Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
Глава 2. ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 24
Глава 3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДУКТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПИТАНИИ СЕЛЬСКИХ ШКОЛЬНИКОВ ИССЛЕДУЕМЫХ ГРУПП 30
3.1 Экологическая оценка состояния почвы двух исследуемых территорий 30
3.2. Экологическая оценка контаминации пищевых продуктов ксенобиотиками 32
Глава 4. ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОРГАНИЗАЦИИ ПИТАНИЯ СЕЛЬСКИХ ШКОЛЬНИКОВ ДВУХ ИССЛЕДУЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ 40
4.1. Оценка рационов питания 40
4.2. Характеристика структуры питания 45
Глава 5. ОЦЕНКА ПИЩЕВОГО СТАТУСА СЕЛЬСКИХ ШКОЛЬНИКОВ ИССЛЕДУЕМЫХ ГРУПП 51.
5.1 Физическое развитие школьников "' 51
5.2 Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы 56
5.3. Функциональное состояние центральной нервной системы 60
5.4. Функциональное состояние дыхательной системы 64
Глава 6. ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННАЯ СВЯЗЬ ПИЩЕВОГО СТАТУСА И РАЗВИТИЯ АЛИМЕНТАРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ С СОДЕРЖАНИЕМ ЭССЕНЦИАЛЬНЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ШКОЛЬНИКАМИ В СУТОЧНОМ РАЦИОНЕ 68
6.1. Анализ заболеваемости сельских школьников в динамике за три года 68
6.2. Эколого-математическая модель риска развития алиментарно-зависимых заболеваний72
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
ВЫВОДЫ 82
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 84
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 86
ПРИЛОЖЕНИЯ 117
- Экологическая оценка состояния почвы двух исследуемых территорий
- Оценка рационов питания
- Функциональное состояние центральной нервной системы
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Во всем мире особое внимание уделяется ухудшению экологической обстановки. В литературе накопилось большое количество данных, позволяющих говорить, что повышенный уровень содержания различных токсичных веществ в выбросах и стоках промышленных предприятий приводит к их накоплению в окружающей среде, продуктах питания и поступлению в организм человека (Гончаренко В.Л., 1998; Онищенко Г.Г., 1997-2002; Прохоров Б.Б., 1996; Александер Д., 1995; Зайцева Н. В., 2003,2005; А.Х. Анеров, А.Д. Цикуний, 2000г.; В.Н. Александров, И.А. Мякишев и др., 2001г.; Т.В. Юдина, О.В. Клешенов, 2001г.; Г.А. Дмитриева, 2000г.; М.П. Лапардин, П.Ф. Кику, Д.В. Маслов, А.Г. Саенко, 2001г.).
Неблагоприятным воздействиям различных факторов среды обитания наиболее подвержено детское население, что объясняется незавершенностью роста, ~~ развития, и совершенствования функционирования всех систем организма ребенка. Анализ научной литературы свидетельствует, что состояние здоровья детей в нашей стране можно считать закономерным итогом игнорирования экологических проблем, которые имели место на протяжении длительного времени практически на территории всей страны (Гончаренко В.Л., 1998; Онищенко Г.Г., 1997-2002; Прохоров Б.Б., 1996; Александер Д., 1995; Зайцева Н. В., 2003,2005; Алексеев СВ., 1994; Баранов А.А., Щеплягина Л.А., 1998; Венедиктов Д.Д., 1998; Галлямов А.Б.1998; Забирова Г.М.,1999; В.А. Медик, 2003; В.Р. Кучма, 2002;Ю.А. Рахманин и др.,2004, Иваненко А.В., Хизгияев В.И. и др., 2005).
Особую важность в связи с увеличением детской заболеваемости в стране приобретает экологическая проблема рационализации и оптимизации питания детского населения, поскольку фактор питания является одним из наиболее значимых факторов окружающей среды, способствующим нормальной жизнедеятельности организма, сохранению и поддержанию здоровья, определяющим в обеспечении гармоничного роста и развития организма, оптимальной работоспособности, адаптации к воздействию неблагоприятных факторов, нормализации обменных процессов.
Вместе с тем, несмотря на пристальное внимание к проблеме неблагоприятного воздействия экологических факторов среды обитания, влияние фактора питания на организм сельских детей с учетом регионального компонента остается недостаточно изученным. Научные исследования за последние годы свидетельствуют о неблагоприятных тенденциях в структуре потребления пищевых продуктов в промышленных городах. Снизился уровень потребления большинства витаминов, ряда минеральных веществ, а также пищевых волокон. Отмечают неуклонное снижение потребления белка, прежде всего белка животного происхождения. По ряду регионов России дефицит полноценных белков в питании детей достигает до 30% от физиологических норм (Пивоваров Ю.П., Волгарев М.Н., Конь И.Я., 1997, Спиричев И.Б.,1996, Конь И.Я.,1998).
Отсутствуют данные по влиянию особенностей питания сельских школьников на пищевой статус и риск развития алиментарно-зависимых заболеваний. Не выяснен возможный механизм влияния чужеродных химических веществ, содержащихся в продуктах питания на состояние пищевого статуса. Отсутствуют научно-обоснованные мероприятия и разработки по рационализации и оптимизации питания младших школьников, проживающих на сельских территориях; недостаточно представлены региональные исследования по оценке особенностей питания сельских школьников младших классов и их влияния на физическое развитие и психофизиологический статус детей. Не в полной мере освещены вопросы состояния пищевого статуса, который позволяет выявить на раннем этапе закономерность возникновения алиментарно-зависимых заболеваний в данной группе детского населения и разработать вопросы коррекции.
Необходимость решения вопроса, связанного с экологической характеристикой фактора питания, как определяющего в развитии алиментарно-зависимых заболеваний, а также разработки профилактических мероприятий по оптимизации и рационализации питания детей с учетом современных региональных особенностей условий жизнедеятельности ребенка обуславливает актуальность проведенных исследований.
Цель и задачи исследования:
Цель исследования: дать экологическую оценку основных пищевых продуктов, используемых в питании сельских школьников, оценить питание и определить их влияние на алиментарный статус детей, на основании чего разработать комплекс мероприятий по рационализации и оптимизации питания.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
Установить уровень рациональности, адекватности, сбалансированности и структуры питания сельских школьников.
Провести экологическую оценку основного набора продуктов, используемых в питании сельских школьников младших классов.
Определить степень влияния фактического питания на алиментарный статус путем исследования физического развития и психофизиологического состояния организма.
Исследовать в динамике за три года распространение и структуру заболеваний среди младших школьников исследуемых групп.
На основании полученных данных разработать комплекс научно-обоснованных мероприятий по экологической безопасности питания сельских школьников.
Научная новизна исследования.
Дана экологическая характеристика организации питания сельских школьников младших классов. Установлено, что питание детей является нерациональным и неадекватным, характеризующимся энергетической и нутриентной дефицитностью, несбалансированностью питания.
Установлено нарушение в структуре питания школьников, характеризующееся снижением потребления наиболее биологически ценных продуктов питания - таких, как мясо и рыба, молоко и молочные продукты, овощи и фрукты, в результате чего наиболее важные нутриенты (белки, витамины, микроэлементы) поступают в организм в недостаточном количестве.
Получены новые данные о количественном содержании чужеродных химических веществ в основных продуктах питания, используемых школьниками, и показано их влияние на снижение содержания эссенциальных питательных веществ.
Впервые показано, что нерациональное питание приводит к нарушению пищевого статуса, который характеризуется снижением уровня физического развития и функционирования сердечно-сосудистой и центральной нервной систем.
Установлена зависимость между изменениями пищевого статуса учащихся и развитием алиментарно-зависимых заболеваний.
Практическая значимость работы.
Полученные данные об экологической безопасности и структуры питания и влиянии последних на алиментарный статус сельских школьников расширяют знания в области экологии человека.
Практическая ценность работы характеризуется обоснованием и разработкой комплекса профилактических мероприятий по экологической рационализации и оптимизации питания детей с учетом регионального компонента.
По результатам исследований разработано информационно-методическое письмо «Экологическая безопасность питания сельских школьников» (Оренбург, 2006). Предложенные в нем рекомендации по снижению степени влияния экологически загрязненных продуктов питания и нормализации питания учащихся используются в работе Федерального Государственного Управления Здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 27.03.2006.), Министерства образования Оренбургской области (акт внедрения от 10.03.2006.). Результаты исследований включены в программу преподавания разделов экологии человека на педиатрическом, медико-прфилактическом и постдипломном факультетах ГОУ ВПО «Оренбургской государственной медицинской академии Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Российской Федерации» (акт внедрения от 13.03.2006) и института естествознания и экономики ГОУ ВПО «Оренбургского государственного педагогического университета Федерального агентства по образованию и социальному развитию Российской Федерации» (акт внедрения от 10.05.06г.).
Основные положения, выносимые на защиту
Контаминация пищевых продуктов, используемых в питании сельских школьников, ксенобиотиками, обусловлена загрязнением почвы и приводит к недостатку и дисбалансу эссенциальных питательных веществ в основных продуктах питания детей.
Использование экологически загрязненных продуктов в питании сельских школьников младших классов приводит к изменению алиментарного статуса детей.
Нарушение пищевого статуса сельских школьников, а также риск развития алиментарно-зависимых заболеваний находятся в прямой зависимости от содержания чужеродных химических веществ в основных продуктах питания, количественных и качественных нарушений в питании детей.
Апробация работы.
Основные результаты исследования доложены: -на 2-ой научно-практической конференции «Здоровое питание XXI» (Оренбург, 2003); -Всероссийской научно-практической конференции «Среда обитания и здоровье детского населения» (Оренбург, 2003); -Всероссийской научно-практической конференции «Социально-гигиенический мониторинг здоровья населения» (Рязань, 2004); -7-ом Всероссийском конгрессе «Здоровое питание населения России» (Москва, 2003); -XV Международном симпозиуме «Медико-экологическая безопасность и социальная защита населения» (Италия,2004); -2-ой Международной научно-практической конференции «Здоровое поколение - международные ориентиры XXI века» (Самара, 2005); -XXVII преподавательской научно-практической конференции «Теории, содержание и технологии высшего образования в условиях глобализации образовательного процесса» (Оренбург,2006).
Публикации материалов исследования.
По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, из них 2 журнальные статьи.
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы, описывающей материалы и методы исследований, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов и практических рекомендаций, указателя литературы и приложений (4).
Работа иллюстрирована 20 таблицами и 11 рисунками. Библиографический указатель содержит 203 отечественных и 87 иностранных источников.
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Росздрава» согласно плана НИР по комплексной программе (№ государственной регистрации 01.20.00 13464).
Экологическая оценка состояния почвы двух исследуемых территорий
С гигиенических позиций опасность загрязнения почвы химическими веществами определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и опосредованно на человека. В Оренбургской области недостаточно решались вопросы санитарной очистки, что привело к загрязнению селитебных территорий твердыми бытовыми и промышленными отходами. Особую тревогу вызывает накопление отходов, содержащих токсические вещества, на территории области сложилась крайне опасная ситуация с токсическими отходами. В связи с этим на первом этапе исследования была проведена гигиеническая оценка результатов исследования почвы в Оренбургском и Бугурусланском районах области.
Для анализа использовались данные исследований, проводимых Центрами Госсанэпиднадзоров Оренбургского и Бугурусл а некого районов.
Как видно из таблицы З.1., из эссенциальных микроэлементов, наибольшее превышение допустимого уровня отмечалось по кобальту - в Оренбургском в 5,9 раза и в Бугурусланском в 4,3 раза; хрому - в Оренбургском в 1,8 раза и в Бугурусланском в 1,4 раза; молибдену - в 1,5 раза в двух исследуемых районах. Незначительное превышение уровня ПДК в обоих районах наблюдалось по меди, цинку и марганцу. Йод в почве не был обнаружен.
По содержанию условно эссенциальных микроэлементов в почве установлено, что никеля и в Оренбургском и в Бугурусланском районах было в 3,4 раза выше уровня ПДК.
Содержание бора и ванадия в двух исследуемых районах превысило уровень предельно допустимых концентраций в 2 раза и в 1,05 раза соответственно. Содержание вольфрама в почве Оренбургского района составило 0,01 мг/кг, а в Бугурусланском районе он обнаружен не был.
Исследования почв Оренбургского и Бугурусланского районов выявили незначительное содержание в них потенциально токсичных и токсичных микроэлементов. Только содержание титана в почвах превышало допустимый уровень в 1,2 раза в обоих районах.
Таким образом, в результате проведенных исследований, можно отметить, что концентрации кобальта в исследуемых районах превышали допустимые уровни более, чем в 4-5 раза, никеля в 3,4 раза, а бора более, чем в два раза, что не позволяет рассматривать их как условно эссенциальные микроэлементы в общей характеристике.
Практически все элементы превышали допустимые концентрации, что свидетельствовало о разных уровнях антропогенной нагрузки. Наиболее высокие показатели зарегистрированы по кобальту, никелю, бору, молибдену, хрому, барию, титану и ванадию Суммарное содержание токсичных и потенциально токсичных элементов было выше, чем эссенциальных и практически не имело различий между двумя исследуемыми районами.
Химические элементы по экологическим цепочкам поступают в растительные продукты, организм животных и человека. Повышенное содержание металлов в воздухе, воде и почве приводит к загрязнению пищевых продуктов. Нами было изучено содержание химических элементов в основных продуктах питания, произведенных на территории районов Оренбургской области и используемых в питании детей двух исследуемых групп. Установлено, что в продуктах питания, используемых детьми двух исследуемых групп, среди эссенциальных микроэлементов, приоритетным было содержание хрома, превышающее максимально допустимый уровень (ПДК).
В зерне и хлебобулочных изделиях, используемых в рационах питания сельских школьников двух исследуемых групп содержание эссенциальных микроэлементов было несколько выше нормируемых величин.. Так, содержание меди в зерне было от 5,7% до 24,7%, содержание цинка в хлебобулочных изделиях от 15,4% до 23,1% выше максимально допустимого уровня (табл.3.3.).
В молоке и молочных продуктах, используемых в рационах питания школьников двух исследуемых групп содержание эссенциальных и условно эссенциальных микроэлементов не превышало максимально допустимого уровня, за исключением хрома. Содержание хрома в молочных продуктах, используемых детьми первой группы в 7,8 раза превысило ПДК, а второй группы - в 3,5 раза соответственно (табл. 3.4).
Оценка рационов питания
Анализ химического состава среднесуточных рационов показал их энергетическую и нутриентную дефицитность, соотнесенных с «Физиологическими нормами потребления эссенциальпых питательных веществ» (ФНП). В среднесуточном рационе питания школьников Оренбургского района общий белок составил 60,2 г, что всего 88,5 % от ФНП. В Бугурусланском районе среднесуточное содержание белка составило 65,5г., т.е. 96,3% от ФНП.
Сбалансированность рациона питания по белку определяется по соблюдению пропорций аминокислот. В анализируемых рационах питания детей двух исследуемых групп из 8 незаменимых аминокислот возрастная потребность обеспечивалась только по изолейцину на 102,6% и 107,9% соответственно, менее, чем на 2/3 - по фенилаланину, метионину, лизину, триптофану, треонину (49,4-72,7%). Недостаточное поступление незаменимых аминокислот связано с малой долей в рационах белка животного происхождения: у детей первой группы - 75,7% от рекомендуемой потребности и у детей второй группы - 81,9%. Дисбаланс аминокислот возникает при дефиците в рационах уже одной, какой-либо незаменимой аминокислоты, лимитирующей использование других аминокислот в процессе биосинтеза белка.
В большей степени, чем белка, недостаточно в рационах липидов: в первой группе - 54,9г (28% по калорийности), во второй группе - 56,3г (29% по калорийности), против 68г (31% по калорийности). Это связано преимущественно с низким потреблением продуктов животного происхождения в целом, а также за счет недополучения сливочного и растительного масла в натуральном виде. Это подтверждается также и тем, что доля растительных липидов завышена до 30% в обоих районах.
Содержание углеводов в рационах питания детей двух исследуемых районов на 95% соответствовало ФНП. Основным углеводом рационов является крахмал, на его долю от общей суммы углеводов приходилось 55%). Моно- и дисахариды составили 37%, в то время как для детей младшего школьного возраста рекомендуется не превышать 20%.
Энергетическая ценность рационов питания детей в Оренбургском районе составила 1775 ккал и в Бугурусланском - 1970 ккал, что на 15,5% и на 6,2% соответственно ниже физиологических норм потребления для данной возрастной группы. В связи с тем, что на усвояемость эссенциальных питательных веществ оказывает влияние их сбалансированность в рационе питания, было проанализировано соотношение между белками, жирами и углеводами. Разность между фактическим употреблением и рекомендуемым употреблением пищевых продуктов превышает 10%. При этом у детей Оренбургского района соотношение белков, жиров и углеводов составляет 1: 0,9: 4,2 при рекомендуемом соотношении 1:1,1:4,8. В Бугурусланском районе наблюдается аналогичная картина: соотношение белки : жиры : углеводы составило 1:1,1:4,6. Обеспеченность рациона минеральными веществами характеризовалось большим колебанием значений от 35, 6% до 283% в обоих районах, что является свидетельством неоптимальной сбалансированности макро- и микронутриентов, которая способна усиливать дефицитность отдельных элементов.
Обеспеченность рационов такими макроэлементами как кальций и фосфор не превышала 70% в Оренбургском районе и 72% в Бугурусланском районе. Кроме этого снижено содержание в рационах детей обеих исследуемых групп таких микроэлементов, как цинк в 1,2 раза, медь 2,8 - 2,6 раза, кобальт в 1,03 -1,13 раза и йод в 1,2 - 1,1 раза соответственно.
Избыточное содержание в пище соединений фосфора и магния является одной из причин, затрудняющей всасывание кальция. Оптимальным для всасывания является соотношение кальция и фосфора 1:1 и кальция и магния - 2:1. В исследуемых рационах питания детей 1-ой группы это соотношение составило Са : Р - 1:1,6 и Са : Mg - 2,7:1, во 2-ой группы- 1:1,5 и2,8:1 соответственно.
Функциональное состояние центральной нервной системы
Адаптация детей к неблагоприятным факторам окружающей среды, в том числе к фактору питания, характер их поведенческих и физиологических реакций определяется в первую очередь функционированием центральной нервной системы, особенностями протекания в ней процессов возбуждения и торможения.
Согласно данных функционального состояния центральной нервной системы сельских школьников второй группы, представленных в таблице 5.7., установлено, что в динамике учебного года коэффициент точности выполняемой работы (К) недостоверно повышался. В динамике трех лет обучения, данный коэффициент (К) достоверно повысился на 22,3%. Отмечалось достоверное увеличение в динамике учебного года коэффициента умственной работоспособности в 2002г. и 2003г. на 42% и 36% соответственно. В динамике обследования с 2001 по 2003г.г. коэффициентов умственной работоспособности и скорости обработки информации соответственно на 43,5% и 39,1%. Скорее всего данные изменения связаны с периодом взросления ребенка, с развитием адаптационно-защитных механизмов.
В первой группе школьников в динамике учебного года и трехлетнего исследования отмечалось достоверное увеличение показателя скорости обработки информации на 25,7% и 44,9% соответственно. В то же время отмечается увеличение показателей точности выполнения работы только на 12% в динамике трехлетнего наблюдения и достоверное снижение коэффициента умственной работоспособности на 20,4%, что можно объяснить нарушением основных режимных моментов и пищевого статуса.
Анализ показателей характеристики внимания у учащихся первой группы выявил достоверное снижение данного показателя на 30,9% в период с 2001 по 2003г.г., в то время как во второй группе данный показатель достоверно увеличился на 34,4% (таблица 5.8.).
Анализ уровня тревожности школьников двух исследуемых групп выявил, что в 2001 году (рис. 4.1) во второй группе преобладали дети со средним уровнем тревожности (64,7%»), который являлся благоприятным фоном для успешной адаптации ребенка к неблагоприятным факторам окружающей среды. Остальные дети относились к группе риска по развитию возможной дезадаптации (23,5% детей с несколько повышенным уровнем тревожности и 11,8% с высоким уровнем).
Другая ситуация наблюдается в первой группы. Так, в 2001 году у школьников данного района превалировали дети с высоким уровнем тревожности (62%), 27%) составляли дети со средним уровнем, 11% были со слабым уровнем тревожности, что также являлось неблагоприятным фоном для развития благоприятной адаптации (рис. 4.1).
К 2003 году (рис. 4.2) отмечались следующие показатели: до 11% снизилось число детей со слабым уровнем тревожности; до 27% увеличился процент детей со средним уровнем. Процент детей с высоким уровнем изменился незначительно и оставался лидирующим (62%).В динамике трехлетних наблюдений показатели жизненной емкости легких достоверно возрастают у учащихся первой группы на 44,4% (1,0+-0,01-2001г.; 1,5%-2003г.) и на 21% - (1,8+-0,01-2001 г; 1,9+-0,01-2003г) у школьников второй группы, что скорее всего определяется не только взрослением ребенка, но и результатом воздействия факторов, определяющих питание ребенка.
В 2003 году у учащихся второй группы по сравнению с предыдущими годами у 15,6%) детей жизненная емкость легких была выше нормативных показателей. В первой группе увеличилось количество детей как высокими, так и низкими показателями: 11,4% - ниже нормы и 12,7%) -выше нормы ( по сравнению с 10% в 2001г.). Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:
1. Динамическое наблюдение за физическим развитием младших школьников показало, что во второй группе с 2001 года по 2003 год увеличилось число детей с гармоничным физическим развитием и уменьшилось число детей с дисгармоничным и резко дисгармоничным физическим развитием. В то время как в первой группе уменьшилось число детей с гармоничным развитием и увеличилось с резко дисгармоничным развитием.
2. В динамике трехлетнего наблюдения у сельских школьников первой и второй групп отмечалось наименьшее напряжение регуляторных систем, что проявлялось в положительной динамике функционирования сердечно-сосудистой системы: на 32,2% увеличилось число детей с удовлетворительным уровнем адаптации, на 33,5% уменьшилось число лиц с неудовлетворительной адаптацией, к концу третьего года обучения отсутствовали дети со срывом адаптации.
3. К 2003 году в обеих группах обследуемых школьников отмечалась положительная динамика показателей функционирования центральной нервной системы учащихся: коэффициент точности выполняемой работы увеличился на 22,3%, коэффициенты умственной работоспособности и скорости обработки информации на 36,5% и 39,1% соответственно.
4. В исследуемых группах школьников прослеживалось уменьшение на 11,8% детей с высоким, на 14% с несколько повышенным уровнем тревожности и увеличению на 18,9%) детей со средним уровнем, что по всей вероятности связано не только с нерациональным распределением учебной нагрузки, но и с регулярным недостаточным употреблением некоторых незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных веществ, которые влияют на возбудимость нервной системы и состояние иммунного статуса
![Клинико-бактериологические и иммунологические характеристики аллергического ринита на Севере и влияние на них экологических факторов жилища [Электронный ресурс]](/i/i/4335/190976.png "Клинико-бактериологические и иммунологические характеристики аллергического ринита на Севере и влияние на них экологических факторов жилища [Электронный ресурс] Матвеева Наталья Ивановна")
