К вопросу об обеспеченности жителей северного региона антиоксидантами

, ,

СурГПУ, г. Сургут

К вопросу об обеспеченности жителей северного региона антиоксидантами

Приоритетами государственной политики в области здорового питания населения России являются: ликвидация дефицита полноценного белка и микронутриентов; улучшение питания детей и подростков, беременных женщин и матерей; обеспечение качества, безопасности отечественных и импортных пищевых продуктов; повышение уровня знаний населения в вопросах здорового питания [15].

Структура питания, знание и соблюдение правил рационального питания оказывают значительное влияние на здоровье населения. Сокращение в современных условиях продолжительности жизни, рост заболеваемости связаны как с резким падением уровня жизни, невысоким качеством пищевых продуктов, так и
с низкой грамотностью населения в вопросах рационального питания [9 ].

Воздействие на организм человека различных факторов окружающей среды не вызывает сомнений. Здоровье населения – важнейший индикатор состояния экологии в стране [2, 17]. При интенсивном и длительном воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды на организм человека происходит истощение его адаптационных возможностей и связанные с этим неуклонный рост болезней цивилизации, антропо-экологическая деформация здоровья [2].

Термин биоантиоксиданты в последние годы все чаще встречается в научной и популярной литературе по охране здоровья. На витринах аптек и в специализированных отделах лечебного и диетического питания можно видеть комплексные препараты и продукты, содержащие эти ценные природные вещества, регулярное употребление которых, по мнению многих специалистов, способно существенно снизить риск развития многих заболеваний, способствовать продлению активной жизни.

Окислительные процессы, идущие с участием кислорода – важнейший источник энергии для огромного большинства организмов животного мира, в том числе для человека. Как известно, окислительные процессы в организме связаны с использованием кислорода по двум путям: по оксидазному (с образованием АТФ – 95% кислорода) и по оксигеназному (5% кислорода), характеризующемуся включением кислорода
в молекулу окисляемого субстрата. При втором пути отсутствует полное восстановление кислорода до воды, и образуются активные формы кислорода: супероксидный анион, перекись водорода, гидроксильный радикал. Последние активно реагируют с фосфолипидами с образованием продуктов перекисного окисления. При распаде образовавшихся гидроперекисей появляется избыток свободных радикалов (RO), несущих неспаренный электрон. Соединяясь с молекулой кислорода, они образуют новый радикал, который и называется перекисным. Перекисные радикалы затем вступают во взаимодействие с молекулами жирных кислот, образуя высокотоксичные гидроперекиси (ROOH) и новый свободный радикал. Этот процесс протекает лавинообразно с увеличением концентрации свободных радикалов, которые затем снова формируют цепи окисления. В многочисленных исследованиях показано, что эта практически цепная реакция прерывается лишь взаимодействием с антиоксидантами. Непрерывное накопление продуктов ПОЛ дестабилизирует мембрану и способствует деструкции клетки. Структура мембран клеток изменяется вплоть до их разрыва. Кислород, или точнее, его активные, так называемые свободнорадикальные формы, обладают исключительно высоким окислительным потенциалом. К окисляющему действию кислорода высокочувствительны практически все вещества и структуры живого организма. Особенно опасны атаки кислорода для ненасыщенных липидов – жиров, входящих в состав клеточных оболочек и внутриклеточных перегородок, так называемых биологических мембран, повреждения которых губительны для клетки. Не менее опасны подобные атаки и для генетического материала, повреждение которого может вести к возникновению мутаций, наследственных дефектов и онкологических заболеваний.

Как было установлено, свободные радикалы участвуют в патогенезе многих заболеваний (по данным некоторых авторов, этот перечень включает 100 различных болезней). Показательна роль окислительного стресса в развитии сердечно-сосудистых [21], онкологических заболеваний [20], болезней нервной системы, в процессах старения и развития болезни Альцгеймера [18], в усилении неблагоприятных эффектов загрязнений окружающей среды, курения и потребления алкоголя, развитии усталости и снижении физической работоспособности у спортсменов [3]. Известно, что свободные радикалы усиленно образуются в результате действия канцерогенов, оксидантов, повышенных доз радиации, бактериальных продуктов, инфекций и травм. Уровень свободных радикалов нарастает с возрастом.

Таким образом, кислород не только могучий и незаменимый друг, но и опаснейший враг! Что такое биологическое окисление, дающее энергию живым существам? Это то же, что и горение дров в печи,
но только строго регулируемое, разбитое на последовательные этапы и происходящее под контролем специальных систем, не позволяющих «пламени» разгораться.

И подобно тому, как огонь, вырвавшийся из печи, может вызвать катастрофические пожары и взрывы, так и в организме нарушения в работе систем биологического окисления ведут к тому, что окислительные процессы приобретают неуправляемый, так называемый, цепной характер, когда вырвавшийся на свободу кислород начинает окислять не только специально предназначенное для этих целей «топливо» (старые, отмершие клетки), но и сами структуры живой клетки, что ведет к их разрушению и гибели.

В ходе эволюции природа создала систему биологического окисления для управляемого использования энергии окислительных процессов и антиоксидантную систему – для защиты живых структур организма от повреждающих эффектов активных форм кислорода.

Антиоксидантная система состоит из нескольких «полос» защиты. В первой полосе действуют небольшие подвижные молекулы витамина С, витамина А, каротиноиды, важнейшими из которых являются бета-каротин и ликопин, витамин Е. Биоантиоксидантными свойствами обладают и многочисленные биофлавоноиды растений, объединенные общим названием витамин Р.

Эти природные вещества обладают способностью легко вступать во взаимодействие со свободными радикалами, активными формами кислорода, лишая последних их опасной активности, за что они и получили название «ловушки» свободных радикалов.

Термин «витамины – антиоксиданты» прочно укоренился в науке о питании. Это связано с тем, что окислительный стресс играет существенную роль в возникновении и развитии широкого круга патологических процессов и заболеваний, а антиоксиданты природного происхождения, в первую очередь витамины Е, С, А, а также β – каротин, обладают профилактической и лечебной эффективностью при этих состояниях
и заболеваниях.

Резервами второй полосы защиты являются белки – ферменты, в состав которых входят микроэлементы: селен, цинк, марганец, медь, важнейшим из которых является селен. Главной биохимической функцией селена, лежащей в основе его эссенциальности для человека, является участие в построении и функционировании глутатионпероксидазы – одного их ключевых антиоксидантных ферментов [3]. Исследования, поведённые лабораторией «Здоровье и здоровый образ жизни» СурГПУ совместно с Институтом питания Российской академии медицинских наук [4], выявили дефицит селена в воде и почве нашего региона,
в привозных и местных продуктах питания, а также в биосубстратах человека (сыворотке крови, волосах).

Итак, среди пищевых факторов, имеющих особое значение для поддержания здоровья человека, важнейшая роль принадлежит микронутриентам – витаминам и жизненно важным минеральным веществам. Организм не способен синтезировать и запасать микронутриенты впрок, поэтому они должны регулярно
и в полном наборе поступать в готовом виде с пищей. Недостаточное их содержание в рационе – общая проблема всех индустриально развитых стран в начале XXI столетия [14].

Данные эпидемиологических и клинических исследований, проведенных как в нашей стране, так и
за рубежом, свидетельствуют о крайне недостаточном потреблении значительной частью населения витаминов А, Е и С и ряда минеральных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами. Кроме того, на Севере возрастает потребность в антиоксидантах, но даже у практически здоровых людей под влиянием экстремальных геоэкологических и социальных факторов на Севере наблюдаются признаки гиповитаминоза и дисмикроэлементоза, которые могут стать причиной тяжелых нарушений обмена веществ и функций различных органов и систем. Многочисленные литературные данные [16, 19], а также наши собственные исследования [7] показали, что гиповитаминоз носит поливитаминный и круглогодичный характер, а дефицит главного микроэлемента антиоксидантной системы – селена широко распространён среди некоренного населения северного региона [4].

Как было установлено, физиологические потребности организма человека в витаминах – антиоксидантах (витамин Е – 15 МЕ, витамин А – 100 мкг, витамин С – 80-100 мг) не могут быть обеспечены питанием современного человека, так как в процессе технологической обработки продуктов, их хранения и транспортировки эти микронутриенты разрушаются [19].

Это особенно актуально для северных регионов. Привозные овощи и фрукты, как правило, проходят длительный период транспортировки и хранения, а характер питания: ограниченное потребление натуральных, неочищенных продуктов и переход к рафинированным, консервированным и термически обработанным – усугубляют гиповитаминозные состояния.

Не вызывает сомнения тот факт, что Север предъявляет к организму человека повышенные требования, вынуждая его использовать дополнительные социальные и биологические возможности защиты от неблагоприятного воздействия экстремальных факторов. Адаптация в этих условиях достигается путем напряжения и сложной перестройки гомеостаза организма. При нарушении процесса адаптации к северным высоким широтам развиваются экологически обусловленные общепатологические дизадаптивные реакции, носящие название полисиндрома полярного напряжения, одним из самых важных составляющих которого является синдром липидной гиперпероксидации (окислительный стресс). Липидная гиперпероксидация имеет место только при истощении запасов эндогенных антиоксидантов в организме человека, приспосабливающегося к экстремальным условиям Севера. Известно, что антиоксиданты играют важную роль
в процессах адаптации к северным высоким широтам [3, 12, 16]. Недостаточность антиоксидантов в пище, сочетающаяся с высоким их расходованием в состоянии хронического экологического стресса [11, 19], приводит к дисбалансу в системе: антиоксиданты – липопероксидация, который, в свою очередь, ведет к мембранному дефекту в различных органах и тканях. Избыточная липидная пероксидация становится при этом одним из ведущих звеньев цепи патологических расстройств в организме. Прежде всего, это расстройства биоэнергетических, синтетических, иммунных и детоксикационных процессов. Оказалось, что способствующим фактором дизадаптивного усиления липидной пероксидации являются нарушения северного типа метаболизма, требующего большего использования в обменных процессах белковых, жировых компонентов и снижения доли усвоения углеводов. Коренные жители Крайнего Севера эволюционно адаптированы к экстремальным условиям высоких широт и гомеостатические реакции их организма экологически детерминированы [1], поэтому тип питания, направленность метаболических процессов и характер гормонального обеспечения у них можно считать наиболее оптимальными для проживания на Севере. Питание здоровых коренных жителей характеризуется переключением энергетического обмена с углеводного типа
на жировой с использованием не эндогенного жира, а экзогенного – преимущественно ненасыщенного пищевого. Адаптивные перестройки у пришлого населения на Севере требуют увеличения в питании белка
(до 15,0-16,0%), жира (до 41,0-42,0%) и снижение углеводов (до 40,0-42,0%). Примерно такими характеристиками и отличается традиционное питание коренных жителей Севера, что значительно усиливает антиоксидантную защиту человека [8, 10]. Каково же сейчас питание на примере Ханты – Мансийского автономного округа? По данным Госкомстата РФ в нашем округе на долю углеводов приходится 73,9% всей пищи, белков – 15,1%, жиров – 11,0%. При этом калорийность пищи уменьшилась примерно на 25%. Употребление большого количества продуктов, обладающих высоким гликемическим индексом (сахар, белый хлеб) и богатых насыщенными жирными кислотами (животные жиры), чрезмерное употребление соли и алкогольных напитков, ограниченное потребление натуральных, неочищенных продуктов и переход к рафинированным, консервированным и термически обработанным, лишенным витаминов и минеральных веществ, наносит здоровью людей большой ущерб [6].

Экстремальные экологические факторы Севера и приравненных к нему вследствие своей суровости территорий накладывают свой отпечаток на особенности развития патологического процесса. Основными причинами смертности населения на Севере являются болезни органов кровообращения, новообразования, несчастные случаи, на долю которых приходится более 80% всех случаев смерти. Ишемическая болезнь сердца в высоких широтах является одной из наиболее распространенных причин снижения работоспособности пришлых жителей Севера и довольно часто приводит к смерти, примерно на 10-15 лет раньше, сравнительно с таковыми показателями в средних широтах. Об этом свидетельствуют многочисленные эпидемиологические исследования, проведенные на Севере за последние два десятилетия [16], убедительно показавшие, что на возраст 40-59 лет приходится 56,2% всех смертей от ишемической болезни сердца (ИБС), а в средних широтах – на лиц старше 60 лет.

Исследованиями [16] было установлено, что резко возросшие энергетические запросы в условиях холода вызывают торможение углеводного обмена и резкое усиление жиромобилизирующего эффекта, то есть энергетический обмен переключается с углеводного на жировой. Биохимической платой
за адаптацию в этом случае является повышенный выход в кровь атерогенных фракций липидов. Для пришлых жителей Севера характерным является развитие атеросклероза (его осложнениями являются инфаркты и инсульты) в трудоспособном и молодом возрасте, особенно у лиц, работающих на открытом воздухе. Интенсивность этих изменений нарастает в широтном направлении. Тяжесть и степень выраженности атеросклероза возрастает пропорционально длительности северного стажа [5]. Необходимо указать, что взаимосвязь баланса в системе «антиокислители – липопероксидация» с уровнем антиоксидантов в пище свидетельствует о возможности коррекции последствий липидной гипероксидации с помощью рационализации питания и адекватного поступления с пищей в организм веществ, обладающих антиоксидантными свойствами. Устойчивость к окислительному стрессу может также определяться образом жизни, и в первую очередь характером питания [17]. В немедикаментозной профилактике болезней и уменьшении риска возникновения заболеваний, одним из важнейших направлений является рациональное, оздоровительное питание. Правильно организованное сбалансированное питание часто оказывает решающее влияние на здоровье, работоспособность и устойчивость организма к воздействию профессиональных и экологически неблагоприятных факторов, способствует формированию устойчивой социально-психологической обстановки в коллективах.
Не случайно концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации, принятая на период до 2005 года, предусматривала широкое использование специализированных продуктов питания, обогащённых витаминами, микроэлементами, другими биологически активными пищевыми соединениями, способными оптимизировать дисбаланс пищевых веществ, характерных для конкретного региона [13]. Нелишне отметить, что известные факты повышенного метаболизма жиров
у местного населения Севера, а также наблюдения высокого уровня селена в сыворотке крови этих народов определяют тесную взаимосвязь между указанными явлениями. Можно предполагать, что селенсодержащие препараты, особенно в сочетании с другими природными антиоксидантами (витаминами А, Е, С) весьма перспективны в использовании для жителей Севера, особенно пришлого населения, у которого климатический стресс особенно резко увеличивает оксидантную нагрузку на организм [3].

Таким образом, правильно организованное сбалансированное питание с включение продуктов, обогащённых витаминами и жизненно важными микроэлементами, а также дополнительный приём биологически активных препаратов, обладающих антиоксидантными свойствами, в сочетании с другими составляющими здорового образа жизни, даст наилучший результат в деле сохранения и улучшения здоровья северян.

Литература

1.  , , и др. Патология человека на Севере. – М.: Медицина, 1985. – 416 с.

2.  К проблеме экологической обусловленности патологии и продолжительности жизни // Профилактика старения. – 2001. – № 4. – С. 56-64.

3.  , , Селен в медицине и экологии. – М.: Изд-во КМК, 2002. – 136 с.

4.  , , и др. Селеновый статус Ханты-Мансийского автономного округа // Микроэлементы в медицине. – 2005. – Т. 6. – Вып. 1. – С. 3-7.

5.  , , и др. Окружающая среда и здоровье населения Ханты-Мансийского автономного округа. – Сургут, 2001. – 70 с.

6.  , , и соавт. Влияние особенностей питания на риск развития ишемической болезни сердца у северян // Экология человека. – 1999. – № 1. – С. 1-2.

7.  Особенности функционального состояния сердечно – сосудистой системы и биохимические исследования крови и мочи у практически здоровых людей, длительно проживающих на Севере /
В кн. Т. Я Корчиной «Ишемическая болезнь при сахарном диабете». – Томск: STT, 2002. – С. 245-246.

8.  , , Б. и др. Сравнительная оценка содержания жирорастворимых витаминов и продуктов ПОЛ в крови у пришлого и коренного населения Севера // Бюл. СО РАМН. – 1997. – № 1. – С. 44-50.

9.  , , и др. Питание населения Приморского Края // Вопросы питания. – 2006. – № 2. – С. 9-13.

10.  МироноваГ. Е., Антиоксидантный статус населения Якутии // Вопросы питания. – 2001. – № 2 – С. 13-17.

11.  Особенности перекисного окисления липидов эритроцитов у больных коронарным атеросклерозом Крайнего Севера и Сибири: Автореф. дис. … канд. мед. наук. – Новосибирск, 1990. – 24 с.

12.  Сафронов В. Ю., и др. Действие токоферола в организме человека при адаптации
и патологии в условиях Крайнего Севера // Бюл. СО РАМН. – 1997. – № 1. – С. 40-44.

13.  Коррекция метаболических нарушений у работников газотранспортных предприятий Европейского Севера России // Экология человека. – 2006. – № 3. – С. 50-55.

14.  , Витамины антиоксидантного ряда: обеспеченность населения и значение в профилактике хронических заболеваний // Клинич. фармакол. и терапия. – 1995. – № 1. – С. 90-92.

15.  , , и др. Реализация концепции государственной политики здорового питания населения России на региональном уровне: формирование региональной политики и региональных программ: Методические аспекты разработки и реализации программ // Вопросы питания. – 2005. – Ч. 1. – № 1. – С. 3-9.

16.  Введение в полярную медицину. – Новосибирск: Наука, 1998. – 337 с.

17.  Lessagards J. F., Durand P., Lassarre M., et al // Environ. Health Perspect. – 2002. – Vol. 110. – № 1. –
P. 479-486.

18.  Luchsinger J. A. Nang M. X., Shea S. et. al. // Arch. Neurol. – 2003. – Feb. – Vol. 60. – № 2. – P. 203-208.

19.  Russel R. M. Nutrition // JAMA. – 1994. – Vol. 271. – № 3. – P. .

20.  Sporn M. B., Suh N. Carcinogenesis. – 2000. – Vol. 21. – P. 525-530.

21.  Yokoyama M. Curr. Opin. Pharmacol. – 2004. – Vol. 4. – P.110-115.

По материалам научно-практической конференции «VI Знаменские чтения»,4 марта 2007 года СурГПУ