Введение. Питание относится к важнейшим факторам, определяющим здоровье подрастающего поколения. Правильно организованное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей, в том числе старшего возраста, способствует формированию защитных сил организма, укреплению здоровья, повышению работоспособности старшеклассников, профилактике заболеваний, связанных с нарушением питания [1].
По данным НИИ питания РАМН, около 90% детского населения России испытывает недостаток в тех или иных витаминах и минералах. В настоящее время у 80–100% обнаруживается дефицит витамина С, у 40–60% – витаминов А, В1, B2, B6, D, E и у большинства – дефицит минералов (железа, йода, цинка и др.) При этом витаминный дефицит носит сочетанный характер и обнаруживается не только зимой и весной, но и в летне–осенний период. Общую ситуацию можно рассматривать, как массовый круглогодичный полигиповитаминоз [7].
Витаминно-минеральный дефицит – это распространенное и опасное для здоровья детского населения состояние. В качестве основных причин возникновения витаминно-минеральной недостаточности у детей можно выделить следующие: алиментарные причины (нерациональное питание, технологическая и кулинарная обработка пищи, действие антивитаминных факторов, повышенный расход витаминов); причины, связанные с угнетением роста нормальной кишечной микрофлоры, продуцирующей ряд витаминов; а также причины, связанные с нарушением ассимиляции и метаболизма витаминов [5].
Витамины, биоэлементы и другие, биологически активные вещества не представляют для организма энергетической ценности, поскольку не являются, подобно жирам или углеводам, источником калорий. Но эти биоактивные вещества, содержащиеся в пище в незначительных количествах, обеспечивают регуляцию важнейших жизненных функций и нормальное протекание всех жизненных процессов. Поэтому роль этих пищевых компонентов для организма также чрезвычайно важна [8].
В частности, витамины С, А, Е, бета - каротиноиды активно участвуют в системе антиоксидантной защиты организма [6].
Известно, что процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ) в биологических мембранах осуществляется по свободнорадикальному механизму, подобно тому, как по цепному механизму происходит деление ядер урана. Особенность цепной реакции состоит в том, что свободные радикалы, реагируя с другими молекулами, не исчезают, а превращаются в другие свободные радикалы [9].
Свободные радикалы образуются практически при любой патологии в детском возрасте. Большинство потенциально опасных эффектов обусловлено образованием активных форм кислорода, действующих как прооксиданты и способных окислять другие вещества [4].
Поддерживать ПОЛ на определенном физиологическом уровне помогает система антиоксидантной защиты (АОЗ). АОЗ человеческого организма представлена комплексом ферментов и низкомолекулярных соединений небелковой структуры. Основная ее функция — контроль и торможение свободнорадикальных процессов во всех органах и тканях, а также обезвреживание токсических продуктов, которые вызывают мембранодеструктивный эффект. Нарушения в системе АОЗ могут быть связаны с недостаточной активностью одного или нескольких ферментов, что приводит к нарушению стабильности цитомембран и усилению процессов ПОЛ в организме [2].
Общеизвестно, что особенностью детского возраста является несовершенство АОЗ, и поэтому болезни, относящиеся к классу свободнорадикальной патологии, распространены именно в детском возрасте. Свободные радикалы являются одним из важных звеньев патогенеза заболеваний сердечнососудистой системы, патологии почек, сахарного диабета, желудочно-кишечного тракта, и др. [3].
Одним из главных маркеров качества АОЗ организма является индекс каротиноидов в организме человека. Определение индекса каротиноидов в рамках скрининга позволяет оценить возможность организма сопротивляться свободным радикалам [10].
Революционным открытием в науке стало изобретение сэром Чарльзом Раманом принципа спектроскопии, за которое ученый удостоился Нобелевской премии в 1930 г. Это послужило толчком для разработок, которые привели физиков Университета штата Юта к созданию Биофотонного Сканера в 1998 г. [11].
Основанный на методе Рамановской спектроскопии Биофотонный сканер позволяет неинвазивно оценить индекс каротиноидов ладонной поверхности кисти. Каротиноиды сдвигают луч лазера из голубой в определенную часть спектра. Результат оценивается в единицах от 10 000 до 50 000 и более. Чем выше результат, тем лучше работает АОЗ организма. Прибор внесен в регистр медицинских приборов РФ. Данная методика включена в перечень лицензированных медицинских услуг и работ Здравоохранения РФ. Код перечня: А 09.01.007 – «Спектральный анализ придатков кожи для определения микроэлементов».
Цель работы. Оценить качество питания подростков – учащихся пермских школ, посещающих секцию легкой атлетики и сопоставить полученные данные с результатами динамики индекса каротиноидов на фоне применения различных схем витаминно-минеральных комплексов.
Материалы и методы. Настоящее исследование выполнено в период с сентября 2010 г. по февраль 2011 г. на базе спортивного общества «Динамо». В основной группе обследовано 187 учащихся 9-11 классов в возрасте с 14 до 17 лет (97 девочек и 90 мальчиков). Все подростки в основной группе посещали секцию легкой атлетики. При оценке качества питания применялись результаты анкетирования по системе «Нутритест» НИИ питания РАМН РФ. С целью скрининг – определения активности антиоксидантной защиты организма определялся индекс каротиноидов кожи с помощью Биофотонного Сканера кампании Pharmanex (США). Методика неинвазивная, аппарат портативный, исследование проводилось в медицинском кабинете спортивного общества «Динамо». Измерения осуществлялись до и после приема витаминно-минерального комплекса, либо до и после введения в рацион дополнительного приема свежих овощей и фруктов. В качестве витаминно-минерального комплекса в исследовании использовался комплекс «БиоМакс», а также витаминно-минеральный комплекс «LifePak». Все подростки были поделены на 2 группы: основную и группу контроля. Основная группа составила 97 человек. В нее входило 3 подгруппы. Первая подгруппа – 35 человек, ее составляли подростки, которым было проведено контрольное сканирование, затем сканирование после месячного курса витаминно-минерального комплекса «БиоМакс» и через 6 месяцев для оценки продолжительности эффекта после приема витаминов. Вторая подгруппа – 32 человека, ее составили подростки, которым проводилось сканирование до приема витаминов и через 6 месяцев ежедневного приема витаминов «Биомакс». Третью подгруппу составили 30 человек, которым проводилось контрольное сканирование до приема витаминов, через 1 месяц ежедневного приема витаминно-минерального комплекса «LifePak», а затем через 6 месяцев, в течение которых с 3 по 4й месяц подростки также принимали комплекс «LifePak». Контрольная группа исследуемых составила 90 человек. В нее вошли подростки, которым проводилось контрольное сканирование до рекомендации ввести в рацион не менее двух порций свежих фруктов и двух порций свежих овощей в день и после выполнения данной рекомендации. Результаты были обработаны с использованием прикладных программ Excel, Statistica 6.0 и дисперсионного анализа (ANOVA). Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента.
Результаты. При обработке результатов опроса по системе «Нутритест» анализ режима питания подростков показал, что 70% из них питается 4 раза в день. 20% учащихся принимает пищу только 3 раза в день и 10% испытуемых питается 5 раз в день (рис. 1).
Рис. 1. Режим питания подростков.
Ежедневно обедают в школьной столовой 75% школьников, а 25% испытуемых подростков обедает в школьной столовой эпизодически.
Длительность промежутков между отдельными приемами пищи у старшеклассников не должна превышать 3,5 – 4 часа. 95% обследуемых нами подростков соблюдало этот режим.
При изучении нутриентов пищи выявлено, что количество потребляемых белков выше рекомендуемых норм среди испытуемых на 20%, кол-во жиров составило 100% от нормы, а количество углеводов ниже нормы на 10,3%. Обращает на себя внимание разбалансированность макронутриентов суточных рационов старшеклассников. Соотношение белков, жиров и углеводов составило 1: 1: 3 при рекомендуемом соотношении 1: 1: 4.
Оценка фактического питания детей по содержанию витаминов в сравнении с физиологическими нормами позволила установить уровень витамина В1 ниже на 24,1% и витамина В2 - на 12,8% . Это свидетельствует о недостатке в рационе питания таких продуктов, как злаки, бобовые, рис, капуста, зелёные овощи, печень, баранина. Недостаток потребления витамина А выявлен у 70% обследованных школьников, что подтверждено недостатком потребления болгарского перца, моркови, шпината. Именно дефицит витамина А подтолкнул нас дополнительно к изучению индекса каротиноидов, как основного маркера антиоксидантной защиты организма и оценке эффективности усвояемости каротиноидов в разных витаминно-минеральных комплексах, применяемых по различным схемам.
Питание подростков также не отвечает нормам по содержанию минеральных веществ. Дефицит фосфора и магния составил 17,3% и 3,3% соответственно. Соотношение фосфора и магния в фактическом рационе питания составило 1,3: 0,26 вместо 1,5: 0,25. В результате создается дисбаланс, неблагоприятно влияющий на усвоение минеральных веществ, на формирование скелета и темпы роста.
Сочетание дисбаланса витаминов и минеральных веществ особенно неблагоприятно для здоровья детей. Тем не менее, только 20% подростков используют для обогащения своего рациона витаминно-минеральные комплексы.
Неадекватность химического состава фактического рациона питания подростков обусловлена низким уровнем потребления некоторых групп продуктов. Рыба отсутствует в недельном рационе питания школьников в 45% случаев. Среди растительных продуктов отмечается явный недостаток овощей и фруктов. Только 45% учащихся ежедневно употребляли фрукты и лишь 25% - свежие овощи.
Особое внимание заслуживает проблема качественного потребления углеводов. Основным поставщиком углеводов у исследованных подростков являлись рафинированные сахара. Ежедневно 60% старшеклассников употребляют хлебобулочные изделия, 40% - легкоусвояемые сахара (кондитерские изделия, конфеты).
При проведении первичного сканирования для оценки индекса каротиноидов в контрольной группе было выявлено, что средний результат составляет 27111,11 ЕД ± 5150, 42 ЕД (показатель ниже среднего). По данным вторичного сканирования этой группы после того, как подросткам было рекомендовано включить в ежедневный рацион не менее двух порций фруктов и двух порций свежих овощей в течение одного месяца, было выявлено, что средний результат составляет 33166,67 ЕД ± 5097,36 ЕД (показатель чуть выше среднего), p<0,001. На основании проведенного исследования можно сделать вывод, что при введении в рацион ежедневно не менее двух порций овощей и двух порций фруктов в течение месяца, показатель индекса каротиноидов повышается незначительно и остается на среднем уровне.
В основной группе (первая подгруппа) подросткам проводилось первичное сканирование, затем сканирование через один месяц ежедневного приема комплекса витаминов и минералов «БиоМакс» и через 6 месяцев. Были получены следующие результаты: средний показатель первичного сканирования 26485,71 ЕД ± 7819,17 ЕД (показатель ниже среднего). При сканировании через месяц приема витаминов среднее значение 38342,86 ЕД ± 5855,83 ЕД (показатель выше среднего). При проведении сканирования через 6 месяцев после первичного сканирования получены следующие показатели: среднее значение 26314,29 ЕД ± 5508,13 ЕД, р<0,001. Различий по полу и возрасту в этой группе не выявлено. Полученные результаты достоверно доказывают, что прием витаминно-минерального комплекса в течение месяца значительно повышает активность АОЗ организма. Однако показатели индекса каротиноидов кожи возвращаются к изначальным цифрам уже через 5 месяцев после окончания приема витаминов.
В основной группе (вторая подгруппа) проводилось первичное сканирование и сканирование после шести месяцев ежедневного приема витаминов «БиоМакс». Среднее значение индекса каротиноидов кожи при первичном сканировании составило 25937,50 ЕД ± 8127,76 ЕД, через 6 месяцев ежедневного приема витаминов средний показатель 43 750 ЕД ± 5143,11 ЕД (значительно выше). Достоверные различия между двумя сканированиями обнаружены на высоком уровне (р<0,001). Различий по полу и возрасту в этой группе нет. Результаты второй подгруппы показывают, что непрерывный прием витамино-минерального комплекса в течение шести месяцев ежедневно достоверно увеличивает показатель активности АОЗ организма и сохраняет их на уровне значительно выше среднего.
В основной группе (третья подгруппа) подростки сканировались первично, затем спустя один месяц ежедневного использования витаминно-минерального комплекса «LifePak» и третий раз через 6 месяцев, в течение которых с третьего по четвертый месяц подростки также принимали «LifePak». Результаты сканирования демонстрируют, что среднее значение первичного сканирования 26166,67 ЕД ± 5017,78 ЕД, сканирования через месяц 39966,67 ЕД ± 2539,11 ЕД, сканирования через 6 месяцев 49033,33 ЕД ± 1938,42 ЕД. Выявлены достоверные различия между тремя результатами сканирования (р<0,001). Различий по полу и возрасту в этой подгруппе не выявлено. При анализе результатов в трех подгруппах основной группы выявлены достоверные различия между сканированием через 6 месяцев в первой и второй подгруппах (р<0,001), в каждой следующей подгруппе средние показатели были достоверно выше, чем в предыдущей. Результаты же первичного сканирования по подгруппам не различались.
Результаты всех сканирований представлены ниже (рис. 2).
Рис. 2. Результаты сканирования во всех четырех группах.
Выводы:
- При изучении качества питания установлен недостаток углеводов. Соотношение белков, жиров и углеводов в рационе подростков составило 1: 1: 3 при рекомендуемом соотношении 1: 1: 4
- Анализ питания также выявил дефицит витаминов группы В, витамина А, и микроэлементов: фосфора и магния.
- Оценка индекса каротиноидов кожи подростков Биофотонным Сканером – безболезненная, неинвазивная методика, которая может использоваться в качестве скрининга уровня активности АОЗ организма у подростков.
- Использование Биофотонного Сканера позволяет оценить эффективность витаминно-минерального комплекса по степени усвоения его организмом, а также об обеспеченности рациона антиоксидантами.
- Прием витаминно-минерального комплекса в течение одного месяца не эффективен с точки зрения активной защиты организма от свободных радикалов,
- Использование комплекса витаминов и минералов в течение шести месяцев в ежедневном режиме дает положительный и более стойкий результат.