1. Характеристика лечебно-профилактических рационов для людей, работающих в цехах с вредными условиями

В процессе трудовой деятельности возможен контакт людей с вредными факторами производства. К ним относятся ядовитые химические вещества, которые используются в промышленности, растворители, кислоты, щелочи, производственный шум, вибрация, магнитные поля, ионизирующее излучение и др.

В этих условиях возрастает значение медико-биологических мероприятий, среди которых важное место занимает лечебно-профилактическое питание. Лечебно-профилактическое питание – это специальное питание для работников вредных производств. В основе этого питания лежит рациональное питание, но построенное с учетом обмена веществ в организме человека и оздоровительного действия отдельных пищевых продуктов, которые защищают организм человека от негативного воздействия химических соединений и физических факторов.

Лечебно-профилактическое питание входит как обязательный компонент в систему предупредительных и оздоровительных мер, направленных на ограничение негативного воздействия на организм вредных факторов производственной среды.

В. А. Покровским были сформулированы основные принципы лечебно-профилактического питания, оно должно:

• повышать защитные функции физиологических барьеров организма (кожи, слизистых оболочек и тому подобное), которые препятствуют проникновению вредных факторов в организм;
• использовать антидотные свойства (способность противостоять вредному действию токсикантов) отдельных компонентов пищи;
• активация системы антиоксидантной защиты организма, т. е. противодействовать образованию и накоплению свободных радикалов;
• ускорять или тормозить метаболизм ядов в зависимости от токсичности исходных веществ или их метаболитов;
• ускорять выведение ядовитых веществ из организма путем связывания их с образованием нерастворимых соединений;
• замедлять процессы усвоения ядовитых веществ в пищеварительном тракте;
• повышать общую устойчивость организма, его адаптационных резервов; его работоспособность, улучшать самочувствие, снижать общую и профессиональную заболеваемость, способствовать продлению активной жизнедеятельности, действовать с помощью отдельных пищевых веществ на состояние органов и систем, которые больше всего поражаются;
• компенсировать повышенные затраты пищевых и биологически активных веществ, которые связаны с действием яда;
• поддерживать ауторегуляторные процессы организма, в том числе адаптационные, компенсаторные, иммунорегуляторные.

Химические, физические, биологические факторы напрямую или косвенно влияют на состояние и стабильность внутренней среды организма, функционирование органов и систем на разных уровнях, т. е. на гомеостаз (динамически постоянную относительность внутренней среды организма и устойчивость основных физиологических функций).

Химические вещества, как факторы производственной или окружающей среды, попадая в организм, нарушают «химическую чистоту» внутренней среды и сталкиваются с гомеостатичными механизмами детоксикации как первым защитным барьером организма. Детоксикация осуществляется в биомембранах клеток. Однако эффективная детоксикация возможна при условии их сохранности. Нарушение целости биомембран приводит к прорыву ксенобиотиков во внутриклеточную среду и выявлению их токсического действия.

Химические агенты вмешиваются в молекулярные механизмы функционирования биологических, в том числе биохимических систем (рецепторов биологических мембран, ферментов, иммуноглобулинов и т. п.), нарушают нормальное течение метаболизма, что влечет за собой сдвиги гомеостаза на клеточном и тканевом уровнях. Эти явления считают первичными дисгомеостатичними нарушениями.

Степень нарушений гомеостаза зависит от интенсивности и продолжительности воздействия химического фактора. В случае достижения критического уровня первичных сдвигов в патологический процесс могут включиться сопутствующие биологические системы. Тогда возникают более глубокие, распространенные и значимые нарушения равновесия в функционировании систем – вторичные нарушения гомеостаза, которые могут привести к образованию «порочных патологических кругов», которые в свою очередь поддерживают стабильность патологического состояния.

Рационы лечебно-профилактического питания должны быть составлены с учетом данных о специфическом влиянии отдельных нутриентов на интенсивность всасывания токсических веществ, поступивших в организм во время трудовой деятельности, на уменьшение отложения этих веществ в тканях и усиление их выведения из тканей и крови. Так, кальций тормозит отложение фтора в костях, аскорбиновая кислота усиливает его выведение. Этот витамин восстанавливает метгемоглобин, который образуется в крови из гемоглобина под влиянием некоторых производственных ядов.

Большинство токсичных веществ в организме человека подвергается преобразованиям во время реакций окисления, восстановления и гидролитического расщепления в печени и других органах и тканях.

Некоторые химические соединения или их метаболиты, которые возникают в организме, реагируют с эндогенными молекулами и радикалами (глюкуроновой и серной кислотами, аминокислотами, СН3- группой) с образованием нетоксичных растворимых веществ, которые выделяются с мочой, желчью и воздухом, который выдыхает человек.

Одним из путей воздействия питания на метаболизм и утилизацию токсических веществ является влияние пищи на активность системы оксидаз, которые содержатся в клетках печени, кишечника, почек и других органов, обеспечивающих окисление ксенобиотиков (посторонних веществ). Наиболее выражено защитное и профилактическое влияние белков и аминокислот при токсическом воздействии органических цианидов, хлористого метила, четыреххлористого углерода, нитробензола, органических соединений, мышьяка, селена, свинца и других веществ.

С целью профилактики профессионального вреда необходимо осторожно подходить к использованию жиров, которые могут поразному влиять на всасывание ядов из пищеварительного канала. Например, жиры способствуют всасыванию в тонком кишечнике некоторых пестицидов, свинца, углеводородов и их производных, усиливают отравление нитробензолом и тринитротолуолом. Избыток жиров, особенно тугоплавких, ухудшают общую устойчивость организма к действию вредных факторов и отягощают функции печени. Негативному влиянию липидов противодействуют липотропные факторы, особенно лецитин.

Углеводы улучшают обезвреживающую, барьерную функцию печени, повышают устойчивость организма к токсическому действию фосфора, хлороформа, цианистых соединений. Во время выбора источников углеводов для лечебно-профилактических рационов важно учитывать, что нарушение соотношения крахмала и легкоусвояемых углеводов неблагоприятно влияет на организм и поэтому может снижать устойчивость к действию вредных факторов.

Пектиновые вещества в кишечнике связывают свинец, ртуть, марганец и другие токсические элементы, способствуют выделению их из организма и понижению концентрации в крови. Это свойство обусловлено наличием в пектиновых веществах свободных карбоксильных групп галактуроновой кислоты. Особенно активный свекловичный пектин, который входит в состав некоторых кремов, мармелада, желе и прочее. Клетчатка, стимулируя двигательную активность стенок кишечника, способствует выведению из организма токсической пыли, которая глотается со слюной.

Роль обеспеченности рационов витаминами для усиления обезвреживания токсичных веществ трудно переоценить.

Так, витамины С, Е, А, Р, которые являются антиокислителями, разрушают свободные окислительные радикалы, образующиеся при действии на организм различных вредных факторов, особенно ионизирующей радиации, которые приводят к нарушению структуры мембран клеток. Аскорбиновая кислота способствует уменьшению интоксикации, которая возникает под действием толуола, ксилола, мышьяка, фосфора, свинца. Витамины вводят в лечебно-профилактический рацион не только в составе продуктов, но и в виде препаратов.

Минеральные вещества в лечебно-профилактическом питании должны строго нормироваться, причем количество некоторых из них следует уменьшить по сравнению с содержанием в рационах людей, которые не контактируют с вредными факторами.

Рабочим, которые контактируют в процессе трудовой деятельности с ртутью, необходимо вводить в рационы питания растительные продукты, богатые на селен и токоферол (соевые бобы, злаковые, рис, масла), которые способствуют детоксикации.

С целью усиления процессов выделения, а также восполнения потерь жидкости с потом, в меню завтраков и обедов должны входить в увеличенном количестве напитки – чай, соки, компоты, молоко, кефир и др.

Существует восемь бесплатных лечебно-профилактических рационов (1, 2, 2а, 3, 4, 4а, 4б, 5) для лиц, которые заняты на работах в особо вредных условиях труда. Ниже приведены рационы лечебно-профилактического питания и показания к их применению (таблица 1).

Рацион № 1 получают работники атомных электростанций, а также работники, занятые в производстве радиоактивных солей урана и тория, другие работники, работающие с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений.

Профилактическая направленность этого рациона обеспечивается содержанием пищевых веществ-радиопротекторов, способных связывать и удалять из организма радионуклиды, нейтрализовать свободные радикалы (антиоксиданты), предупреждать нарушения жирового обмена в печени (липотропные вещества). Такие соединения содержатся в яйцах, молоке и молочных продуктах, рыбе, печени, масле, овощах, плодах. Рацион является, в целом, молочно-яично-печеночным.

Радиопротекторные свойства рациона обеспечивают источники серосодержащих аминокислот и кальция, пектиновых веществ.

Таблица 1 – Рационы лечебно-профилактического питания

Рацион № 2 назначают работникам, занятым в производстве кислот, хлора, хлорной извести, хлорных соединений, суперфосфата, алюминия, металлических калия, натрия, бериллия, цианистых соединений и др. Он содержит повышенное количество мясных продуктов, молока, овощей. Его защитная роль обеспечивается биологически полноценными белками (мясо, рыба, молоко), полиненасыщенными жирными кислотами (масло), кальцием (молоко, твердые сыры.

Рацион № 2а уменьшает сенсибилизацию организма человека к химическим аллергенам, которые способны вызвать профессиональные аллергозы (повреждение кожи – дерматозы; поражение дыхательных путей – бронхиты, бронхиальная астма). Профилактическая направленность рационов № 2 и № 2а обеспечивается наличием меньшего количества белков и увеличением количества свежих овощей и фруктов: капусты, кабачков, тыкв, огурцов, салата, яблок, груш, слив, винограда, черноплодной рябины.

Рацион № 3 получают работники, занятые в производстве хлорорганических соединений, свинца, свинцовых аккумуляторов, цинковых белил, олова и др. В рационе № 3 рекомендуется мясо, свежая рыба, крупяные каши, мучные и макаронные изделия, молоко заменяют на кисломолочные продукты, ограничивают употребление продуктов, имеющих щелочные свойства (молоко и молочные продукты).

Рацион № 4 назначают работникам, занятым в производстве фосфорных соединений, карбида кальция, теллура, пергидроля, анилина, производных бензола, резины, ионообменных смол и др. Основная цель рациона – повышение функциональных возможностей печени и органов кровообращения. В качестве источника липотропных веществ в рацион введены в наибольшем количестве сыр, рыба. При работе с хлорорганическими веществами рекомендуют яблочно-яичное пюре с черной смородиной и морской капустой, которая является источником пектиновых веществ, витаминов группы В, микроэлементов.

Следует также широко использовать как закуски или компоненты сложных гарниров пюре из моркови, свеклы, кабачков, тыкв, яблок, слив, сушеных плодов. Кроме балластных углеводов они содержат ряд витаминов, в том числе витамин Р (способствует снижению проницаемости стенок капилляров для вредных веществ), а также глутаминовую кислоту (свекла).

Рацион № 4а назначают рабочим, контактирующим с фосфором и фосфосодержащими соединениями в условиях химического производства. Он уменьшает всасывание фосфора и его соединений в желудочнокишечном тракте. Для этого в рационе уменьшают содержание жиров и увеличивают количество молочных продуктов, яиц, масла как источников липотропных веществ, а также пектинов и других пищевых волокон. Дополнительно назначают 100 мг витамина С и 2 мг витамина В1.

Рацион № 4б назначают людям, работающим в производстве амино- и нитросоединений бензола в условиях химического производства. Для повышения антитоксического действия печени рацион обогащают продуктами, содержащими метионин, холин, лецитин, а также такими, которые имеют желчегонный эффект (например, овощами), и натуральными энтеросорбентами.

Рацион № 5 назначают работникам, занятым в производстве сероуглерода, перманганата калия, соединений бария, двуокиси марганца, метилена, этилена и их производных, синтетической резины, изопрена и др.

Рацион № 5 должен защищать нервную систему, поэтому он содержит фосфолипиды (яичный желток, сметану, печень, нерафинированное масло), витамины С, В1, а также полноценные белки сыра, мяса, рыбы, яиц, ненасыщенные жирные кислоты нерафинированного масла.

Во всех рационах уменьшают содержание поваренной соли, соленых и квашеных продуктов, тугоплавких жиров, жирных и жареных блюд, копченых продуктов.

2. Питание населения в условиях неблагоприятного действия факторов окружающей среды

В последние годы произошли значительные изменения в диетическом и профилактическом питании благодаря тому, что появилась новая отрасль знаний, которая граничит с наукой о питании (нутрициология) и фармакологией (наука о действии лекарственных препаратов). Она получила название фармаконутрициология. Появление ее было обусловлено значительными изменениями в характере питания и образе жизни человека.

Прежде всего, в питании населения экономически развитых стран очень часто используются продукты, произведенные на промышленных предприятиях, т. е. подвергшиеся жесткой технологической обработке. В результате такой обработки они потеряли природные биологически активные вещества – витамины, минеральные вещества, фосфолипиды, фитостерины и другие биорегуляторы обмена веществ.

Дефицит этих веществ приводит к снижению защитных свойств организма, формированию синдрома хронической усталости, снижению умственной и физической работоспособности, обострению хронических заболеваний.

Важную роль играет также значительное ухудшение структуры питания населения, т. е. уменьшилось употребление всех основных групп продуктов, наиболее ценных в биологическом отношении: мяса и мясных продуктов, рыбы и рыбопродуктов, молока и молочных продуктов, яиц, масла, плодов и ягод. Вследствие этого появляется недостаток жизненно важных биологически активных пищевых веществ: дефицит витаминов – С, группы В, β-каротина, витамина Е, минеральных веществ – кальция, железа, селена, йода, фтора, клетчатки и других регуляторов процессов жизнедеятельности.

Большинство людей живут и работают в экологически неблагоприятных условиях, что обусловливает необходимость разработки лечебнопрофилактического питания для этих людей.

Оно должно учитывать состояние их здоровья, наличие заболеваний, энергозатраты, профессиональный фактор, экологическое состояние среды обитания, климат, генетическую предрасположенность, национальные особенности питания, а также неблагоприятные факторы риска развития заболеваний. Решение этой важной проблемы диктует необходимость разработки технологий, которые позволяют получать из природных источников комплексы биологически активных добавок (БАД), наиболее дефицитных в рационе питания современного человека.

Питание в случае воздействия неблагоприятных факторов внешней среды должно быть рациональным, сбалансированным, обогащенным БАД.

Основные положения концепции такого вида питания заключаются в том, что продукты, блюда и БАД должны:

• повышать защитные функции физиологических барьеров (кожи, слизистой оболочки желудка и кишок, дыхательных путей);
• уменьшать проникновение чужеродных веществ;
• смягчать вредное влияние физических факторов окружающей среды и условий труда;
• улучшать состояние рогового слоя и функцию сальных и потовых желез кожи;
• снижать проницаемость кожи, слизистых оболочек дыхательных путей, желудка и кишечника;
• уменьшать активность микрофлоры кишечника, которая усиливает гниение, повышать жизнедеятельность нормальной микрофлоры;
• нормализвывать моторику кишечника, уменьшать всасывание в кишечнике эндотоксинов и других ксенобиотиков (чужеродных веществ).

Одним из механизмов активации процессов выделения из организма ядов или вредных продуктов обмена является связывание их природными комплексами. К ним относят некоторые аминокислоты (метионин, цистеин, гистидин, глютаминовая кислота), оксикислоты, нуклеиновые кислоты, фитостерины, витамины, пектины.

Другим путем детоксикации являются реакции взаимодействия эндотоксинов, других ксенобиотиков и их метаболитов с глюкуроновой кислотой, глютатионом и серной кислотой. При этом образуются водорастворимые нетоксичные соединения, которые легко выводятся из организма с мочой.

При изготовлении диетических продуктов нельзя использовать сырье, в составе которой есть кормовые добавки, стимуляторы роста животных, лекарственные препараты, пестициды, агрохимикаты и другие вредные вещества.

Такие рационы должны учитывать уровни физиологических колебаний отдельных нутриентов, поскольку вредное действие образуют как их избыток, так и недостаток.

Пищевые продукты отражают состояние окружающей среды, что обусловлено масштабами выбросов вредных веществ в биосферу, концентрацией их в почве и способностью мигрировать трофическими цепями.

Пути загрязнения пищевых продуктов разные:

• аэрогенный (непосредственно или косвенно через почву) – осаждение или вымывание осадками атмосферных выбросов;
• водородный (непосредственно или опосредованно через почву)– использование сточных вод или загрязненных поверхностных вод с целью сельскохозяйственного орошения;
• почвенный – выращивание сельскохозяйственных культур на загрязненных почвах;
• технологический (непосредственно или через загрязненную почву) – использование химических средств защиты растений, антибиотиков, сульфаниламидных препаратов, пищевых добавок и консервантов в производстве продовольственного сырья и продуктов питания;
• контактный – миграция химических веществ из тары и упаковочных материалов в продукты питания.

В современных условиях пища является основной средой, что определяет уровень поступления ксенобиотиков в организм человека. Например, 95 % пестицидов поступает с продуктами питания, 4,7 % – с водой и только 0,3 % – с атмосферным воздухом. Основная масса радионуклидов (до 94 %) также поступает с суточным пищевым рационом, до 5 % – с питьевой водой и только 1 % – с воздухом, который вдыхается. Нитраты и нитриты поступают преимущественно с овощами (около 70 % суточного поступления), а остальные 30 % – с водой и мясными продуктами.

Систематическое поступление из окружающей среды в организм человека даже небольших количеств токсичных веществ, канцерогенов и радионуклидов не безразлично для здоровья. Конечным результатом неблагоприятных воздействий ксенобиотиков является снижение уровня индивидуального и популяционного здоровья населения, сокращение продолжительности жизни, что определяет актуальность проблемы охраны окружающей среды и роли фактора питания в укреплении и сохранении здоровья населения.

Учитывая доминирующую роль пищи в химических нагрузках на организм человека, становится понятной актуальность задачи охраны защиты организма с помощью пищевого фактора.

Эта задача решается путем:

• 1) сокращения или полного прекращения выбросов промышленных предприятий в атмосферный воздух, сточных вод в поверхностные водоемы и моря, сбор, утилизация и ликвидация твердых бытовых и промышленных отходов;
• 2) узкая специализация сельско-хозяйственного производства на загрязненных территориях (выращивание технических культур и культур, которые имеют низкие кумулятивные свойства к данному виду загрязнений);
• 3) использование специальных агрохимических мероприятий, обусловливающих перевод загрязнителей из подвижного (растворимого) в связанные формы (известкование почв);
• 4) ограничение вплоть до полного исключения из рациона продуктов питания, за счет которых формируется суточное поступление или уровень облучения;
• 5) широкое использование и совершенствование технологических приемов переработки пищевого сырья с целью уменьшения содержания посторонних непищевых компонентов.

Последние мероприятия необходимо рассматривать не только в плане уменьшения содержания ксенобиотиков и биологических контаминантов, но и для сохранения в пище главных нутриентов (белки, углеводы, жиры, витамины и т. п.).

В связи с этими перспективами – ими могут быть экологически-гигиенические безотходные технологии производства в молочной, мукомольной, консервной и других отраслях пищевой промышленности, внедрение которых даст возможность получать продукты с высокой пищевой и биологической ценностью. Это даст возможность:

1. рационально использовать основные пищевые вещества (нутриенты);
2. способствовать сохранения таких природных пищевых компонентов, как пищевые волокна, вещества (вкусовые, ароматические, цветочные и другие компоненты), которые становятся биорегуляторами и биостимуляторами важнейших процессов жизнедеятельности человека;
3. современными технологическими средствами достичь разрушения антиалиментарных веществ – специфических антагонистов обычных пищевых веществ (к антагонистам относятся ингибиторы протеина, антивитамины), а также разрушения или существенного уменьшения содержания таких фармакологических соединений, которые оказывают токсическое действие на организм (гистамин, серотонин, тирамин, ДОФА, фазин, амигдалин, соланин и т. п);
4. рационально сохранять в продуктах питания полезные для человека микроорганизмы (молочнокислые бактерии, пищевые дрожжи и тому подобное), которые улучшают усвоение пищевых веществ;
5. не допустить вторичного загрязнения продуктов посторонними непищевыми компонентами в процессе технологической обработки, хранения и реализации.

Вторая группа средств направлена на повышение устойчивости организма с помощью пищевого фактора к ксенобиотикам. Пищевой фактор может существенно повлиять на процессы всасывания и выведения ксенобиотиков, скорректировать метаболические сдвиги, которые их вызывают, токсическое действие экзогенных химических веществ или радионуклидов, восстанавливать и стимулировать деятельность отдельных органов и систем.

Питание в неблагоприятных экологических условиях предполагает использование вышеперечисленных механизмов для повышения устойчивости организма человека к воздействию экзогенных химических веществ и радионуклидов.