Введение к работе
Актуальность проблемы. В связи с исчерпыванием запасов угля, залегающих на неглубоких горизонтах, дальнейшее развитие угольных предприятий, осуществляющих его подземку» добычу, связано с увеличением глубина разработок, которая ежегодно воэра- ' стает на 12-15 м. В настоящее время в ряде.регионов страны около 40 очистных и подготовительных забоев расположены на глубинах более 500-700 м и обеспечивают добычу 30-60 каменного и 15-60% антрацитового угля. Сложившиеся в них условия труда характеризуются выраженной интенсивностыо неблагоприятных производственно-микроклиматических факторов. Гигиеническим прогнозом установлено, что отмеченная тенденция роста глубин» ведения горных работ сохранится. При втом не удастся обеспечить безлад-" ную выемку топлива, более того, на фоне замены превалирующей значимости тяжести физической нагрузки на ее напрвженность,не будет ликвидирован полностью ручной труд, а интенсификация технологических операций обусловит рост нагрузки на организм вредных экзогенных воздействий (Тшяек Е.Г. и-соавт.,1986; Меняйло Н.И., Тышлек Е.Г., 1989). О сложности решения вопросов, связанных с нормализацией специфических экстремальных условий, производственной среды в глубоких шахтах, свидетельствует то обстоятельство, что в мировой практике отсутствуют надлежащие технические решения.
Следствием указанных закономерностей развития отрасли является изменение структуры, рост распространенности и выраженности патологических изменений в функциональных системах организма горнорабочих (Измеров Н.Ф. и соавт,,1986; Зингер Ф.Х. и соавт. 1988; Кобец Г.П..Шевченко Л.С.,1988). Проблема сохранения их здоровья, как многофакторное явление, требует комплексного рассмотрения, причем приоритетное место должно отводиться профилактическим мероприятиям, важной составной частью которых является внедрение в практику научно-гигиенических основ питания.
Анализ уровня достижений в нутрициелогии показал, что правильная организация питания является действенной составной частью первичной и вторичной профилактики заболеваний. Это обусловлено патогенетической связью дисбаланса питания не
только с развитием алиментарных,"но и различных мультифактор-ных заболеваний сердечно-сосудистой, пищеварительной и других систем организма (Высоцкий В.Г.,1977; Смолянский Б.Д., 1979, 1989;.Конышев В.А., 1985,1987; Волгарев М.Н. и соавт.,1987; Др-ценко В.А-., Бондарев Г.И., Мартинчик А.Н., 1987; Спиричев В.В., 1987; Оганов Р.Г., 1989; Смоляр В.Й., 1989; Конь И.Я.,.1Э90; Шарыанов Т.Ш., 1990; Маеуег Е.М., -1939$ Conning В.И., 1990; Hautvast J., 1990 ). Имеются данные, что на промышленных пред-' приятиях с хорошей организацией питания заболеваемость с временной утратой, трудоспособности существенно сокращается, а днев- . ная производительность труда увеличивается (Горб Г.Д. и соавт., 1987; Тумпбаев М.Ж. и соавт., 1987). Вместе с тем, фактический научный материал не позволяет научно обосновать систему мер организации питания и алиментарной профилактики заболеваний горнорабочих в экстремальных условиях глубоких шахт. Таковы научно-гигиенические предпосылки проведения настоящей работы.
Цель и задачи работы. Цель работы заключалась в гигиеническом обосновании принципов алиментарной профилактики негативного воздействия на организм горнорабочих глубоких шахт экстремальных условий труда. .
Для достижения цели программой исследований были определены следующие задачи: I) разработать методологические основы концепции питания шахтеров глубоких горизонтов; 2) дать количественно-качественную характеристику и изучить общие закономерности .влияния биологических и социальных факторов на здоровье и пищевые потребности группы наблюдения; 3) дать гигиеническую характеристику диетического .статуса шахтеров; 4) обосновать рекомендуемые уровни потребления энергии и пищевых веществ ( с учетом их профилактической направленности) горнорабочими глубоких шахт; 5) разработать продуктовый набор и обосновать структуру суточйо-го рациона, определить требования к режиму питания с учетом сменности работы и особенностей бюджета производственного и непроизводственного времени горняков; 6) провести комплексную клинико-лабораторную проверку разработанных гигиенических требований к организации питания шахтеров на основе изучения балансовых, биоэнергетических, биометрических, биохимических, гематологических и иммунологических показателей; 7) дать медико-биологическое обоснование путей оптимизации нутриентного состава суточных ра-
ционов горняков,-применения профилактических и лечебных доз алиментарных адаптогенов при работе в экстремальных условиях глубокой шахты; 8) разработать гигиенические требования к организации внутряиахтного питания и питьевого водоснабжения шахтеров в глубоких горизонтах.
Научная новизна работы: I) сформулирована парадигма гигиенических требований к химическому составу и продуктовому набо- -, ру пищевых рационов горнорабочих, направленная на максимальное использование ресурсов метаболической адаптации и алиментарной ' профилактики заболеваний в экстремальных условиях глубоких шахт; 2) дана комплексная гигиеническая оценка условий труда и прослежены закономерности их неблагоприятного влияния на уровень и структуру заболеваемости с временной утратой трудоспособности горняков; 3) впервые изучена интенсивность воздействия на метаболизм нутриентов и функциональную деятельность организма основных производственно обусловленных детерминант потребностей в энергии и пищевых веществах в глубоких горизонтах; 4) установлены общие закономерности, привычки и традиции в фактическом питании изучаемой профессиональной группы;^) дана обобщенная характеристика изучаемого контингента, включающая данные о его стандартах физического развития и по--казателях гомеокинеза внутренней среды организма; б)предложена усовершенствованная методика определения энерготрат, основанная на мониторинге и интегрировании Частоты сердечных сокращений. Разработаны более репрезентативные экспресс-методы изучения потребностей в энергии,базирующиеся на хронометраже различных видов активности с учетом их метаболической константы, а также уравнении регрессии, отражающем их зависимость от лимитирующих факторов; 7) впервые обоснованы рекомендуемые нормы потребления энергии и пищевых веществ, гигиенические требования к режиму питания, набору продуктов и структуре меню рабочих глубоких шахг, к организации внутришахтного питания и питьевого водоснабжения; 8) впервые установлена необходимость и обоснованы пути круглогодичной витаминной коррекции питания горнорабочих; 9) проведено медико-биологическое обоснование применения ряда алиментарных адаптогенов при работе в экстремальных условиях глубокой шахты, повышения лнедаоко-'ниозотормозящего действия; пищи.
практическая значимость работы. Материалы исследований ис-.польэованы "Научным советом по медицинским проблемам питания" при Президиуме АМН СССР в ходе разработки "Норм физиологических . потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп "населения СССР" (3991 г.).
Результаты работы внедрены в практику эдравоохранения(контроль за организацией литания шахтеров, со стороны специалистов МСЧ, государственного и ведомственного санитарного надзора), . общественного питания (столовые, пункты подземного питания.пищеблоки оздоровительных и.лечебно-профилактических учреждений, обслуживающие горняков) и предприятий пищевой промышленности (хлебозавода) лутем их отражения в следущих методических документах и технических условиях: "Методические рекомендации по устройству, оборудованию и содержанию пунктов приготовления, . комплектации и выдачи горячего подземного питания шахтерам" Сутв.МУП СССР, 19.83 г.), ТУ 8-22-54-88 "Изделия хлебобулочные' сдобные. Булка шахтерская витаминизированная", "Руководство по организации питьевого водоснабжения горнорабочих глубоких шахт" (утв. МУЛ СССР, 1988 г'.),СанПиН 42-123-4717-88 "Рекомендуемые (регламентируемые) уровни содержания витаминов в витаминизированных пищевых продуктах" (утв.МЗ СССР, 1988 г.), методические рекомендации "Санитарно-гигиенические требования и контроль за организацией превентивного и диетического питания рабочих промышленных предприятий" (утв. МЗ УССР, 1990 г.), методические t. рекомендации "Санитарно-гигиенические требования и организация внутршпахтного питания и питьевого водоснабжения горнорабочие. глубоких шахт" (утв. ,МЗ УССР, 1991 г.).
Разработанные исходные требования на проектирование специальных фляг с аккумуляторами холода (авт. свид. № 1386822 от 8.12.87 г. на изобретение "Устройство для охлаждения напитков") . обеспечат горнодобывающие предприятия техническими средствами, позволяющими сохранить температуру напитка на требуемом уровне в экстремальных микроклиматических условиях на глубоких гори-' зонтах.
Предложенные методики определения янерготрат (5 рацпредложений) позволят специалистам, работающим в области медицины, с высокой степенью репрезентативности в минимальные сроки оценить тяжегть и напряженность физической нагрузки в иссле-
дованиях с участием различных профессиональных, половых и возрастных групп.
В учебный процесс внедрены результата исследований,изложенные в учебнике "Гигиена питания" (главы 1-4,18) для студентов медицинских институтов (М.:Медицина, 1991).
Основные пслояения научных разработок экспонировались на ВДНХ СССР (1987,1989).
Предложены пути повышения эффективности реабилитационных мероприятий при пневмокониозе угольщиков, а также доказана необходимость а обоснованы пути осуществления круглогодичной коррекции витаминного состава рационов питания горнорабочих.
Апробация работы. Результаты работы доложены на Республиканской научной конференции "Оздоровление условий труда, профилактика заболеваний горнорабочих и горноспасателей, организация экстренной медицинской помечи на угольных шахтах" (Донецк,1985), XI и ХП съездах гигиенистов Украйни (Львов, І9Є6, Одесса,І99Г), ' У съезде гигиенистов, санитарнья врачей, эпидемиологов, микробиологов и инфекционистов Узбекистана (Ташкент, 1987),Всесоюзном рабочем совещании проблемной комиссии "Проблемы ассимиляции пищи и физиологическое обоснование норм рационального питания" . (Киев, 1967), I съезде геронтологов и гериатров Украинской ССР (Днепропетровск, 1988), Республиканской научной конференции с международным участием "Вопросы рационального питания человека" (Паланга, 1968), Республиканской научной конференции "Химия, медико-биологическая ецзнка и использование пищевых волокон" (Одесса, 1968), Всесоюзном рабочем совещании проблемной комиссии "Научные основа гигиены питания":"Лечебно-профилактическое' питание при воздействии вредных химических факторов производственной среды"(Пермь, 1988) и. "Фактическое питание и рационали- : зация питания населения СССР" (Кемерово, 1988), II Всесоюзном, симпозиуме "Физиологическое нормирование труда"(Донецк, 1989), Всесоюзном совещании "Реализация научно-технической программы "Витаминизация пищи" (Углич, 1990), IX Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы физиологии труда и профилактической арго- г томики" (Свердловск, 1990), научной конференции с международным участием "Питание: здоровье и болезнь" (Москва, 1990), Всесоюзной конференции по клинической витаминологии (Москва, 1991), Республиканской научно-практической конференции по
проблемам медицинской экологии (Владивосток, 1991), Республиканской научной конференции "Питание и здоровье" (ТаллиннД991). -Целевая апробация работы проведена на межкафедральной конференции Днепропетровского мединститута (Днепропетровск,1991).
Объем м структура диссертации. Работа содержит 290 страниц основного машинописного текста и состоит из введения,методов и объема исследований, методологических основ концепции питания горнорабочих (обзор литературы и собственные данные), десяти ,глав собственных исследований, заключения, выводов, списка использованных источников литературы. Текст иллюстрирован 54 таблицами, 2 схемами и 6 рисунками. Библиография включает 492 наименования, в том числе 368 отечественных и 124 иностранных авторов.-
Основные положения, выносимые на защиту:!) условия труда, профессиональная структура, эргономические факторы, состояние здоровья, пищевой статус и фактическое питание - основные предпосылки организации мероприятий по алиментарной профилактике заболеваний горнорабочих в экстремальных условиях глубокой шахты; 2) модифицированные методики определения тяжести и напряженности физической нагрузки; 3) методические принципы обоснования адекватного потребления анергии и основных нутри-ентов шахтерами глубоких горизонтов с учетом неблагоприятных производственно-профессиональных факторов; 4) рекомендуемые величины потребления энергии и пищевых веществ изучаемой профессиональной группой, формирующие структурную основу гомео-кинеза в экстремальных условиях глубокой шахты; 5) скорректированный набор пищевых продуктов с учетом физиологических потребностей горняков в нутриентах, закономерностей в их питании, а также модель-схема рациона питания - научная основа организации адекватного питания, повышения его медицинской эффективности; 6) пути оптимизации нутриентного состава рационов горнорабочих и необходимость проведения круглогодичной профилактической поливитаминизации с целью коррекции пищевого статуса шахтеров; 7) медицинская целесообразность и методика применения продуктов пчеловодства как биогенных стимуляторов, повышающих адаптацию организма горняков к эрготерми-ческой нагрузке; 8) применение пищевых волокон и йода с целью повышения внезмокониозотормоаящего действия пищи, оптимизации
алиментарных методов профилактики и лечения пылевых заболеваний легких горнорабочих; 9) химический состав и структура подземного приема пищи для шахтеров глубоких горизонтов; 10) нормы во-. допотребления для горняков в условиях эрготермической нагрузки, режим их приема в ходе производственного процесса.
Методы -л об^ем исследований. Для обоснования параметров физиолого-гигиенических требований к питанию горнорабочих была. разработана функционально-гомеостатическая концепция, базирующаяся на постулатах теорий сбалансированного и адекватного пи--тания. Методической основой проводимого в соответствии с ней комплекса современных эпидемиологических, гигиенических, физиологических, физических, химических, биохимических, иммунологических и математических исследований явился метод системного подхода, основанный на теории функциональных систем и дапщий возможность изучить физиологические функции, метаболические процессы в системных организациях. Это позволяет более полно оценить состояние целостного организма, его резервные возможности и выбрать направление и объем проведения корректирующих мероприятий.
Базой для проведения натурных исследований явились глубо-. кие угольные шахты Центрального Донбасса (ПО "Донецкуголь" и . Ю "Макеевуголь"), а таете обслуживающие их предприятия общественного питания и учреждения здравоохранения. Общие закономерности в организации общественного питания горнорабочих изучались в целом на шахтах Украины.
Объем и номенклатура выполненных исследований по отдельным фрагментам составили: I) изучение микроклиматических условий труда, неблагоприятных техногенных факторов - 440 измерений, а также анализ данных СЭС и ВГСЧ по 8 шахтам; 2) изучение состояния здоровья (заболеваемость с временной утратой трудоспособности по больничным листам, интервьюирование, клинический осмотр и углубленное медицинское обследование горняхов в стационаре) - суммарная группа наблюдения 2210 человек, а также анализ данных МСЧ по 10 шахтам; 3) изучение возрастного и профессионального состава, физического развития шахтеров - группа наблюдения 2320 человек, а также анализ данных по 4-м шахтам (11230 человек); 4)изучение фактического питания и химического состава опытных рационов (опросно-весовой, анкетно-
опросный метода, по меню-раскладкам, лабораторный анализ раци-.оновло нормируемым нутриентам) - 2474 человекотприеыов пищи, 648 анализов, а также данные по организации общественного пита- -ния на 125 тахтах; 5) изучение функционального состояния организма (нервная система: показатели электрического сопротивления хаки и скорости переработки информации, исследование внимания методом отыскивания чисел и с помощью корректурной пробы; мышечная работоспособность: проба PWC, мышечная сила и статическая выносливость мышц кисти, показатель абсолютной работоспособности; дыхательная система: рентгенография, количество дыхательных движений, функция внешнего дыхания (ЖЕЯ, ОФВ^; ШЕЛ, индекс- Тиффно,-OS&Bj/ffiKEI, НЕЛ/ДШ); сердечно-сосудистая система: хйлтеровскоа ыониторирование, измерение артериального давления, электрокардиография) - 2047 исследований; 6)опреде-, лете гематологические показателей Нв, число эритроцитов, цветовой показатель, число лейкоцитов, лейкоцитарная формула, СОЭ) - 264 определения; 7) определение иммунологических показателей (E-FOK, ЕАС-ЮК, 1БТ1;-^ А,^ М,-^-^, лизоцим в крови) '» 366 определений; 8) "изучение гормонального статуса (связанный с белками йод , тироксин, гистамин в крови) - 148 анализов; 9)изучение белкового обмена (общий белок, альбумины,глобулины, свободные аминокислоты в крови; мочевина и креатинин в моче; азот кала, мочи и.пота) - 1189 анализов; 10) изучение жирового обмена (общий холестерин,«f-XC, фосфолипиды, тригли-цериды, малоновый диальдегид, диеновые коньюгаты в крови; фосфатидилсерин, сфингомиелин, фосфатидилхолкн, фосфатидили-нозит в мембранах эритроцитов; чувствительность эритроцитов к переписному гемолизу) - III5 анализов; II) изучение углеводного обмена (глюкоза и молочная кислота в крови) - 56 анализов; 12) изучение витаминного статуса (ретинол, свободные токоферолы в крови, тиамин, рибофлавин, 4-пиридоксиновая кислота, A/j - ВДА и аскорбиновая кислота в поте и моче) - 297 анализов, а также выявление симптомов витаминной недостаточности у 168 "человек по 18 признакам; 13) изучение минерального статуса (железо, фосфор, кальций, калий, магний, цинк в крови и поте, общая железосвязывапцая способность сыворотки крови.процент насыщения трансферрина железом, неорганический йод в поте и моче, натрий, хлор в поте) - 397 анализов; 14) изучение энер-
готрат - 84 дня наблюдения, 1206 измерений, анализ 504 человеке--приемов пищи.