратах 25 элементов методами АЭС-ИСП и МС-ИСП

Психофизиологические исследования 56 сотрудников ФСИН; 38 заключенных Определение уровня общей умственной способности (гест КОТ), многостороннее исследование личности (СМИЛ), САН

По минимальной норме питания обеспечиваются продовольствием осуждённые, содержащиеся в колониях всех видов и следственных изоляторах. Полученные сведения вносились в базу данных и обрабатывались с помощью лицензированной программы оценки фактического питания (АСПОН-питание), разработанной под руководством проф. И.Н.Воронцова в Санкт-Петербургской медицинской академии (БИМК-Д, 1996). Полученные данные по содержанию основных питательных веществ (белков, жиров, углеводов) и калорийности сравнивались с нормами физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения СССР (утверждены МЗ СССР в 1991 году, № 57-86 - 91), по содержанию микронутриентов (витаминов и минеральных веществ) - с адекватными уровнями потребления пищевых и биологически активных веществ-МР 2.3.1.1915-04 (Москва, 2004).

Для оценки фактического поступления химических элементов с рационами питания нами был использован и прямой метод. Для этого согласно «Мето-

дическим указаниям по лабораторному контролю качества продукции общественного питания» (1991) дубликатным методом был произведен отбор проб суточного и недельного рациона (Мартинчик А.Н., Маев И.В., Петухов А.Б., 2002).

Психофизиологическое исследование проводилось в соответствии с методикой психиатрического освидетельствования лиц, поступающих на службу в органы внутренних дел (Виноградов М.В. и др., 1982) и включало многостороннее исследование личности (гест СМИЛ) и определение уровня общей умственной способности (тест КОТ). Для субъективной оценки своего состояния пациентами использовали тест САН (самочувствие, активность, настроение).

Для изучения элементного статуса организма в качестве биосубстратов использовали образцы волос и крови, Забор биосубстратов проводили с письменного согласия обследуемых в рамках периодических медицинских осмотров. Забор волос был произведен у 98 осужденных и 56 сотрудников. Забор крови произведен у 47 заключенных, давших письменное согласие. Определение содержания макро- и микроэлементов в диагностируемых биосубстратах и пищевых продуктах выполнялось на базе испытательной лаборатории AHO «Центр биотической медицины», аккредитованной Федеральным центром Госсанэпиднадзора РФ в соответствии с методическими указаниями МУК 4.1.1482-03, 4.1.1483-03, и с медицинской технологией «Выявление и коррекция нарушений минерального обмена организма человека» (зарегистрирована Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития, № ФС-2007/128).

Анализ содержания химических элементов в образцах биосубстратов и пробах питьевой воды и пищевых продуктов проводили методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (ИСП-АЭС) на приборе Optima 2000 DV (PerkinElmer) (определение Ca, 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, I, Si, Sn, Ti, V).

Полученные данные о накоплении элементов в волосах обследуемых сравнивались со средними значениями содержания данных химических элементов в волосах (25-75 дентальный интервал), полученными при проведении по-пуляционных исследований в различных регионах России и с референтными значениями содержания химических элементов волосах и цельной крови по Р. Bertram (1992), с дополнениями A.B. Скального (2000).

Для получения целостного представления об общих закономерностях накопления элементов рассчитывались относительные показатели концентрации элементов в биосубстратах. Преимуществом относительного показателя является его независимость с размерностью отдельных значений и, как следствие, возможность вычисления интегральных параметров. В частности, суммарный коэффициент токсической нагрузки вычислялся нами по следующей формуле: Кии =КА/ + Kßc + Kcd + Kffg + Крь + KSn + KTi,

где К. ..K77 - отношение содержания элемента в волосах конкретного

человека к содержанию, соответствующему 50-ому центилю.

В качестве методов коррекции элементного гомеостаза применяли полиминеральную биологически активную добавку к пище на основе торфа «Гумет-Р» (per. удост. №77.99.03.916.Б.000718.05.04, пр-во АО «Humet») и обогащенный химическими элементами напиток «Витакод» (Zn 2 мг/л; Си 0,2 мг/л; Со 0,01 мг/л; Cr 0,02 мг/л.), которые применяли в течение 2-х месяцев.

В обследованиях приняло участие 44 сотрудника ФСИН. Были сформированы 3 группы в зависимости от коэффициента физической активности. Первую группу (группа 1) составили 15 сотрудников отделения специального назначения (ОСИ), испытывающих интенсивную физическую нагрузку. Во вторую группу (группа 2) вошли аттестованные сотрудники (п=15), испытывающие умеренную физическую нагрузку. Сотрудники данных групп ежедневно употребляли напиток «Витакод-спорт» в количестве 0,5 л на протяжении 60 дней. Третью группу составили сотрудники отделения специального назначения (ОСН) (п = 14), подверженные повышенной физической нагрузке и принимавшие комплекс напитков на протяжении 60 дней: «Гумет-Р» в количестве 10 мл в сутки и напиток «Витакод-спорт» (0,5 л в сутки).

Основные данные были подвергнуты статистической обработке с использованием программ «Exel», «Statistica 6.0». Достоверными считали различия при Р<0,05. Полученные по ходу эксперимента цифровые данные были обработаны методом вариационной статистики (Лакин Г.Ф., 1990). Данные в таблицах представлены в виде М±т, где М - среднее арифметическое, m - ошибка средней арифметической. В случае нормального распределения, когда в сравниваемых группах разница между средней арифметической (М) и медианой (Me) была менее 10%, оценку статистической значимости различий между группами проводили с помощью t - критерия Стьюдента. Если же сравниваемые показатели имели распределение, отличающееся от нормального, то сравнение проводили с помощью U - теста Манна-Уитни, то есть непараметрического аналога t - критерия Стьюдента.

Множественный корреляционный анализ проводили, вычисляя частные коэффициенты корреляции для пар-признаков во всех возможных сочетаниях с последующей коррекцией полученных величин с учетом величины выборки (поправка Пирсона на количество наблюдений) (Славин М.Б., 1989).

Результаты исследований и их обсуждение

При анализе рекомендованных приказом рационов питания установлено, что перечисленный перечень и объем продуктов обеспечивает поступление 2948 ккал энергии, 106,3 г белков, 68 г жиров и 441,2 г углеводов в сутки. Согласно полученным данным при анализе меню-раскладок, обеспеченность энергией и при «минимальной норме питания» составляла 2942 ккал, что обеспечивалось поступлением 103,1 г белка, 80,4 г жира и 430,4 г углеводов. Следовательно, обеспеченность энергией и основными питательными веществами практически соответствует приказу № 136 минимальной нормы питания. Содержание жиров в рационе выше в 1,2 раза. У сотрудников средняя калорийности рационов питания соответствует 2701 ккал, за счет 100 г белка, 112 г жира и 343 г углеводов.

Однако, рассмотрении индивидуальных рационов питания сотрудников выявило 35% рационов дефицитных по белку, 40% - по калорийности и 50% - по содержанию углеводов.

При анализе обеспеченности меню-раскладок витаминами выявлено превышение содержание витамин А, В) и В6 (рис.1). Содержание витамина Е, В3, никотиновой кислоты, практически соответствует норме. В меню-раскладках выявлен дефицит биотина, холина, витаминов Д, В2, Вч и В,2.

I

1 200

180

160

МО

120

К юс

^ 80 о

50 40 20 0

О Н Холин Е РР А С В1 В2 ВЗ В6 В9 В12

Рисунок 1 — Обеспеченность рационов питания сотрудников ФСИН и меню-раскладок витаминами (% от АУП)

Для сотрудников также характерен избыток витамина А и дефицит биотина, витамина В2 и В9. В отличие от меню раскладок рационы питания сотрудников обеспечены витамином С только на 60%, имеют избыток витамина В!2.

Согласно расчетному методу, содержание химических элементов К, Р, К-^, Ре, Со, Мп, Си, и Сг в рационах питания осужденных выше чем у сотрудников и значительно превышает АУП. Наряду с избытками выявлен выраженный дефицит кальция, йода и селена, характерный для обеих групп.

В таблице 2 представлены результаты обеспеченности рационов макро-и микроэлементами, полученные дубликатным методом и сравнение их с адекватным уровнем потребления.

Таблица 2 - Показатели обеспеченности рационов питания химическими

элементами, полученные дубликатным методом (мг)

Элемент N3 Са К мё Р Си Ре гп I Мп Сг Эе

Фактическое содержание 4467 486,2 2508 189 599 0,71 12,4 5,48 0,25 1,09 0,29 0,25

АУП 2400 1 1250 2500 400 800 1,0 15,0 12,0 0,15 2,0 0,05 0,07

При сравнении фактического содержания биоэлементов в рационах питания с адекватными нормами потребления выявлен дефицит потребления каль-

■

Сотрудники ФСИН Ш Осужденные \

гк '

п

ция (в 2,6 раза), магния (в 2 раза), меди (в 1,4 раза), фосфора (в 1,3 раза), марганца (в 2 раза) и цинка (в 2,3 раза) по сравнению с адекватным уровнем потребления. Наряду с дефицитами обнаружено и избыточное потребление с пищей натрия (в 2 раза), йода (в 1,7 раза, вероятно, за счет применения йодирован ной соли), селена (в 3,6 раза), хрома (в 5,8 раза).

Таким образом, при оценке меню-раскладок, выдаваемых в исправительных учреждениях Оренбургской области можно констатировать соблюдение положений Приказа Министерства юстиции Российской Федерации № 136 от 04.05.2001г. «Об объявлении норм питания лиц, осужденных к лишению свободы, а также лиц, находящихся в следственных изоляторах уголовно-исполнительной системы МЮ РФ». При оценке обеспеченности рационов питания микронутриентами выявлено избыточное поступление витаминов А, Вь В6 и химических элементов К, Р, Рс, Со, Мп, Си, Сг, наряду с дефицитом витаминов О, Н, В2, В9, холина и химических элементов - Са, I и Бе.

Изучение элементного состава волос позволило выявить особенности, характерные для всех групп обследуемых. При сравнении с рекомендуемыми значениями среднее содержание калия, натрия, железа, лития, кремния и свинца повышено во всех группах, что, вероятно отражает геохимические особенности местности. Однако наибольшая выраженность отклонений была характерна для осужденных. При оценке содержания макроэлементов в волосах осужденных выявлено превышение содержания калия по сравнению с верхней границей цен-тильного интервала в 4,3 раза, натрия - в 5,6 раза, фосфора в 1,5 раза (табл. 3).

Таблица 3 - Содержание макроэлементов в волосах различных групп об-

следованных, мг/кг, М±ш

Элемент Группы обследованных Значения 25-75 цен-тильных интервалов Референтные значения

Осужденные (п =98) Сотрудники (п =56) Контроль (п =74)

Са 1059±117.1 840±76 1018,2±114,3 494-1619 200-2000

К 686±137,6 478±86 436,6±68,3 29-159 150-663

Na 1869±57,6* 904±57** 588,8±75,9 73-331 18-1720

Mg 133±14,6 136±24 123,3±13,3 39-137 19,0-163

Р 265±27,8* 180±9** 151,5±3,9 135-181 75-200

Примечание: здесь и далее значение 25-75 центильного интервала представлены по А.В.Скальному (2003), референтные значения даны по P. Bertram

(1992), А. В. Скальному (2000);

- достоверность различий *- р<0,05, **- р<0,01 по сравнению с контролем

Содержание натрия и фосфора в волосах осужденных было достоверно выше, чем в контроле в 3,2 и 1,8 раза соответственно. Элементный статус аттестованных сотрудников имел «промежуточное» положение по содержанию большинства макроэлементов.

При оценке содержания в волосах осужденных эссенциальных элементов

выявлено повышенное содержание хрома в 1,6 раза, железа - в 2,8 раза, марганца - в 4,7 раза, лития - в 5 раз, никеля - в 1,4 раза по сравнению с оптимальным центильным интервалом и йода в 2,3 раза по сравнению референтными значениями (табл. 4).

При сравнении содержания микроэлементов в волосах осужденных с контролем выявлены достоверно более высокие значения содержания мышьяка (в 2,3 раза), железа (в 1,7 раза), йода (в 6,3 раза), марганца (в 5,5 раза), селена (в 3,2 раза), ванадия (в 2,4 раза) и хрома (в 2,4 раза).

Для сотрудников ФСИН характерны самые высокие значения содержания цинка, йода, кобальта и наиболее низкие из всех обследованных групп значения содержания железа и никеля. Обращает на себя внимание более чем 3-х кратное превышение показателей содержания натрия в волосах у осужденных по сравнению с контролем и 2-х кратное увеличение его по сравнению с сотрудниками ФСИН. Избыточное поступление в организм осужденных натрия, вероятно, является причиной выраженного сдвига в соотношении Na / К (содержание натрия в 2,7 раза превышает содержание калия) у них, по сравнению с сотрудниками, где данное соотношение равно 1,9 и, особенно, контрольной группой (1,3). Эти сдвиги, согласно данным К. Akerberg, P. Hoffman (1987), отражают перенапряжение симпато-адреналовой системы у осужденных и, в меньшей степени, у сотрудников, что следует отнести к дополнительным факторам риска для состояния мочевыделительной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем.

Также следует отметить существенный дисбаланс Са/Р за счёт повышенного уровня фосфора в волосах. У осужденных содержание кальция практически в 4 раза превышало содержание фосфора, а в контрольной группе соотношение Са/Р=6,7. У сотрудников соотношение Са/Р соответствовало таковому у осужденных (4,6), хотя изменения отмечались по абсолютным значениям.

Таблица 4 — Содержание эссенциальных микроэлементов в волосах различ-

ных групп обследованных, мг/кг, М ± m

Элемент Группы обследованных Значения 25-75 цен-тильных интервалов Референтные значения

Осужденные (п =98) Сотрудники (п =56) Контроль (п =74)

Fe 67,1+13,9а 32,3±9,28* 41,0±3,18 11-24 5,0-25

Zn 166,7±6,2 188±39 174,5±3,9 155-206 100-250

Си 10,8±0,97 12,2±0,71 12,5±0,44 9-14 7,5-80

Мп 5,26±2,Г * 2,02±1,03 0,96±0,13 0,32-1,13 0,1-2,0

I 9,75±2,8* 13,9±8 1,54±0,50 - 0,27-4,2

Se 0,99±0,За- * 0,34±0,02 0,31±0,03 0,69-2,20 0,5-1,5

Cr 1,53±0,2а' * 0,84±0,07** 0,61±0,03 0,32-0,96 0,1-20,0

Со 0,04±0,006 0,06±0,04 0,03±0,004 0,04-0,16 0,05-0,50

Li 0,10±0,01a 0,06±0,01 0,08±0,009 0,00-0,02 0,01-0,25

Si 38,7±5,5 40,1±2,67 43,3±3,14 11-37

[V . _ 0,23±0,035а-* 0,14±0,02 0,096±0,006 - 0,005-0,5

Ni 0,73±0,23 0,43±0,1 0,54±0,06 0,14-0,53 0,1-2,0

As 0,18±0,02* 0,15±0,03 0,08±0,005 0,00-0,56 0,005-1,0

Примечание: a - p <0,05 по сравнению с сотрудниками

У всех категорий обследованных, по сравнению с оптимальным центиль-ным интервалом, повышены значения содержания свинца и кадмия (табл.5). Превышение оптимального центильного интервала по содержанию токсичных и потенциально токсичных микроэлементов наиболее выражено у заключенных: по титану в 16,6 раза, кадмию в 11,6 раза, свинцу в 1,4 раза, бериллию в 2 раза., алюминию в 1,3 раза.

В целом, можно сделать вывод о том, что условия содержания осужденных или иные факторы, приводили к так называемому «смешанному» типу обмена веществ (К. Akerberg, P. Hoffman, 1987; Скальная М.Г., Нотова C.B., 2005).

Таблица 5 - Содержание токсичных микроэлементов в волосах различных групп

обследованных, мг/кг, M ± m

Элемент Группы обследованных Значения 25-75 цен-тильных интервалов Референтные значения

Осужденные (n =98) Сотрудники (п =56) Контроль (п =74)

Sn 0,47±0,11 * 0,35±0,07 0,2±0,03 - 0,05-1,5

Pb 1,98±0,47 4,08 ±0,99 1,8±0,2 0,38-1,40 0,1-5,0

Hg 0,34±0,05* 0,6+ 0,07** 0,7±0,05 - 0,05-2,0

Cd 1,4±0,9 0,14 ±0,04 0,2±0,02 0,02-0,12 0,05-0,2.5

Be 0,02±0,004* 0,01 ±0,002** 0,009±0,001 0,00-0,01 0,005-0,01

Al "24,08+ 3,91а 8,48 + 1** 15,6+1,35 6-18 1,0-10(20)

Ti 2,32±0,67* - 0,42±0,04 0,14-0,66

Для получения целостного представления об особенностях накопления токсичных элементов мы рассчитали относительные показатели концентрации элементов волосах. Как представлено на рисунке 2 сравниваемые группы значительно отличаются по величине суммарной токсической нагрузки и максимальные значения, в 3,6 раза превышающие контрольные, характерны для осужденных.

Ks- tox

Рисунок 2 - Показатели коэффициента суммарного накопления токсичных элементов в волосах обследованных

Таким образом, установлено, что наиболее выраженный из всех обследованных групп дисбаланс химических элементов характерен для осужденных к лишению свободы. Исходя из полученных данных, можно предположить наличие у осужденных к лишению свободы декомпенсированных метаболических расстройств или хронической дизрегуляционной патологии (Г.Н. Крыжанов-ский, 2002).

То есть, «элементные портреты» (Агаджанян H.A., Скальный A.B., 2001), полученные на основании анализа волос осужденных и сотрудников ФСИН, свидетельствуют об их существенных различиях, что диктует целесообразность их учёта при диагностировании, лечении, профилактике, восстановительном лечении и профессиональном отборе. Полученные данные могут быть использованы при составлении мешо-раскладок для осужденных и сотрудников, гигиенической оценки мест заключения и рабочих мест сотрудников, видов исправительных работ для осуждённых.

При сравнительном анализе элементного состава цельной крови и проб волос осужденных, можно отметить, что содержание большинства изученных макро- и микроэлементов в волосах коррелирует с их концентрациями в цельной крови. Так, выявлена достоверная положительная корреляционная связь между показателями содержания кальция (г=0,75), магния (г=0,68), хрома (г=0,45), меди (г=0,62), йода (г=0,52), молибдена (г=0,54), кремния (г=0,62), стронция (г=0,58), цинка (г=0,55), мышьяка (г=0,59), ртути (г=0,64), свинца (г=0,73) и отрицательная - натрия (г=-0,54), калия(г=-0,56), железа (г=-0,79).

В то же время ни Se, ни Мп, ни Ni не обнаруживали каких-либо значимых зависимостей содержания в волосах и цельной крови.

Полученные данные свидетельствуют об адекватности выбора волос в качестве диагностического биосубстрата при оценке обеспеченности организма основными эссенциальными макро- и микроэлементами и уровня нагрузки большинством токсических химических элементов.

По имеющимся литературным данным, у 10-20% заключённых выявлены нарушения в психофизиологической сфере (Steadman Н., et al., 1987). Нами было проведено исследование психофизиологического состояния осужденных и аттестованных сотрудников и проведён сравнительный анализ их микроэлементного статуса.

Психофизиологическое исследование включало многостороннее исследование личности (тест СМИЛ) и определение уровня общей умственной способности (тест КОТ). Гест СМИЛ дает представление о характерологических особенностях испытуемого и позволяет с большой вероятностью выявить скрытую психическую патологию. Тест КОТ измеряет общий уровень умственных способностей и предусматривает диагностику следующих параметров интеллекта: способность к обобщению и анализу, гибкость мышления, скорость и точность восприятия материала, грамотность, выбор оптимальной стратегии и т.д. В интегральный показатель теста заложена способность к обучению и освоению новой области знаний.

В результате определения уровня интеллекта, среди сотрудников ФСИН было выделено 2 группы обследованных: 1 группа - со средним уровнем интел-

лекта (40 человек), II группа - с высоким уровнем интеллекта (16 человек). При сравнении средних значений содержания химических веществ у сотрудников с различным уровнем интеллекта достоверная разница получена только по содержанию йода, при этом средние значения содержания йода у лиц с высоким уровнем интеллекта были в 7,3 раза выше, чем у лиц со средним уровнем интеллекта. При этом у сотрудников с высоким уровнем интеллекта отмечалась тенденция к более низким значениям содержания алюминия, мышьяка, кадмия, кобальта, марганца и олова, то есть значения содержания элементов волосах имели меньше отклонений от физиологической нормы.

Среди заключенных согласие на проведение обследования дали 38 человек, из них с низким интеллектом было 58% (22 человек), со средним уровнем интеллекта 31% (12 человек), с высоким интеллектом 11% (4 человека). Учитывая незначительное количество человек с высоким уровнем интеллекта, при проведении сравнения элементного статуса мы их не учитывали.

Сравнение средних значений содержания элементов выявило, что обследованные с низким уровнем интеллекта достоверно отличались более высокими значениями содержания алюминия (в 3,7 раза), мышьяка (в 1,8 раза), бериллия (в 2,3 раза), железа (в 3,8 раза), лития (в 2,8 раза), кремния (в 2,6 раза), олова (в 4,2 раза) и ванадия (в 2,2 раза).

Для увеличения выборки мы объединили обследованных в группы по уровню интеллекта (табл. 6). При сравнении элементного статуса выявлено, что для лиц с низким интеллектом характерны достоверно более высокие значения содержания большинства элементов по сравнению с другими группами. При этом при оценке полученных значений выявлено превышение оптимального центильного интервала по А1, Ве, Сс1, Сг, Ре, I, К, Mg, Мп, Ыа, Р, РЬ, 81 в группе лиц с низким интеллектом.

Таблица 6 - Средние значения содержания химических элементов в волосах об____следованных с различными показателями интеллекта, мг/кг, М±т___

Элемент Низкий уровень интеллекта (п=22) Средний уровень интеллекта (п=52) Высокий уровень интеллекта(п=20)

А1 45,5±7,99 11,0±1,38* 9,3±1,98*

Ав 0,25±0,040 0,16±0,024* 0,12±0,027*

Ве 0,035±0,0083 0,011±0,0025* 0,010±0,0053*

Со 0,062±0,0157 0,057±0,0305 0,021 ±0,0028*

Сг 1,9±0,32 1,1±0,14* 1,1 ±0,39

Ие 137±39,6 30±4,4* 30±7,1*

К 745±249,6 ^ 509± 119,1 489±198,1

и 0,17±0,042 0,06±0,014* 0,08±0,018

Мп 5,7±2,10 4,7±2,41 1,0±0,18*

Ыа I 519±391,5 1 321±268,3 1 841 ±683,2

N1 0,84±0,209 0,68±0,256 0,35±0,071 *

Р 304±44,5 222±25,3 186±20,0*

РЬ 3,6±1,47 2,2±0,37 3,1±0,89

Бе 0,62±0,092 0,92±0,393 0,40±0,047*

81 65±15,1 33±3,2* 36±2,6

Бп 0,88±0,303 0,30±0,063 1 0,26±0,056

[у_1__Г " 0,35^0,067 Т~ 0,16±0,023* "Г ~~ 0,15±0,031*

Примечание: * - Достоверные различия по сравнению с низким уровнем интеллекта (р< 0,05)

Коэффициент суммарной токсической нагрузки также наибольшие значения имел в группе с низким интеллектом - 26,9±9,1, несколько ниже в группе со средним (25,6) и значительно отличался в группе с высоким уровнем интеллекта (8,8). Основной вклад в токсическую нагрузку вносили коэффициенты накопления алюминия (р<0,05), бериллия (р<0,05), свинца и олова.

Особый интерес представляет динамика изменения соотношений суммарных коэффициентов накопления макро-, микро- и токсичных элементов у лиц с различным уровнем интеллекта. Как видно из рисунка 3, наблюдалась четкая

динамика уменьшения Ктасго при увеличении К1М в ряду «низкий - средний -высокий». Иными словами, показаны конкурентные взаимоотношения между токсичными и макроэлементами при анализе групп обследованных.

низкий средний высокий

ЕЗКз-такго% о Кз-езБ% иКз-Ьх0/»

Рисунок 3 - Соотношение значений коэффициента суммарной токсической нагрузки и суммарных коэффициентов содержания макро- и эссенциаль-ных микроэлементов в группах с различными показателями интеллекта.

Корреляционный анализ выявил, что уровень интеллекта достоверно отрицательно взаимосвязан с содержанием в волосах А1 (г=-0,57), Аз (г=-0,29), Ве (г= -0,36), и (г=-0,27), Р (г=-0,25), 81 (г=-0,29), Бп (г= -0,32), V (г=-0,34) и слабо положительно с йодом.

Таким образом, при сравнении содержания химических элементов в волосах лиц с различным уровнем интеллекта выявлено, что для лиц с низким интеллектом характерно избыточное содержание токсичных элементов - А1, Ве, РЬ, 8п, тяжелых металлов - железа, кобальта, хрома, селена, никеля, а также мышьяка, лития, кремния, ванадия, марганца и фосфора.

В ходе проведения психофизиологического исследования из давших разрешение на обследование осужденных было выделено 4 группы: 1 группа - ак-

тивно-последовательные (6 человек - 15%), 2 группа - эмоционально неустойчивые - импульсивные (15 человек - 40%), 3 группа — пессимистичные (6 человек - 15%) и 4-я группа - с повышенной тревожностью (11 человек - 30%) (рис. 4).

При сравнении содержания элементов в группах, отличающихся типом личности, достоверные различия получены только у «активных» и «пессимистических» по сравнению с «импульсивными». В частности, «импульсивные» отличаются от «активных» достоверно более высокими значениями содержания алюминия (в 2,7 раза), кальция (в 2,6 раза), меди (в 1,9 раза), железа (в 2,7 раза), калия (в 4,5 раза), лития (в 5,5 раза), фосфора (в 1,5 раза), кремния (в 4,4 раза), ванадия (в 5,6 раза), магния (в 2,4 раза), хрома (в 2,5 раза) и более низкими значениями содержания йода (в 3,3 раза). Таким образом, максимальная разница выявлена по содержанию макроэлемента калия и условно эссенциальных элементов кремния, ванадия, лития.

Элементный статус «импульсивных» отличается от «пессимистичных» более высокими значениями содержания хрома (в 3 раза), меди (в 1,7 раза), калия (в 3,5 раза), лития (в 3,6 раза), кремния (в 2,5 раза), ванадия (в 2,8 раза) и более низкими значениями натрия (в 1,7 раза).

В ходе проведения планового психофизиологического исследования среди сотрудников ФСИН было также выделено 4 группы: 1 группа - активно-последовательные (30 человек - 54%), 2 группа - эмоционально неустойчивые -импульсивные (10 человек - 18%), 3 группа — пессимистичные (8 человек -] 4%) и 4-я группа - с повышенной тревожностью (8 человек - 14%).

Осужденные

А1

Сотрудники ФСИН

А1

.........активные --импульсивные

-пессимистические ———тревожные

Рисунок 4 - Относительные показатели элементного состава волос обследованных с различным типом личности

При сравнении содержания химических элементов в группах сотрудников с различным типом личности выявлено, что наибольшее количество достовер-

ных различий по отношению к другим группам выявлены у «пессимистов», причем эту группу характеризует снижение содержания большинства элементов. В частности, для них характерны более низкие значения содержания алюминия, бора, хрома, железа, йода, калия, натрия, кремния, ванадия.

С целью увеличения выборки, обследуемые из двух групп (осужденные и аттестованные сотрудники) были объединены в ранее выделенные 4 группы (Табл.7). Как видно из представленной таблицы, «активно-последовательные» отличались достоверно более низкими значениями содержания алюминия, калия, лития, ванадия и более высокими значениями содержания бора по сравнению с «импульсивными» и «тревожными». Группа «пессимистичных» отличается достоверно более низкими значениями содержания бора, хрома, калия, лития, никеля, кремния и ванадия по сравнению с «импульсивными» и «тревожными».

Таблица 7 - Средние значения содержания химических элементов в волосах обследованных с различным типом личности, мг/кг, М±т___

Активные Импульсивные Пессимистичные Тревожные

Элемент (п=36) (п=25) (п=14) (п=19)

AI 9,1±1,39 23,0±5,05* 11,1±4,56 21,5±5,61*

As 0,13±0,018 0,22±0,042* 0,18±0,075 0,14±0,025

Гв 2,3±0,39 1,6±0,31Л 0,6±0,03* 1,8±0,28л

Со 0,021±0,0032 0,083±0,0526 0,025±0,0072 0,050±0,0134*

Cr 0,9±0,09 1,6±0,31*л 0,5±0,13* 1,3±0,23л

К 292±46,9 771±206,4*л 179±74,6 663±203,8Л

Li 0,06±0,016 0,09±0,023л 0,03±0,009 0,11±0,034л

Мп 0,9±0,12 8,4±4,20 1,3±0,48 3,0±0,98*

Ni 0,31±0,049 Г 0,62±0,148л 0,20±0,040 1,16±0,546

Р 178±9.1 239±27,1* 202±53,7 287±53,9

Si 36±3,5 46±8,8Л 20±3,1 * 41±7,2А

|_V 0,14±0,024 0,25±0,047*л 0,09±0,028 0,20±0,042л

Примечание; * - Достоверные различия по сравнению с «активными»;

Л - Достоверные различия по сравнению с «пессимистичными» (р< 0,05)

Учитывая социальную значимость исследования, нами было проведено изучение элементного состава волос и цельной крови в группах осужденных, различающихся по тяжести совершённых преступлений. При сравнении элементного статуса заключенных, осужденных за преступления различной степени тяжести достоверных отличий содержания в волосах макро- и микроэлементов обнаружено не было. Однако, мы посчитали возможным отметить некоторые тенденции. В частности установлено что осужденные, совершившие тяжёлые преступления, отличаются от остальных осужденных (группы 1 и 2) повышенным содержанием - натрия (в 2,2 и 1,5 раза), йода (в 2,5 и 6,6 раза), никеля (в 2,3 и 2,4 раза), титана (в 3,1 и 2 раза), бериллия (в 1,4 и 1,6 раза) и кадмия (в 5,1 и 4,3 раза) и пониженным содержанием в волосах магния (в 1,5 и 1,62 раза),

хрома (в 1,2 и 1,4 раза), меди (в 1,3 и 1,9 раза).

Ks-tox%

лёгкие средние тяжёлые

[VKs-tox%~j

Рисунок 5 - Значения коэффициентов суммарной токсической нагрузки в группах лиц, осужденных за преступления различной степени тяжести

Особенно показательными были значения суммарных коэффициентов накопления токсичных элементов, где наблюдалась четкая тенденция к увеличению Ks-tox от 9,4 до 84 (рис.5). Аналогичные данные по наличию избытка отдельных токсичных элементов (РЬ) у лиц, склонных к преступным действиям описаны B.Smith (1993) и P.Holfords (2007).

Повышенное накопление токсичных элементов привело к выраженному дисбалансу соотношения содержания основных групп элементов (рис.б)).

лёгкие средние тяжёлые

|Н КБ-такго% □ Кз-еэвУо И Кз-1ох% [

Рисунок б - Соотношение значений коэффициента суммарной токсической нагрузки и суммарных коэффициентов содержания макро и эссенциальных микроэлементов в группах лиц, осужденных за преступления различной степени

тяжести.

У лиц. совершивших преступления тяжелой степени увеличение суммарного коэффициента накопления токсичных элементов привело к относительному снижению накопления макроэлементов (в основном за счет К-К'а) и значительному снижению вклада эссенциальных микроэлементов.

При оценке эффективности коррекции элементного гомеостаза установлено, что приём искусственно минерализованного напитка «Витакод-спорт», обогащенного хелатными соединениями Са, Мц, Ъл, Си, а также Бе, оказывает влияние на показатели содержания макро- и микроэлементов (Са, Си, Ре, Со) в организме, после 60 суток регулярного приёма лицами, подвергающимися интенсивным физическим нагрузкам. Этот же напиток снижал уровень Ре в волосах у лиц с низкой физической активностью. В группе сотрудников ОСН, принимавших напиток «Витакод-спорт» и сироп «Гумет-Р», по сравнению с другими группами наблюдалась более выраженная динамика в элементном составе волос: снижение до уровня нормы содержания А1 и РЬ, повышение до уровня нормы содержания Са и Р. Также отмечалась тенденция к нормализации уровней Си, Ре, Мп, Сё, 8е и 51. На фоне коррекции элементного статуса достоверно улучшились психологические показатели, определяемые с помощью теста САН.

Установлено, что обогащение рациона микроэлементами в виде искусственно минерализованных напитков в первую очередь требуется сотрудникам ОСН, которые подвергаются интенсивным физическим нагрузкам, у которых, следовательно, потребность в нутриентах выше, чем у сотрудников с низкой физической нагрузкой.

Таким образом, применение алиментарной коррекции у здоровых мужчин, испытывающих повышенную физическую нагрузку, показывает, что степень восполнения алиментарного дефицита химических элементов-микронутриентов оказывает прямое влияние на содержание химических элементов в организме и психологические показатели. Естественно, что химические элементы, поступающие в органически связанной форме, более эффективны, чем их неорганические соли, и являются действенными агентами, участвующими в регуляции физиологических функций.

Выводы

1. Питание осужденных, находящихся в исправительных учреждениях Оренбургской области соответствует требованиям Приказа МЮ РФ № 136 от 04.05.01 года. Однако, по ряду объективных причин (эколого-геохимические особенности региона и др.) рационы осуждённых к лишению свободы не сбалансированы по минеральному составу (дефицит кальция, магния, фосфора, меди, цинка, йода) и не обеспечивают адекватный уровень потребления.

2. Элементный статус осужденных характеризуется повышенным содержанием в волосах макроэлементов - К, Ыа, Р, эссенциагтьных микроэлементов -Ре, I, 1л, Б!, Сг, Мп, N1 и токсичных микроэлементов - Сс1, РЬ, Ве, А1, Тг По сравнению с элементным статусом сотрудников у осужденных достоверно выше содержание в волосах железа (в 2,1 раза), марганца (в 2,7 раза), селена (в 2,9 раза), хрома (в 1,8 раза), лития (в 1,7 раза), ванадия (в 1,6 раза) и алюминия (в 2,8 раза), что отражает особенности регуляции минерального обмена и эколого-гигиенические условия содержания в ИУ Оренбургской области.

3. Сравненне химического состава волос обследованных с различным уровнем интеллекта показало, что для лиц с низким интеллектом характерно избыточное содержание токсичных элементов - А1, Ве, РЬ, Зп, тяжелых металлов - Ре, Со, Сг, 5е, N1, а также Аэ, Ы, V, Мп и Р. На уровень интеллекта достоверно отрицательно влияет воздействующие на организма повышенные количества А1, Лб, Ве, Ц Р, 81, 8п, V.

4. Обследованные с различными психофизиологическими особенностями личности отличались по содержанию химических элементов в биосубстратах. Для личностей «активно-последовательного» типа характерны относительно низкие значения содержания в волосах А1, К, 1л, V и более высокие значения содержания бора по сравнению с «импульсивными» и «тревожными». Осужденные с «пессимистичным» типом личности отличались низкими значениями содержания в волосах В, Сг, К, У, N1, и V по сравнению с «импульсивными» и «тревожными», что отражает особенности обмена химических элементов в этих группах.

5. Для лиц, осужденных за тяжкие преступления, характерны максимальные значения суммарного коэффициента накопления токсичных элементов (84), что в 2,8 раза и в 8 раз превышает аналогичный уровень для лиц, совершивших преступления средней и легкой степени тяжести.

6. Использование минерализованного напитка «Витакод-спорт» особенно в сочетании с препаратом «Гумет-Р» повышает содержание химических элементов в организме и улучшает показатели самочувствия и активности у сотрудников ФСИН, подвергающихся повышенной физической нагрузке.

Практические рекомендации

Проведённые комплексные клинико-гигиенические исследования позволили обосновать ряд практических рекомендаций по использованию специальных лечебно-профилактических мероприятий, рекомендованных для аттестованных сотрудников и спецконтингента ИУ, находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности.

1.Для оптимизация рационов питания сотрудников ФСИН и лиц, осужденных к лишению свободы, отбывающих наказание в ИУ Оренбургской области следует обогащать рационы '¿п. Са, Бе витаминами Б, Н, В2, В? холином и цианокобаламином, что является средством адаптации организма к экстремальным условиям жизнедеятельности.

2. Рекомендовать внедрение многоэлементого анализа биосубстратов (волосы, цельная кровь) в комплекс мероприятий по диспансеризации лиц, находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности, что позволит формировать группы риска по дисэлементозам, отрицательно влияющим на психофизиологические, психологические и антропометрические показатели и проводить целенаправленную коррекцию функционального состояния.

3. Для улучшения обеспеченности организма сотрудников ФСИН и лиц, осужденных к лишению свободы, отбывающих наказание в ИУ Оренбургской области макро- и микроэлементами можно использовать искусственно минерализованные напитки, в том числе «Витакод-спорт», созданного с учетом характерных для жителей региона дефицитов макро- и микроэлементов, сочетать его применение с использованием энтеродоноросорбентов типа «Гумет-Р», обога-

щенных эссенциальными биоэлементами.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Нотов О.С. Анализ фактического питания специального контингента на содержание биоэлементов / О.С. Нотов, C.B. Нотова // Сборник материалов I Международной научно-практической конференции «Биоэлементы». - Оренбург, 2004. - С. 96-98.

2. Чадова Л.А. Объективность исследований по оценке влияния производственной среды на элементарный статус человека / Л. А.Чадова, С.А.Мирошников, О.И.Растопчин, О.С.Нотов // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2005. - № 11 (Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Здоровьесберегающие технологии в образовании»).-С. 172-174.

3. Нотов О.С. Анализ фактического питания лиц, отбывающих пожизненное заключение / О.С. Нотов, C.B. Нотова.// Вестник Оренбургского государственного университета. «Биоэлементология». - 2005. - № 2. - С. 50-53.

4. Нотов О.С. Особенности элементного состава волос у лиц, осужденных за тяжкие преступления // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия медицина. Физиология. - 2005, № 2. С.

5. Нотов О.С. К вопросу об изучении взаимосвязи элементного статуса и уровня интеллектуального развития / О.С.Нотов, Е.В.Сапух // Вестник Оренбургского государственного университет. «Биоэлементология»), -2006, № 12 (62).-С. 186-189.

6. Нотов О.С. Зависимость элементного статуса от некоторых показателей физического развития / О.С.Нотов, И.Э.Алиджанова // Вестник Оренбургского государственного университета. «Биоэлементология». -2006, № 12 (62). - С. 179-181.

7. Нотов О.С. Гигиеническая оценка питания лиц осужденных к лишению свободы / О.С.Нотов, Т.Н. Бурцева // Вестник Оренбургского государственного университета. «Биоэлементология». - 2006,№ 12 (62).-С. 182-185.

8. Нотов О.С. Особенности элементного статуса лиц с различным физическим развитием. / Нотов О.С., Алиджанова Н.Э..// Сборник материалов II Международной научно-практической конференции «Биоэлементы». - Оренбург, 2.007. - С. 76-78.

9. Нотов О.С. Элементный статус лиц с различными личностными особенностями / О.С.Нотов, Е.В.Сапух, Р.Р.Алимгулов // Сборник материалов II Международной научно-практической конференции «Биоэлементы». - Оренбург, 2007. - С. 78-80.

10. Мокеева О.В. О связи химического элементного статуса человека с его физиологическими и анторопометрическими показателями / О.В.Мокеева, О.С.Нотов, А.В.Скальный // Вестник Российской Военно-медицинской академии. - Санкт-Петербург, 2008, № 4(24). С-117- 119.

11. Нотов О.С. Гигиеническая оценка состояния питания лиц, осужденных к лишению свободы: Информационное письмо. / О.С.Нотов, А.В.Скальный, Т.И

Бурцева // Оренбург: ГОУ ОГУ, 2009. - 16 с.

12. Скальный A.B. Выявление и амбулаторная коррекция нарушений минерального обмена: Методические рекомендации / А.В.Скальный, М.Г.Скальная, Р.М.Дубовой, В.А.Демидов, О.С.Нотов // Утв. РОСМЭМ 07.09.2009. - Москва, 2009.-41 с.

13. Дубовой P.M. Элементный статус при действии неблагоприятных факторов производственной деятельности и его алиментарная восстановительная коррекция / Р.М.Дубовой, А.В.Скальный, И.Н.Фомин, М.Ю.Карганов, А.Р.Грабеклис, О.С.Нотов, В.В.Скальный, Е.В.Лакарова// Методическое пособие. Утв.МЗСР РФ 12.10.2009.-Москва, 2009.-39 с.

14. Дубовой Р.М.Корреляция элементного состава волос с различными физиологическим показателями человека / Р.М.Дубовой, О.С.Нотов, Е.В.Лакарова, Ю.В.Ломакин// Матер. VI Междунар. конгресса «Восстановительная медицина и реабилитация 2009». - М, 2009. - С. 75.

Формат 60x84/16 Заказ № 2 87

Подписано в печать 2603.10

Обьем 1 п.л. Тираж 100 экз.

Типография BMA им: С.М. Кирова 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6

Актуальность исследования

Одной из основных причин демографического кризиса в России является высокая смертность мужчин работоспособного возраста (Госдоклад, 2006). Это негативное социальное явление обусловлено целым рядом неблагоприятных факторов, таких как распространенность алкоголизма и наркомании, недостатки системы здравоохранения, ухудшение экологии и питания и других, среди которых рост преступности и повышенные психоэмоциональные нагрузки, стрессорные воздействия, характерные для последних 20 лет развития страны.

У лиц опасных профессий, (военнослужащие, сотрудники правоохранительных органов, сотрудники министерства чрезвычыйных ситуаций, финансисты, рабочие вредных производств и др.),отличающихся повышенным, по сравнению с популяционными, уровнем смертности, к которым относится значительное число мужчин работоспособного возраста выявлены значительные сдвиги в обмене микронутриентов, в первую очередь, макро- и микроэлементов (Некрасов В.И., Скальный А.В., 2006). Эти сдвиги, как показано в исследованиях А.В.Скального и А.Т.Быкова (2003), С.В.Нотовой (2005), В.И.Некрасова (2007), О.О.Фроловой (2007) и др. авторов, вызывают каскад дизрегуляционных процессов в организме, которые, в конечном итоге, снижают уровни функциональных резервов организма, ведут к дезадаптации и болезням. Проблема обеспечения медицинской безопасности в местах содержания под стражей и исправительных учреждениях является важным звеном в системе национальной безопасности РФ и от решения проблем обеспечения медицинской безопасности в учреждениях ФСИН во многом зависит здоровье сотрудников ФСИН, подследственных и осужденных в исправительных учреждениях и как следствие состояние здоровья населения страны (Ишков Ю.В. 2008; Белевитин А.Б. и др. 2008, 2009).

Аттестованные сотрудники ФСИН Министерства юстиции РФ, особенно работающие в ИУ (исправительных учреждениях), а также лица, осуждённые к лишению свободы могут быть отнесены к данной категории лиц.

Они испытывают повышенные психоэмоциональные перегрузки, находятся в состоянии хронического стресса, у них меньше продолжительность жизни, чем в среднем у мужчин (Ишков Ю.В., 2008). Кроме того, существует проблема состояния здоровья осужденных, среди которых повышена распространённость многих социально-обусловленных и стресс-индуцированных заболеваний — болезни органов дыхания, ВИЧ, туберкулёз, травмы и др. Вместе с тем научные исследования, посвящённые изучению питания как сотрудников, так и осуждённых к лишению свободы, в т.ч. алиментарной обеспеченности их микронутриентами, влиянию алиментарных или дизрегуляци-онных дисбалансов витаминов, макро- и микроэлементов на состояние здоровья, уровень функциональных резервов у этих категорий населения, до настоящего времени в РФ фактически не проводились. В зарубежной научной литературе имеется целый ряд указаний на существенную роль этих дисбалансов в формировании дезадаптационных расстройств, в том числе психических, как у детей так и у взрослых (Thompson J., 1983, 1989; Yesch В., 1986; Freeman R., 1989), совершающих преступные действия (Schoenthaler S., 1982, 1997; Holfords P., 2007). В частности, установлена положительная корреляция между уровнем РЬ в волосах и совершением преступлений (Pihl R., Ervin О., 1990), анализ элементного состава волос представляется рядом авторов как «ключ» к познанию природы агрессивности и преступности (Holfords Р., 2007 et al.).

Учитывая, что Оренбургская область, на территории которой находится значительное число ИУ, является неблагоприятным с экологической точки зрения регионом с распространёнными микроэлементозами природного и техногенного происхождения, проведение именно здесь исследования по изучению возможного влияния отклонений в микронутриентной обеспеченности рационов питания и дисбалансов макро- и микроэлементов у аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы, представлялось особенно уместным и актуальным.

Цель исследования: изучить влияние питания и элементного статуса на психофизиологические показатели в экстремальных условиях жизнедеятельности для обоснования микронутриентной коррекции поведения.

Задачи исследования:

1. Провести анализ обеспеченности рационов питания макро- и микро-нутриентами сотрудников ФСИН и лиц, осуждённых к лишению свободы.

2. Изучить показатели элементного статуса сотрудников ФСИН и лиц, осужденных к лишению свободы.

3. Выявить взаимосвязь содержания макро- и микроэлементов в диагностических биосубстратах с психофизиологическими характеристиками обследованных контингентов.

4. Изучить особенности элементного статуса лиц, осужденных к лишению свободы за преступления различной степени тяжести.

5. Изучение влияния алиментарной коррекции на элементный статус и психологические показатели.

Научная новизна работы: Впервые проведено комплексное изучение влияния микронутриентной обеспеченности рационов питания и элементного статуса на психофизиологические показатели в экстремальных условиях жизнедеятельности у аттестованных сотрудников ИУ и лиц, осуждённых к лишению свободы.

Впервые описаны новые факты, позволяющие рассматривать в качестве маркера интеллектуальных способностей человека значения содержания алюминия, мышьяка, бериллия, лития, фосфора, кремния, олова и ванадия в волосах. Выявлено повышенное значение интегрального показателя токсической нагрузки у лиц, совершивших тяжкие преступления.

Практическая значимость работы: Полученные данные указывают на возможность применения коррекции психофизиологического и психического состояния в экстремальных условиях жизнедеятельности аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы, всех лиц опасных профессий путём оптимизации микронутриентного состава водно-пищевых рационов. Результаты диссертационной работы положены в основу разработки методических рекомендаций по оценке и коррекции уровня функциональных резервов и психического состояния аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы путем оптимизации микронутриентной обеспеченности рационов питания. Внедрение разработанных рекомендаций положительно повлияет на состояние здоровья аттестованных сотрудников и осужденных к лишению свободы, психологическую обстановку в ИУ и будет содействовать более качкственному выполнению возложенных на сотрудников ФСИН функций по исполнению наказаний.

Материалы работы использованы при подготовке учебных пособий: «Основы здорового питания», «Биоэлементология: основные понятия и термины», «Нутрициология», методических пособий «Элементный статус при действии неблагоприятных факторов производственной деятельности и его алиментарная восстановительная коррекция», «Выявление и амбулаторная коррекция нарушений минерального обмена», информационного письма «Гигиеническая оценка состояния питания лиц, осуждённых к лишению свободы».

Результаты работы внедрены на кафедрах профилактической медицины, нутрициологии и биоэлементологии Оренбургского государственного университета, применены в ИУ ФСИН Оренбургской области.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности элементного статуса лиц, находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности, состоят в тесной взаимосвязи с некоторыми психофизиологическими показателями.

2. У лиц, находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности установлены нарушения обмена ряда эссенциальных химических элементов (Na,Ca,Fe,I,Cr, и др.) и накопление токсикантов (Al, Be, Pb, Cd).

3. Нарушение обмена эссенциальных макро- и микроэлементов и накопление токсичных элементов отрицательно влияют на показатели интеллекта.

Личный вклад автора. Участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации, осуществлялось на всех этапах работы. Автором лично сформулирована цель, задачи, составлены план и программа исследования, разработана его методика и первичные учётные документы для сбора исходных данных.Изучены зарубежные и отечественные источники литературы. Автор лично выполнял исследования по всем разделам диссертации: осуществлял подбор репрезентативных групп для исследования, проводил психологическое тестирование и обработку полученных материалов, проводил медицинский осмотр, сбор анамнеза и забор проб. Автором полностью осуществлена математическая обработка данных с описанием результатов исследования

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на: 1-ой и П-й Международной научно-практической конференциях «Биоэлементы» (Оренбург, 2004, 2006); II Всероссийской научно-практической конференции «Здоровь-есберегающие технологии в образовании» (Оренбург, 2005); Х-й гастроэнтерологической неделе (Москва, 2004), 1-ом и II-ом Съездах Российского общества медицинской элементологии (Москва, 2004, Тверь, 2008),

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 6 статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК для публикаций работ соискателей учёной степени кандидата медицинских наук.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, выводов, списка цитируемой литературы и приложений. Список литературы включает 203 источника, в том числе 123 отечественных и 80 иностранных авторов. .Диссертация содержит 44 таблицы., иллюстрирована 14 рисунками.

ВЫВОДЫ

1. Питание осужденных, находящихся в исправительных учреждениях Оренбургской области, соответствует требованиям Приказа МЮ РФ № 136 от 04.05.01 года. Однако, по ряду объективных причин (эколого-геохимические особенности региона и т.д.) рационы осуждённых к лишению свободы не сбалансированы по минеральному составу (дефицит кальция, магния, фосфора, меди, цинка, йода) и не обеспечивают адекватный уровень потребления.

2. Элементный статус осужденных характеризуется повышенным содержанием в волосах макроэлементов - К, Na, Р, эссенциальных микроэлементов - Fe, I, Li, Si, Cr, Mn, Ni и токсичных микроэлементов - Cd, Pb, Be, Al, Ti. По сравнению с элементным статусом сотрудников, у осужденных досу товерно выше содержание в волосах железа (в 2,1 раза), марганца (в 2,7 раза), селена (в 2,9 раза), хрома (в 1,8 раза), лития (в 1,7 раза), ванадия (в 1,6 раза) и алюминия (в 2,8 раза), что отражает особенности регуляции минерального обмена и эколого-гигиенические условия содержания в ИУ Оренбургской области.

3. Сравнение химического состава волос обследованных с различным уровнем интеллекта показало, что для лиц с низким интеллектом характерно избыточное содержание токсичных элементов - А1 (в 3,7 раза), Be ( в 2,3 раза), Pb, Sn (в 4,2 раза), тяжелых металлов - Fe ( в 3,8 раза ), Со (в 3,1 раза), Cr, Se (в 2,6 раза), Ni, а также As, Li ( в 2,8 раза), Si, V, Мп и Р. На уровень интеллекта достоверно отрицательно влияет воздействующие на организма повышенные количества Al, As, Be, Li, Р, Si, Sn, V.

4. Обследованные с различными характерологическими особенностями личности отличались по содержанию химических элементов в биосубстратах. Для личностей «активно-последовательного» типа характерны относительно низкие значения содержания в волосах А1 , К, Li, V и более высокие значения содержания бора по сравнению с «импульсивными» и «тревожными». Осужденные с «пессимистичным» типом личности отличались низкими значениями содержания в волосах В, Сг, К, Li, Ni, Si и V по сравнению с «импульсивными» и «тревожными», что отражает особенности обмена химических элементов в этих группах.

5. Для лиц, осужденных за тяжкие преступления, характерны максимальные значения суммарного коэффициента накопления токсичных элементов -84, что в 2,8 раза и в 8 раз превышает аналогичный уровень для лиц, совершивших преступления средней и легкой степени тяжести.

6. Использование минерализованного напитка «Витакод-спорт» особенно в сочетании с препаратом «Гумет-Р» повышает содержание химических элементов в организме и улучшает показатели самочувствия и активности у сотрудников ФСИН, подвергающихся повышенной физической нагрузке.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведённые комплексные гигиенические исследования позволили обосновать ряд практических рекомендаций по использованию специальных лечебно-профилактических мероприятий, рекомендованных для аттестованных сотрудников и спецконтингента ИГУ, находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности.

1 .Для оптимизация рационов питания сотрудников ФСИН и лиц, осужденных к лишению свободы, отбывающих наказание в ИУ Оренбургской области следует обогащать рационы Zn, Са, Se витаминами D, Н, Вг, В9> хо-лином и цианокобаламином, что является средством адаптации организма к экстремальным условиям жизнедеятельности.

2. Рекомендовать внедрение многоэлементного анализа биосубстратов (волосы, цельная кровь) в комплекс мероприятий по диспансеризации лиц, находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности, что позволит формировать группы риска по дисэлементозам, отрицательно влияющим на психофизиологические, психологические показатели и проводить целенаправленную коррекцию функционального состояния.

3 Для улучшения обеспеченности организма сотрудников ФСИН и лиц, осужденных к лишению свободы, отбывающих наказание в ИУ макро- и микроэлементами можно использовать искусственно минерализованные напитки, в том числе «Витакод-спорт», созданного с учетом характерных для жителей региона дефицитов макро- и микроэлементов, сочетать его применение с использованием энтеродоноросорбентов типа «Гумет-Р», обогащенных эссенциальными биоэлементами.