Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор. Современные проблемы питания человека в экстремальных условиях 16
1.1. Экстремальные условия и их воздействие на человека 16
1.1.1. Проблема защиты населения от экстремальных факторов 18
1.1.2. Профилактически направленное питание как основа защиты населения от экстремальных факторов 19
1.1.3 .Современные направления исследований по созданию профилактического питания 20
1.2. Научные основы питания космонавтов 23
1.2.1 .Особенности обитания в условиях космических полетов 23
1.2.2. Научные подходы к разработке и использованию питания для космонавтов 26
1.2.3.Характеристика штатных рационов питания космонавтов 27
1,2.4.Технологические аспекты разработки и совершенствования продуктов питания космонавтов 29
1.2.5. Физиологические особенности человека в космосе и необходимость перехода к профилактическому питанию для космонавтов 31
1.3. Проблемы питания военнослужащих на современном этапе развития вооруженных сил 36
1.3.1 .Особенности нормирования питания военнослужащих 38
1.3.2.Лечебный паек для военнослужащих 39
1.3.3 .Научные подходы к специализированному питанию для военнослужащих 41
1.3.4.Характеристика обменных процессов в организме раненых и пораженных с повреждением костной системы 42
1.3.5.Вопросы организации питания раненых и пораженных с повреждением костной системы в полевых лечебных учреждениях 47
1.4.Проблемы использования в экстремальных условиях биологически активных добавок к пище 52
1.4.1 .Воздействие радиоактивного излучения на живые организмы 52
1.4.2.Возможные пути и решения проблемы воздействия на человека экстремальных условий радиоактивного облучения 56
1.4.3.БАДы к пище, как природные средства, повышающие устойчивость к воздействию экстремальных радиационных факторов 57
Глава 2. Объекты, материалы и методы исследований 60
2.1.Методы оценки пищевого статуса и физиолого - гигиенических показателей при использовании в питании профилактических продуктов для космонавтов 60
2.2.Методы гигиенической оценки специализированных продуктов «Остеофорте» для раненых с повреждением костной системы 66
2.3 .Методы оценки функционального состояния животных, подвергшихся радиационному воздействию, при использовании биологически активных добавок к пище на основе концентрата МОС 71
Глава 3. Гигиеническая оценка профилактических продуктов для питания космонавтов 81
3.1.Медико - биологические требования к профилактическим продуктам питания космонавтов 81
3.2.Предварительная экспертная оценка профилактических продуктов питания космонавтов 84
3.3.Результаты органолептических исследований профилактических продуктов питания космонавтов 86
3.4.Результаты оценки пищевого статуса космонавтов 90
3.5. Изучение функционального состояния организма космонавтов, получающих профилактическое питание в полете 93
Резюме 102
Глава 4. Гигиеническая оценка специализированного питания в экстремальных военно -полевых условиях 104
4.1 .Медико - биологические требования к специализированным пищевым продуктам для раненых с повреждениями костной системы 104
4.2.Гигиенические испытания специализированного продукта "Остеофорте" для питания раненых с повреждением костной ткани 110
4.2.1. Изучение состояния фактического питания и энерготрат раненых 111
4.2.2.Результаты органолептической оценки продукта "Остеофорте" 119
4.2.3.Результаты физиолого - гигиенических исследований продукта "Остеофорте" в питании раненых с повреждением костной ткани 120
Резюме 136
Глава 5. Научные основы использования биологически активной добавки к пище - концентрата МОС для питания в экстремальных условиях радиации 137
5.1 .Изучение биологической/активности концентрата МОС 137
5.2.Результаты экспериментальных исследований при изучении профилактического действия концентрата МОС в радиационных условиях 139
5.3. Результаты изучения радиопротекторного действия концентра та МОС 145
Резюме 158
Глава 6. Обсуждение полученных результатов 159
Выводы 197
Список литературы 200
Приложения 230
- Физиологические особенности человека в космосе и необходимость перехода к профилактическому питанию для космонавтов
- Изучение функционального состояния организма космонавтов, получающих профилактическое питание в полете
- Изучение состояния фактического питания и энерготрат раненых
- Результаты изучения радиопротекторного действия концентра та МОС
Введение к работе
Актуальность проблемы.
В соответствии с положениями «Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 г», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации (№ 917 от 10.08.1998 г.) питание должно не только удовлетворять потребности организма человека в пищевых веществах и энергии, но и выполнять профилактическую роль, способствуя адаптации его к неблагоприятным условиям окружающей среды (Онищенко Г.Г., 2002-2003; Романенко ГА, 2003; Тутельян В.А, 2001-2003). Поэтому развитие производства функциональных продуктов питания и их применение является важнейшей мерой, от которой решающим образом зависит сохранение и улучшение здоровья населения (Батурин А.К., 2003; Истомин АВ., 2003; Спиричев В.Б., Шатнюк Л.Н.,2003).
Исследованиями Богатырева А.И., Большакова О.В. (1997), Покровского В.И. (1999), Тугельяна В.А (2000), Майдана ВА (2003) и других показано, что в ряде экстремальных условий важную роль приобретают продукты питания, имеющие профилактические свойства, использование которых предупреждает развитие негативных сдвигов в организме человека, а иногда способствует снижению уже выявленных патологических изменений под влиянием неблагоприятных факторов окружающей среды.
Созданный в настоящее время ассортимент профилактических и специализированных продуктов направленного действия, с помощью которого может быть осуществлена целевая коррекция рационов, обогащает питание высокоценными продуктами, способствующими сохранению здоровья и повышению защитных свойств организма в экстремальных условиях (Романенко ГА, 1997; Доценко ВА, Шабров АВ., Власова В.В. и др., 2000; Дьяконов Л.П., Газина Т.П., 2000; Дроздова Л.И., 2002; Дегтярев О.И., Сергиенко
О.И., Мухина СМ., 2003; И ш м а ?М.В.(;Цоц^цЙ5нАЛ^0МД^ ков
I ' "сИБ-ІИОТЕК*
Ю.Ф., Вершинина О.Н., Тонких В.В., 2003).
Исходя из этих предпосылок вопрос обеспечения населения профилактическими и специализированными функциональными продуктами в условиях воздействия экстремальных факторов является актуальным и требует особого внимания. В то же время влияние на организм человека профилактических и специализированных продуктов питания, предназначенных для использования в экстремальных условиях космического полета, воздействия воєнно - боевых факторов, особенно с поражением костной системы, а также повышенной радиоактивности, с гигиенических позиций изучено недостаточно.
В связи с этим гигиеническая оценка продуктов, предназначенных для питания в экстремальных условиях, и создание эффективной системы оптимизации питания в этих условиях представляется весьма актуальным и позволит научно обосновать использование профилактических и специализированных продуктов для повышения работоспособности и здоровья людей, обитающих в необычных экстремальных условиях.
Настоящие исследования проведены в соответствии с планами Федеральной космической программы (1990 - 2000 гг.), планом НИР Центрального продовольственного управления Министерства Обороны РФ (утв.: Начальником тыла ВС - Заместителем Министра обороны РФ от 12.03.1999 г.) по теме «Разработка научно обоснованной системы питания раненых и пораженных с повреждением костной системы» и программами Российской академии сельскохозяйственных наук на 1990 - 2002 гг. (утв.: Заместителем Председателя Правительства РФ - Министром сельского хозяйства РФ).
Цель работы.
Научное обоснование эффективной гигиенической системы оптимизации питания с использованием профилактических и специализированных продуктов, предназначенных для экстремальных условий обитания.
Задачи исследования.
Разработать медико - биологические требования к специализированным продуктам, обладающим целенаправленными профилактическими и функциональными свойствами и предназначенным для питания в экстремальных условиях космического полета и раненых с повреждением костной системы.
Дать физиолога - гигиеническую оценку профилактическим продуктам, предназначенным для питания космонавтов.
Определить эффективность воздействия на течение метаболических процессов специально разработанного продукта «Остеофорте», предназначенного для питания раненых с повреждением костной системы.
Оценить профилактическое и радиопротекторное действие биологически активных добавок к пище на основе минералорганического соединения на организм животных при поражении радиацией.
Научно обосновать концептуальную модель эффективной гигиенической системы оптимизации питания с помощью профилактических и специализированных продуктов, обладающих целенаправленными свойствами, для использования их в экстремальных условиях.
Научная новизна и теоретическая значимость работы.
Впервые с гигиенических позиций рассмотрен комплекс воздействия экстремальных факторов на организм человека для предотвращения их негативного влияния с помощью профилактических, специализированных продуктов питания и биологически активных добавок к пище.
Разработаны медико - биологические требования к пищевым продуктам, предотвращающим или снижающим неблагоприятные сдвиги, возникающие в организме при действии экстремальных факторов. На основе медико - биологических требований впервые созданы профилактические и специализированные пищевые продукты, предназначенные для питания в экстремальных условиях.
Научно обоснована необходимость применения профилактических продуктов для питания космонавтов, проведены медико - биологические и гигиенические исследования метаболических процессов, происходящих в организме космонавтов, получающих эти продукты.
Впервые выявлены закономерности и взаимосвязи между течением метаболических процессов в организме раненых с поражением костной системы и использованием в питании с целью оптимизации репаративных процессов специализированных продуктов. Дана гигиеническая оценка специализированных продуктов "Остеофорте" при использовании их в питании раненых с повреждением костной системы.
Доказана возможность эффективной коррекции течения метаболических и репаративных процессов в организме раненых с повреждением костной системы при использовании в питании специализированных продуктов. Теоретически и экспериментально обоснованы условия применения специализированных продуктов для раненых с повреждением костной системы.
На основании научного анализа и экспериментальных исследований впервые разработана эффективная система использования биологически активных добавок к пище на основе минералорганических соединений, предназначенных для усиления адаптивных процессов организма к экстремальным условиям повышенной радиации.
Разработана концептуальная гигиеническая модель научно обоснованной эффективной системы оптимизации питания в экстремальных условиях с использованием продуктов профилактического и специализированного назначения.
Основные положения, выносимые на защиту.
Научные подходы к обоснованию медико — биологических требований к профилактическим и специализированным продуктам, предназначенным для питания в экстремальных условиях.
Эффективность действия профилактических и специализированных
продуктов, предназначенных для питания в экстремальных условиях, основанная на результатах физиолога - гигиенических и экспериментальных исследований.
3. Концептуальная гигиеническая модель оптимизации питания с использованием профилактических и специализированных продуктов, предназначенных для экстремальных условий.
Практическая значимость работы.
Разработана и внедрена научно обоснованная система питания с использованием 40 новых профилактических продуктов для экипажей космических кораблей и орбитальных станций. Продукты питания космонавтов выпускаются на Бирюлевском экспериментальном заводе (г. Москва).
Специализированные продукты "Остеофорте" рекомендованы для войсковых испытаний, которые проведены в районах боевых действий, и в настоящее время включены в план практической реализации системы питания.
Биологически активные добавки к пище на основе минералорганиче-ских соединений выпускаются на ООО НПП «Каньон» (г. Москва) и рекомендованы для использования в условиях повышенной радиации (справка Россельхозакадемии РФ о внедрении № 07 - 21/63 от 17.02.2003 г.).
По результатам работы подготовлен ряд нормативно - методических, организационно - распорядительных и информационных документов различного уровня:
Методические указания «Общие технические требования к разработке, производству и испытанию продуктов для комплектации рационов питания космонавтов» (утв.: Директором ГНУ НИИ ПП и СПТ, 2002);
Методические рекомендации «Методика оценки вкусовых запросов космонавтов и индивидуальной переносимости бортовых продуктов питания применительно к длительным космическим полетам» (утв.: Начальником РГНИИ ЦПК имени ЮА Гагарина, 2000);
Методические рекомендации «Положение о микробиологических требо-
ваниях к качеству и разработке пищевых продуктов для космонавтов» (утв.: руководителем Федерального управления медико - биологических и экстремальных проблем, 2001);
Методические рекомендации «Научно — технические предложения по внедрению современных технологий производства новых видов продуктов для совершенствования рационов питания экипажей пилотируемых космических комплексов» (утв.: директором ГНУ НИИ ПП и СПТ, 2000);
Аналитический обзор «Гигиенические проблемы питания человека в экстремальных условиях» (утв.: секцией «Гигиена» УС МЗ РФ; протокол № 4 от 15.05.2003 г);
Приказ начальника Тыла Вооруженных Сил РФ - заместителя Министра обороны РФ «О проведении войсковых испытаний специализированных продуктов, предназначенных для питания больных с повреждениями костной системы» (№ 71 от 02.08.2002 г.);
Приказ начальника 1602 окружного военного клинического госпиталя Севере - Кавказского военного округа «О проведении войсковых испытаний специализированных продуктов, предназначенных для питания больных с повреждениями костной системы» (№ 288 от 11.11.2002 г.);
Акт войсковых испытаний специализированных продуктов, предназначенных для питания больных с повреждениями костной системы (утв.: Начальником ГВМУ Минобороны РФ и Начальником ЦПУ МО РФ, 2002);
План практической реализации системы питания с использованием «Ос-теофорте» (утв.: Начальником ЦПУ МО РФ и Начальником ГВМУ МО РФ31.03.2003г.);
Постановление администрации г. Брянска «О согласовании ассортиментного перечня продукции для производства и реализации в предприятиях общественного питания» (№ 200 от 16.02.2000 г.);
Постановление Главного государственного санитарного врача по Брян-
ской области «О реализации на территории области Концепции государственной политики в области здорового питания» (№ 7 от 03.08.2000 г.);
Технические условия (ТУ 9199 - 406 - 04605473 - 00 «Концентраты пищевые. Обеденные блюда сублимационной сушки специального назначения»; ТУ 9223 - 401 - 04605473 - 00 «Продукт сухой «Остеофорте» специализированный»; ТУ 9194 - 402 - 04605473 - 00 «Концентраты пищевые. Каша овсяная с фруктовыми добавками»; ТУ 9197- 420 - 04605472 -01 «Биологически активная добавка к пище «концентрат МОС ленкин»; Изменение № 1 к ТУ 9199 - 304 - 04605473 - 98 «Продукты сублимационной сушки. Первые, вторые обеденные и десертные блюда специального назначения»);
Технологические инструкции (ТИ 10.04.18.184.99 по производству мясных консервов «Мясо в желе»; Изменение № 1 к ТИ 10.04.18.119 — 94 «Продукты сублимационной сушки и сухие напитки на основе чая спецназначения»);
7 патентов Российской Федерации.
Результаты исследований включены в учебно - педагогический процесс кафедры пищевой инженерии ГОУ ВПО Технического Университета г. Смоленска (справка № 02-612/01 от 10.12.2002 г.), используются в практической деятельности Центра Госсанэпиднадзора в Брянской области (акт о внедрении № 424 от 04.04.2003 г.), Департамента потребительского рынка товаров и услуг Министерства экономики, торговли, международных и внешнеэкономических связей Ростовской области (акт внедрения №12.1.1.-131 от 21.03.2003 г.), Управления потребительского рынка администрации г. Липецка (справка о внедрении № 08-13—204 от 22.04.2003 г.), Воєнно - медицинского управления Федеральной Пограничной службы РФ (справка № 18/2- 1/11240Т 16.06.2003 г.). Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсужде-
ны на международных и всероссийских конференциях, симпозиумах и семинарах в том числе: на международной конференции «Космическая биология и авиационно - космическая медицина - продукты профилактической направленности для питания космонавтов» (г. Москва, 1998); научно - практической конференции «Современные технологии пищевых продуктов нового поколения и их реализация на предприятиях АПК» (г. Углич, 2000); 6-й всероссийской конференции «Здоровое питание: воспитание, образование, реклама», (г. Москва, 2001); 4-й международной научно - технической конференции «Пища. Экология. Человек» (г. Москва, 2001); научно - практической конференции «Проблемы глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и экологической безопасности в производстве продуктов питания XXI века» (г. Углич, 2001); всероссийской конференции «Биологически активные добавки к пище - проблемы рынка» (г. Москва, 2001), международной конференции «Продовольственная безопасность России» (г. Москва, 2002); научной сессии Россельхозакадемии «Проблемы техногенного воздействия на агропромышленный комплекс и реабилитации загрязненных территорий» (г. Москва, 2002); научно - практических конференциях «Технологические аспекты комплексной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных пищевых продуктов общего и специального назначения» (г. Углич, 2002, 2003); научно - практической конференции «Вопросы обеспечения санэиидблагополучия населения в Центральных регионах России» (г. Воронеж, 2002), научно - практической конференции «Основные направления обеспечения гигиенической безопасности населения регионов России» (г. Самара, 2002).
Апробация диссертации проведена на межотдельческой научной конференции Федерального научного центра гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России 12 марта 2003 г.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 50 работ.
Структура и объем диссертации.
Физиологические особенности человека в космосе и необходимость перехода к профилактическому питанию для космонавтов
Как показывают литературные данные /76, 116, 167, 218, 252/, специфические факторы космического полета могут отражаться на здоровье и работоспособности космонавтов. К числу специфических факторов космического воздействия относятся: ускорения, перегрузки, большая длительность пребывания в состоянии невесомости с последующим воздействием линейных и ударных ускорений, автономность полета экипажа в условиях воздействия космических факторов и среды обитания, повышенная радиация, связанная с пересечением радиационных поясов Земли, возможными солнечными вспышками и воздействием галактического космического излучения /1, 205, 248/.
Кроме того, в условиях длительного полета воздействует целый спектр факторов среды обитания космонавтов, включая колебания микроклимата, вибрацию, шум, электромагнитные излучения, измененный состав микрофлоры в воздухе, воде, пище и на коже человека, меняющийся состав газовой среды, в том числе воздействие веществ, выделяемых синтетическими материалами и оборудованием /15/.
О.Г. Газенко, И.И. Касьян /1990/, ИГ. Попов, А.А. Лацкевич /1990/, И.С. Балаховский, В.И. Легеньков /1980/, и др. указывают, что влияние описанных выше факторов на организм человека может привести к изменению регуляции физиологических функций, нарушению функции органов, тканей, клеток, снижению работоспособности. Известно, что длительное воздействие невесомости вызывает нарушение гемодинамических процессов регуляции, приводит к частичной дегидратации организма, атрофии мышц, потере минералов костной ткани и другим серьезным последствиям /175, 205, 291/.
Основные факторы космического полета и вызываемые изменения физиологических функций организма показаны на рис. 2 /120/.
Внекорабельная деятельность наряду с полной автономностью полета может приводить к значительной психо - эмоциональной напряженности /19, 23,51,52,192,218/.
Исследования института медико - биологических проблем РФ и НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии показали, что наиболее заметные изменения выявляются в начальный период полета, при внекорабельной деятельности и в период завершения полета /7, 51, 52/.
В начальный период полета идет процесс привыкания к изменению функционального состояния организма, вызванного переходом к невесомости, психо - эмоциональной напряженности. В этот период появляются нарушения пространственной ориентации, происходит перестройка координации, возникает "болезнь движения", по симптомам напоминающая морскую болезнь. Из многих причин, вызывающих .-болезнь движения, Г.И. Горгиладзе, И.И. Брянов, Е.М. Юганов /1990/, Е.А. Коваленко, И.И. Касьян /1990/, А.Д. Адо, В.В. Новицкий /1994/ называют изменения гемодинамики, в том числе микроциркуляции в сосудах головного мозга.
Наблюдается процесс укачивания, могут появиться тошнота и рвота. Увеличивается в 1,5 - 2 раза экскреция минеральных солей - кальция, калия, фосфора, натрия. У космонавтов возникает желание меньше двигаться, отмечается снижение аппетита, разборчивость в еде и т.д. Пока не завершится процесс адаптации организма, рассчитывать на высокую работоспособность и хорошее самочувствие проблематично /148, 278/. Исследования показывают, что процесс адаптации у космонавтов идет с разной степенью интенсивности /52, 119, 129, 205/. В большинстве случаев космонавты сравнительно быстро адаптируются к факторам, вызывающим болезнь движения, и ее проявления исчезают по прошествии первых трех суток полета /205/.
Изучение физиологического состояния и работоспособности членов эки-пажей экспедиций во время длительных полетов на орбитальной станции показало, что в первые 12-14 дней наблюдается вестибулярный дискомфорт, иллюзии положения тела, выраженное чувство прилива крови к голове, снижение работоспособности, проявление операторских сбоев /42, 73, 279, 292/. Это сопровождается существенной перестройкой метаболических процессов (сдвигами обмена веществ, изменениями функции пищеварения, аппетита, общей реактивности и т.д.), что изменяет потребности организма в некоторых пищевых веществах и энергии /111, 118, 119, 271, 285, 308/.
При осуществлении космических программ американскими врачами НА-СА H.W. Lane, D.A. Schoeller /2000/, Т.Р. Stein /2000/ и др., проводившими послеполетное обследование астронавтов, также были установлены симптомы космической болезни движения, отсутствие аппетита, тошнота, рвота, неприятные ощущения в области желудка. Частота возникновения симптомов космической болезни движения у членов экипажей американских космических кораблях была следующей: Меркурий - 6%, Джемини -0, Аполлон - 35%, Скайлаб -60%, Шаттл - 53%. Только к концу 5-го дня астронавты начинали работать с,-полной отдачей и не испытывали неприятных ощущений после приема пищи. По рекомендации медиков они корректировали свое состояние питанием небольшими порциями /3, 279,286, 296, 300/.
Длительные космические полеты потребовали и решения вопроса о про-филактике воздействия неблагоприятных факторов космического полета /103, 125/.
В последние годы все более обычным, и в тоже время более сложным видом работ становится внекорабельная деятельность. При этом длительность пребывания в открытом космосе достигает 6-7 часов. В этот период резко возрастают физические нагрузки, нервно - эмоциональное напряжение. Из - за технических ограничений космонавт, расходуя массу сил и энергии, в течение этого времени не имеет возможности получать пищу. Питание осуществляется только перед выходом в космос, причем рекомендуются мясные и рыбные . блюда. После возвращения из космоса космонавты получают очередной прием пищи и обязательно горячие напитки /3, 120/. В этот период космонавтам необходимы профилактические продукты для предотвращения неблагоприятного влияния открытого космического пространства/3, 99, 170/.
Завершающий период полета обычно начинается за 22 дня до1 спуска на Землю. При этом ведется интенсивная подготовка к спуску, что вызывает увеличение нервно - эмоциональной нагрузки в связи с завершением программ, вводятся дополнительные физические упражнения, тренировки для подготовки организма человека к переходу в состояние гравитации, что не может не отразится на состоянии организма/207/. Использование в питании высококалорийных профилактических продуктов может помочь им справиться с усиленной нагрузкой
При завершении полета переход от нулевой гравитации к перегрузкам во время спуска и возвращение к земной гравитации с момента приземления сочетается со значительным эмоциональным напряжением и является, по существу, комбинированным стрессом, протекающим в условиях напряженных адаптационных реакций /51, 52, 278/. В период-реадаптации прекращается действие экстремальных космических факторов, вызывающих в невесомости дегидратацию, перераспределение крови в сосудистом русле и т. д. Одновременно возникает необходимость экстренной мобилизации адаптационных механизмов, обеспечивающих нормальное функционирование организма в условиях земной грави-тации /148, 271, 279/, и профилактические продукты, содержащие адаптогены, тонизирующие и другие добавки, становятся крайне необходимы /170/.
Таким образом, в рассмотренных трех периодах полета на организм человека действует целый комплекс экстремальных факторов, и для успешной деятельности необходимо осуществление мероприятий, помогающих организму приспосабливаться к неблагоприятным условиям /180/. При этом возрастает физиолого - гигиеническое значение питания, как одного их важнейших факторов благоприятного воздействия ни организм космонавта, но питание должно не только удовлетворять потребности человеческого организма в пищевых веществах и энергии, но и выполнять профилактическую роль, способствуя адаптации человеческого организма к неблагоприятным условиям окружающей среды /283/. Для рациона питания космонавтов требуются такие продукты, которые могут нивелировать действие неблагоприятных факторов космического полета, т. е. обладают иммунностимулирующим, антистрессовым, адаптоген-ным, тонизирующим и другими видами профилактического действия. Для восстановления нормального состояния организма космонавтов очень важным фактором является постоянное использование в питании продуктов, обладающих профилактическими свойствами.
Изучение функционального состояния организма космонавтов, получающих профилактическое питание в полете
Совместно с сотрудниками института медико - биологических проблем проведены биохимические исследования у членов двух экипажей перед полетом, во время полета и в 1 - 7 сутки после полета. Результаты исследований сравнивались с физиологической нормой. В таблице 8 и рисунках 3-5 представлены результаты изучения углеводного и жирового обмена у космонавтов двух космических объектов во время полета. В таблице представлены также показатели физиологической нормы.
Анализ таких показателей жирового обмена как содержание триглицеридов, холестерина и а - холестерина в крови проводили двукратно у космонавтов и однократно у астронавтов. При этом установлено некоторое повышение уровня триглицеридов в начале полета по сравнению с физиологической нормой.
В первом измерении у космонавта К1 оно составляло 2,15 ммоль/л, у космонавта К2 - 2.31 ммоль/л, у астронавта - 2,08 ммоль/л, при физиологической норме у мужчин натощак 0,45 - 1,81 ммоль/л. Затем эти показатели во время полета и воздействия профилактических продуктов пришли к норме.
Показатели холестеринового обмена в процессе полета подвергались определенным колебаниям. Так, у космонавта К1 первого космического экипажа содержание общего холестерина изменялось от 4,18 ммоль/л при первом измерении до 3,39 ммоль/л при втором измерении, у космонавта К2 второго космического экипажа - от 3, 44 ммоль/л до 2,59 ммоль/л. У остальных членов экипажей количество общего холестерина и а - холестерина было достаточно стабильным и практически на всем протяжении полета находилось в пределах физиологической нормы (3,11 - 6,48 ммоль/л).
Углеводный обмен в организме космонавтов и астронавтов изучали по содержанию глюкозы. Показатели количества глюкозы в крови космонавтов и астронавтов в период полета не выходили за пределы физиологической нормы.
Колебания этого показателя были незначительными, у космонавта К 2 второго космического экипажа отмечалось при первом измерении 4,94 ммоль/л, при втором измерении - 5,64 ммоль/л. Эти данные показывают, что профилактическое питание в период космического полета оказывает положительное влияние на метаболические процессы организма космонавтов и астронавтов.
В таблице 9 представлены результаты исследования белкового обмена и билирубина у космонавтов и астронавтов двух космических экипажей. При исследовании уровень показателей билирубина определялся в первом космическом экипаже однократно. У всех троих членов экипажа количество билирубина соответствовало нормативным показателям (3,4 - 22,2 мкмоль/л). Во втором космическом экипаже у космонавтов К1 и К2 этот показатель исследовался дважды и его уровень не превышал физиологического норматива. Поскольку билирубин вырабатывается клетками печени, то по его содержанию можно судить об их функциональном состоянии. Результаты исследования свидетельствуют о положительном воздействии профилактического питания на пигментный обмен и метаболические процессы, происходящие в печени.
Установлено изменение показателей содержания креатинина и мочевины у членов первого космического экипажа. Так, у космонавта К1 выявлено содержание мочевины, равное 8,99 мкмоль/л, у К2 - 8,83 мкмоль/л, у астронавта - 9,93 мкмоль/л. Физиологическая норма в системе СИ составляет 2,5 - 8,32 мкмоль/л. Некоторое увеличение количества мочевины отмечено однократно у космонавта К1 второго космического экипажа - 8,91 мкмоль/л. У остальных содержание мочевины было в пределах физиологической нормы.
При изучении содержания мочевой кислоты не выявлено патологических сдвигов, показатели находились в пределах 179 - 476 мкмоль/л, что составляет физиологическую норму.
Анализ проведенных исследований показывает, что повышенные физические нагрузки космонавтов и астронавтов на космическом объекте, вероятно, и явились причиной выявленных биохимических сдвигов. В данной ситуации рекомендовано в случае усиленной физической нагрузки увеличить потребление профилактических высококалорийных белково - липидных продуктов для повышения энергопотребления, поскольку .именно они расходуются на пластические, а не на энергетические цели.
В биохимических исследованиях важное место занимает изучение ферментативной активности, являющейся отражением функционального состояния многих органов и систем. В таблице 10 представлены результаты исследования ряда ферментов, играющих большую роль в окислительно — восстановительных процессах.
При изучении активности аланинаминотрансферазы (АЛТ) было установлено, что у одного члена первого космического экипажа отмечается повышение активности АЛТ /рис. 6/. Так, при первом измерении активность АЛТ у космонавта К2 составляла 59,3 МЕ/л при величине физиологической нормы 7-53 МЕ/л. Повторное исследование также показало повышенную активность фермента - 58, 4 МЕ/л. Повышение активности составляло в первом измерении 12%, во втором - 10%.
У членов второго космического экипажа активность АЛТ находилась в пределах физиологических колебаний.
При определении активности аспарагинаминотрансферазы (ACT) в сыворотке крови космонавтов и астронавтов двух космических экипажей достоверных изменений фермента не установлено, что свидетельствует о физиологически нормальном течении окислительно - восстановительных процессов у членов космических экипажей при получении питания, имеющего профилактическую направленность /рис. II.
Показатели активности гаммаглютамиламинотрансферазы (ГТТФ) во многом реагируют подобно другим трансаминазам и отражают состояние функции печеночных клеток. Как показывают проведенные исследования активность ГТТФ не превышала физиологической нормы, что свидетельствует о полноценной функциональной деятельности клеток печеночной ткани и нормальном течении окислительно — восстановительных процессов переаминирования.
Исследование активности фермента креатининкиназы, катализирующей перенос фосфата от фосфокреатина на АДФ с образованием креатина и АТФ, не вывило существенных сдвигов в ее активности, что указывает на достаточную стабильность в системе белковых обменных процессов в организме космонавтов и астронавтов, которая поддерживается профилактическим воздействием продуктов питания.
Проведены исследования по изучению активности амилазы, и в том числе амилазы панкреатической, имеющих большое значение для течения процессов углеводного обмена. У двух членов первого экипажа отмечалось увеличение активности общей амилазы по сравнению с физиологической нормой на 6,7% и 16%, что может быть связано с повышенными физическими нагрузками.
У космонавтов второго экипажа уровень активности амилазы общей и амилазы панкреатической практически не отличался от нормальных показателей, что отражает положительное влияние профилактического питания. У астронавта второго экипажа также наблюдалось повышение активности общей амилазы.
Изучение состояния фактического питания и энерготрат раненых
Питание участников испытаний производилось по действующей для данного контингента норме довольствия «лечебный паек» (норма № 5 приказа МО РФ № 400 - 2000 г.по общегоспитальной диете № 15) с дополнительным введением в рацион питания опытных групп специализированного продукта "Остеофорте".
Раскладка продуктов по норме № 5, как показало изучение, составлялась на каждую неделю и предусматривала трехразовый прием пищи в течение суток. Специализированные продукты выдавались два раза в день - на завтрак и на ужин в количестве 64 г сухого продукта на один прием. В первой опытной группе использовался специализированный продукт "Остеофорте", во второй опытной группе - "Остеофорте" с добавлением казеинофосфопептидов. Контрольная группа питалась только по норме довольствия.
Питание раненых осуществлялось установленным порядком через столовую клиники.
Уровень суточных энерготрат, который используется для оценки энергетической адекватности рациона питания, определялся хронометражно -табличным методом с учетом вида деятельности участников испытаний в течение суток, его продолжительности и энергетического эквивалента.
Данные расчета коэффициента физической активности, который используется для определения величины суточных энерготрат военнослужащих, участвовавших в испытаниях, представлены в таблице 13.
Как видно из представленных в таблице данных, величина коэффициента физической активности испытателей в группах наблюдения составляла 1,33.
Расчетная потребность в энергии или величина суточных энергозатрат определялась перемножением значения данного коэффициента и величины основного обмена, которая определяется по уравнению регрессии в соответствии с массой тела.
На основании вышеуказанных расчетов средняя величина суточных энерготрат участников испытаний в 1 опытной группе (средняя величина массы тела которых в группе составляла 72,3 кг, что соответствует интенсивности основного обмена на уровне 1785 ккал в сутки) равняется 1785 ккал х 1,33 или 2374 ккал в сутки. Во 2 группе величина суточных энерготрат составила 2278 ккал в сутки, в контрольной группе - 2427 ккал в сутки.
Диапазон суточных энерготрат в группах наблюдения находился в пределах от 2100 до 2650 ккал. Диапазон колебания индивидуальных величин суточных энерготрат участников проведенных испытаний находился в пределах от 2080 до 2750 ккал в сутки.
Относительно низкие величины энерготрат участников испытаний обусловлены небольшим уровнем их двигательной и физической активности, который определяется имеющейся патологией и пребыванием в лечебном учреждении.
Планируемый химический состав и энергетическая ценность рациона питания по раскладкам продуктов оценивались расчетным методом в соответствии с требованиями "Руководства по определению химического состава и энергетической ценности продуктов питания, продовольственных пайков и рационов, поступающих на обеспечение ВС РФ", введенного в действие Приказом НТ ВС РФ - ЗМО РФ №41 - 2000 г.
Данные о планируемом химическом составе и энергетической ценности рациона питания групп наблюдения по раскладкам продуктов представлены в приложении 11.
Результаты изучения раскладок меню лечебного пайка показали, что энергетическая ценность рациона питания, регламентированного приказом НТ -3 МО РФ № 41 - 2000 г., колебалась в значительных пределах от 3383 до 4297 ккал в сутки. В отдельные дни испытаний она была несколько ниже допустимых отклонений (в пределах ± 5%) от должной величины энергетической ценности рациона- 3978 ккал в сутки.
В среднем энергосодержание рациона за весь период испытаний составляло 3842 ккал в сутки, что в целом соответствовало нормативным значениям (отклонение от нормативного значения составило всего 3,4%).
Распределение энергетической ценности суточного рациона питания по приемам пищи было достаточно стабильным: завтрак - от 30 до 33%, обед - от 36 до 38%, ужин - от 29 до 33%.
В среднем распределение энергетической ценности суточного рациона питания по приемам пищи составило: на завтрак - 30,9%, обед 37,5%, ужин 31,6%. Такое распределение энергосодержания суточного рациона питания несколько не соответствовало рекомендованным соотношениям (завтрак - 30 - 35%, обед - 40 - 45%, ужин - 20 - 25%). В первую очередь это касается некоторого снижения величины энергетической ценности обеда при увеличении энергетической квоты ужина.
Содержание белков в рационе поддерживалось на высоком уровне, составляя в среднем 138 г в с тки. При этом распределение белков по отдельным дням недели было неравномерным - от 126 до 164 г в сутки.
Содержание жиров и углеводов в среднем составляло 129 и 534 г в сутки. Их распределение по отдельным дням также существенно колебалось: жиров от 109 до 143 г в сутки, углеводов - от 404 до 634 г в сутки.
Однако указанные недостатки в планировании питания не приводили к существенным изменениям фактического соотношения содержания в рационе питания белков, жиров и углеводов в отдельные дни недели по сравнению с рекомендуемыми величинами (1 : 1 : 4). В среднем в течение недели это соотношение составляло 1 : 0,9 : 3,8.
Таким образом, анализ расчетных величин энергетической ценности и содержания основных пищевых веществ по раскладкам продуктов свидетельствует в целом о соответствии планируемого рациона требованиям, предъявляемым к питанию данного контингента.
Вместе с тем, выявлено значительное снижение содержания в рационе целого ряда витаминов и минеральных веществ по сравнению с их должным содержанием в используемой норме довольствия и, особенно по сравнению с рекомендуемыми величинами их потребления, установленными в стране "Физиологическими нормами потребностей населения в энергии и нутриентах".
Данные о средней величине содержания указанных нутриентов в планируемом рационе в течение недели представлены в таблице 14.
Результаты изучения радиопротекторного действия концентра та МОС
Следующим этапом было проведение экспериментальных исследований по изучению влияния концентратов МОС на уже облученный организм. Кроме того, проводили эксперимент для сравнения действия концентрата МОС с другими известными минералорганическими веществами, обладающими согласно литературным данным радиозащитным действием, а именно: мумие и сибирское каменное масло.
Для исследования были взяты как концентрат МОС, так и его производные: геммос и витагем.
Подопытных животных облучали сублетальными дозами, которые составляли 4,5 - 5,0 Гр. и затем им вводили в течение 30 дней изучаемый препарат. Всего проведено четыре вида экспериментов. В первой серии опытов животных облучали дозой 4,5 Гр, после этого 1-я группа получала концентрат МОС, 2-я - витагем, 3-я служила контролем. Во второй серии опытов животных облучали дозой 5 Гр, после этого 1-я группа получала концентрат МОС, 2-я — витагем, 3-я служила контролем. В третьей серии опытов животных облучали дозой 4,5 Гр, после этого 1-я группа получала концентрат МОС, 2-я - мумие, 3-я служила контролем. В четвертой серии опытов животных облучали дозой 4,5 Гр, после этого 1-я группа получала концентрат МОС, 2-я - геммос, 3-я -сибирское каменное масло, 4-я служила контролем. Результаты представлены в таблице 28 и на рис.22.
Первые серии опытов проводились для выявления радиопротекторного действия концентрата МОС и витагема на животных, получавших облучение в дозах 4,5 и 5,0 Гр. и их сравнительной оценки.
Анализируя данные первой серии опытов видно (рис. 22), что у животных, подвергшихся воздействию радиации в дозе 4,5 Гр, отмечается 10% гибель животных в группе, получавшей концентрат МОС, 3% - витагем, 18% - в контроле. Таким образом, наименьшая гибель животных установлена в группе, получавшей витагем, комплекс концентрата МОС и витаминов.
Во второй серии опытов радиопротекторное действие концентрата МОС и витагема выявлено более достоверно (в 1-й группе 30% погибших животных, во 2-й - 20%, в контроле - 53%). Из эксперимента видно, что с ростом облучения с 4,5 до 5,0 Гр различия в эффективности препаратов проявлялись сильнее, в группе, получавшей концентрата МОС гибель животных при 5,0 Гр составляла 30%, что в 1,5 раза меньше, чем в контроле, при введении витагема -20%, что уже в 2,5 раза меньше контроля.
Эти результаты свидетельствуют о наличии радиозащитного действия в пострадиационном периоде концентрата МОС.
Как показали проведенные сравнительные исследования в третьей серии опытов из 30 животных, подвергшихся воздействию радиации в дозе 4,5 Гр и получавших концентрат МОС, погибло 2 животных из 30, что составляло 6,7%. Во 2-й группе, получавшей мумие, погибло 5 животных из 30. Это составило 16,5%. В контроле погибло 9 животных, что составило 30%. Процент погибших животных в 1-й группе был в 4,4 раза меньше, чем в контроле, во 2-й группе - в 1,8 раза.
В четвертой серии опытов было четыре группы животных по 20 крыс в каждой. Результаты наблюдения показали, что в первой и второй группах погибли по 2 животных или по 10% всех животных группы, ;т.е. действие концентрата МОС и геммоса на облученный организм в данном опыте было аналогичным. В группе, получавшей сибирское каменное масло, погибло 4 крысы или 20% от всех животных группы. Количество погибших животных в контроле составляло 6 крыс или 40% от всех животных группы.
В ходе эксперимента у животных, получавших концентрат МОС и мумие после облучения дозой 4,5 Гр, изучали динамику массы тела. Результаты представлены в таблице 29.
Данные исследования свидетельствуют, что на всем протяжении эксперимента показатели массы тела животных всех групп были практически аналогичны и только к 30 дню появилась между показателями некоторая тенденция к более высокой массе тела в группах, получавших концентрат МОС и мумие, что указывает на снижение лучевой интоксикации и радиозащитном действии минералорганических соединений. Причем в 1-й группе тенденция к повышению массы тела была более определенная, хотя и статистически недостоверная (в 1-й группе - 233 г, во 2-й - 231 г, в контроле - 225 г).
В эксперименте проведено изучение морфологического состава крови. В таблице 30 и рис.23 - 24 представлены данные эксперимента. При изучении морфологического состава периферической крови было установлено, что количество эритроцитов у всех животных подопытных и контрольной групп снижалось после облучения. Так, в группе, получавшей концентрат МОС, количество эритроцитов снизилось на 7 сутки на 15%, на 14 сутки — на 30%. В группе животных, получавших витагем, на 7 сутки количество эритроцитов снизилось на 13%, на 14 сутки - на 39%. В контроле этот показатель снизился на 7 сутки на 16%, на 14 сутки - на 40%. Эти сдвиги в количестве эритроцитов обусловлены воздействием облучения. Существенных изменений в подопытных группах по сравнению с контролем не отмечено.
Содержание лейкоцитов в крови как подопытных животных, так и контрольных резко снизилось после облучения по сравнению с фоновыми показателями. В группе, получавшей концентрат МОС, на 7 сутки количество лейкоцитов уменьшилось на 73%, а на 14 сутки оно уже стало расти и снижение по сравнению с фоном составило только 18%. У животных, получавших витагем, на 7 сутки снижение количества лейкоцитов составляло 75%, на 14 сутки - на 29%. В контроле на 7 сутки наблюдалось снижение лейкоцитов на 77%, на 14 сутки - на 53%.
Данные исследования выявили статистически достоверные изменения количества лейкоцитов в подопытных группах по сравнению с контролем на 14 сутки наблюдения: в 1-й группе - 9,5 ± 1,4, в контроле 5,9 ± 0,3, Р 0,05, во 2-й группе - 8,4 ± 0,6, в контроле - 5,9 ± 0,3, Р 0,01. Полученные результаты свидетельствуют об активизации лейкопоэза под влиянием концентрата МОС и витагема.
При анализе нейтрофилов в крови животных отмечена аналогичная картина снижения их количества во всех опытных группах контроле по сравнению с фоновыми данными. Разница между контролем и опытными группами в процессе наблюдения была несущественной.
При исследовании содержания лимфоцитов установлено уменьшение их количества после облучения по сравнению с фоном: в группе, получавшей концентрат МОС, на 7 день - на 86%, на 14 день - на 51%, в группе, получавшей витагем, на 7 день - на 88%, на 14 день - на 60%. В контроле уменьшение лимфоцитов на 7 день составляло 89%, на 14 день - 76%.
Сравнительный анализ количества лимфоцитов в подопытных группах с контролем показал статистически значимые отклонения, что свидетельствует о положительном влиянии концентрата МОС и витагема на процессы восстановления лимфопоэза.
Изменения количества тромбоцитов в подопытных группах происходили аналогичным образом, но процесс снижения количества тромбоцитов был в подопытных группах статистически достоверно замедлен на 14 сутки наблюдения. В группе, получавшей концентрат МОС, отмечалось 294 ± 22 тромбоцитов, в контроле 190 ± 16 тромбоцитов, Р 0,001. В группе, получавшей витагем, на 14 сутки насчитывалось тромбоцитов 273 ± 24, в контроле 190 ± 16, Р 0,05.
Установленные сдвиги морфологического состава крови являются результатом положительного воздействия изучаемых биологически активных добавок на основе минералорганических соединений на организм подопытных животных, подвергшихся радиоактивному облучению.
У животных, подвергшихся радиоактивному облучению в дозе 4,5 и 5 Гр, изучали состояние активности ряда ферментных систем. В таблице 31 и рис. 25 представлены результаты изучения активности щелочной фосфатазы у животных, которым вводили концентрат МОС, и у животных, которым вводили витагем, в пострадиационный период после облучения в дозе 4,5 и 5 Гр. В качестве контроля взяты две группы животных: 1-я - после облучения, 2-я -чистый контроль.
![Гигиеническое обоснование оптимизации рациона питания пограничников при адаптации к службе в контрастных климатических условиях (Прикаспийская низменность - среднегорье) [Электронный ресурс]](/i/i/4350/197330.png "Гигиеническое обоснование оптимизации рациона питания пограничников при адаптации к службе в контрастных климатических условиях (Прикаспийская низменность - среднегорье) [Электронный ресурс] Бахмудов Гамзат Гасангусейнович")
![Гигиеническое обоснование использования высококонцентрированных напитков повышенной биологической ценности в питании военнослужащих, действующих в экстремальных условиях [Электронный ресурс]](/i/i/4704/202081.png "Гигиеническое обоснование использования высококонцентрированных напитков повышенной биологической ценности в питании военнослужащих, действующих в экстремальных условиях [Электронный ресурс] Саранцев Сергей Анатольевич")
