Лечебно-профилактическое питание

Применение на промышленных предприятиях усовершенствованных технологий, автоматизации труда позволило улучшить условия работы, однако не сократило времени контакта с вредными веществами. Важной проблемой является также исследование комбинированного действия различных химических веществ в условиях одного производства, прогнозирование эффектов их совместного действия, а также изучение дозо-временной зависимости развития профессиональной патологии. Необходимо учитывать, что даже относительно невысокие концентрации вредных веществ (ниже экспериментально установленного порога хронического действия) могут вызывать определенные отклонения в состоянии здоровья работающих, что при длительном стаже работы может привести к развитию профессиональной патологии. Длительное нарушение сбалансированности питания в условиях воздействия химического фактора приводит к возникновению патологического процесса, клинические же проявления его могут наступить значительно позже, через десятки лет после прекращения контакта с вредными веществами. В общем комплексе мероприятий по предупреждению неблагоприятного воздействия на организм вредных факторов производственной среды важная роль принадлежит организации на промышленных предприятиях патогенетически обоснованного лечебно-профилак-тического питания.

Лечебно-профилактическое питание (ЛПП) — это рациональное питание, построенное с учетом метаболизма чужеродных соединений в организме и роли отдельных компонентов пищи, оказывающих защитный эффект при воздействии химических соединений или вредного влияния физических факторов производства.

Выделяют следующие виды лечебно-профилактического питания: рационы ЛПП (горячие завтраки, обеды), молоко, витамины, пектины, пектинсодержащие продукты или равноценные продукты.

Лечебно-профилактическое питание должно быть дифференцированным и учитывать патогенетические механизмы действия вредных факторов производства, а также:

· повышать защитные функции физиологических барьеров, препятствуя проникновению вредных химических веществ внутрь организма, и обеспечивать устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды;

· способствовать усилению процессов связывания и выведения ядов или продуктов их обмена из организма;

· способствовать корригированию биотрансформации промышленных ядов путем окисления, метилирования, дезаминирования и других биохимических процессов, направленных на образование в организме слаботоксичных продуктов обмена или блокировать, тормозить эти реакции, если возникают продукты обмена, токсичнее исходных;

· улучшать функциональное состояние органов и систем, преимущественно пораженных вредными производственными факторами, повышать антитоксическую функцию печени, в особенности при воздействии гепатотропных ядов;

· компенсировать возникающий под воздействием вредных производственных факторов дефицит пищевых веществ, в особенности тех, которые не синтезируются в организме;

· оказывать благоприятное действие на ауторегуляторные реакции организма, в том числе на нервную и эндокринную регуляцию иммунной системы, обмен веществ;

· способствовать повышению общей сопротивляемости организма и его адаптационных резервов, улучшению самочувствия, снижению общей и профессиональной заболеваемости, продлению активной жизни.

Использование ЛПП на территории бывшего Союза было введено постановлением Совета Министров в 1960 г. «О бесплатной выдаче лечебно-профи-лактического питания рабочим и служащим, занятым на работах с особо вредными условиями труда». В последующем постановлении в 1961 г. был утвержден «Перечень производств, профессий и должностей, работа в которых дает право на бесплатное получение лечебно-профилактического питания в связи с особо вредными условиями труда, рационов для этого питания и правил его выдачи». В 1977 г. было принято новое постановление, которое утверждало «Перечень производств, профессий и должностей, работа в которых дает право на бесплатное получение лечебно-профилактического питания в связи с особо вредными условиями труда», «Рационы лечебно-профилактичес-кого питания и нормы бесплатной выдачи витаминных препаратов», «Правила бесплатной выдачи лечебно-профилактического питания». Согласно приложению 3 названного постановления Госкомтруда СССР и ВЦСПС, Совет Министров, министерства и ведомства СССР могли вносить изменения и дополнения в утвержденный «Перечень» в связи с изменениями в технологии, производстве и условиях труда, имея в виду при этом, что при устранении профессиональной вредности бесплатная выдача ЛПП должна прекращаться.

До настоящего времени основанием для предоставления работающим ЛПП являлась занятость их во вредных условиях труда, характеризующихся повышенной опасностью развития заболеваний с временной утратой трудоспособности, профессиональных заболеваний.

Понимание роли множественных процессов внутренней защиты организма и метаболизма чужеродных веществ открывает возможности регуляции соотношения этих процессов и целенаправленного воздействия на их биологические эффекты.

В общем виде метаболизм и механизм токсичности чужеродных соединений представлен на схеме (рис. 1).

Универсальным в этой схеме является образование активного промежуточного метаболита исходного чужеродного соединения и его взаимодействие с биомолекулами клетки-мишени. Конечный биологический эффект определяется множеством факторов: тканевой и клеточной специфичностью метаболита, его свойствами, местом его образования, состоянием гормонального фона организма, питанием.

Система эндогенной защиты организма представлена комплексом взаимосвязанных и дополняющих друг друга факторов и многофункциональных систем:

1. Система микросомального окисления. Представлена системой биохимической детоксикации, центральным звеном которой являются микросомальные монооксигеназы. Множественные формы индуцируемых микросомальных ферментов, метаболизирующих ксенобиотики, являются приспособительным механизмом, с помощью которого любой живой организм может противостоять неблагоприятному химическому воздействию. Ведущая роль в механизмах биохимической адаптации принадлежит системе оксидаз со смешанными функциями. Активирующий эффект на процессы микросомального гидроксилирования оказывают линолевая и арахидоновая кислоты и масла, содержащие высокие количества полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК).

Рис. 1. Метаболизм и механизмы токсичности чужеродных веществ (по J. Selkirk и др.)

2. Микробныйбиоценозкишечника, представленный определенным видовым составом микроорганизмов, препятствует не только проникновению вредных веществ в кровь, но и их быстрейшему выведению из организма. Данная функция может быть усилена за счет введения в рацион пектинов и клетчатки, пребиотиков. Установлено, что для предупреждения интоксикаций, вызываемых многими химическими веществами, следует вводить в пищевые рационы достаточные количества пектиновых веществ, представляющих собой естественные полимеры, которые являются составной частью овощей, фруктов и ягод. Они способствуют выведению чужеродных веществ и их метаболитов из организма и понижают их концентрацию в крови.

3. Антиоксидантнаясистема. Сохранение нормальной клеточной структуры и функции в состоянии постоянной продукции метаболитов кислорода и органических перекисных соединений зависит от состояния антиоксидантной системы клеток. В эту систему входят: супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза, восстановленный глутатион, витамины Е и С, селен. Кроме того, глутатион, глутатионпероксидаза и глутатионредуктаза занимают центральное место в антирадикальной и антиперекисной защите организма. Для успешного функционирования системы детоксикации необходимо постоянное использование восстановленного глутатиона, источником которого является цистеин. Значительные и весьма неблагоприятные изменения при дефиците белка развиваются в системе метаболизма глутатиона. В первую очередь следует отметить резкое снижение концентрации восстановленного глутатиона в печени, снижение глутатион-S-трансферазы в цитозоле печени и снижение удельной активности глутатионпероксидазы.

4. Иммунная система. Результатом взаимодействия химических веществ с иммунной системой может быть как гиперактивность, так и гипоактивность. Исследованиями доказано, что длительный ингаляционный контакт с ксенобиотиками вызывает напряжение иммунной системы у работников химических предприятий, о чем свидетельствует повышение концентрации интерферона в сыворотке крови, увеличение абсолютного содержания лимфоцитов, активация синтеза иммуноглобулинов, фагоцитоза. С увеличением времени воздействия напряженность иммунных реакций возрастает и в иммунной цепи появляется дисбаланс. Дальнейшее нарушение метаболических процессов, блокада ксенобиотиками ряда ферментов приводит к тотальному угнетению иммунной защиты организма. Недостаток белка в питании приводит к резкому снижению активности большей части ферментов энергетического обмена в печени и надпочечниках, угнетению биосинтетических процессов, что в конечном итоге ведет к понижению неспецифической резистентности организма и развитию инфекционной заболеваемости.

5. Эндокринная система. Гипоталамус. При хроническом действии малых доз химических веществ развивается длительный стресс, который характеризуется стертыми проявлениями, постепенной мобилизацией и расходованием адаптационных резервов. Многие химические агенты, обладающие нейротоксичностью, могут непосредственно вмешиваться в функционирование системы «гипоталамус–гипофиз–кора надпочечников» и тем самым вызывать резкие изменения гормонального фона, что может извращать реакцию стресса, снижая таким образом резистентность организма.

6. Центральнаянервнаясистема, так или иначе, вовлекается в действие химических соединений, тонко реагируя на малейшие гомеостатические сдвиги. Исключительно важную роль в осуществлении нервного контроля и регуляции играют медиаторные системы, которые включают все элементы, необходимые для передачи информации, трансформации ее и доведения до исполнительного органа: синтез медиатора, специфический к его действию рецептор и фермент, разрушающий медиатор. Хроническая интоксикация препятствует формированию, воспроизведению временных связей, а также нарушает их консолидацию.

Химический состав пищи и фармакологическая активность ее компонентов выступают важнейшими факторами, способными модифицировать фармакотоксикологическую активность чужеродных веществ. Поскольку в основе метаболизма лежит превращение пищевых веществ и характер питания в существенной степени определяет метаболический фон, на который действуют ксенобиотики, то ошибочно было бы не учитывать возможности как профилактического, так и усугубляющего влияния питания на конечный эффект воздействия чужеродных веществ на организм человека. Именно пища в организме превращается из внешнего во внутренний фактор — энергию физиологических функций и структуру тканей.

Недостаточность белка (4,5 % по энергетической ценности) сопровождается существенным снижением концентрации цитохрома Р-450 в микросомах печени с одновременным увеличением времени полуобновления белкового компонента гемопротеида. Такое удлинение времени полуобновления направлено на поддержание уровня цитохрома Р-450 в условиях дефицита белка. Зависимость между уровнем белка в рационе и уровнем цитохрома Р-450 в печени отмечается только при содержании в рационе до 35 % белка. Увеличение квоты белка в рационе (36–55 % по энергетической ценности) не влияет на концентрацию цитохрома Р-450 в печени. При этом имеет значение не только количество белков, но и их качественный состав. Белки и аминокислоты, содержащие серу, стимулируют образование легкорастворимых и быстро выделяющихся метаболитов ксенобиотиков, а сульфгидрильные группы белков могут непосредственно участвовать в связывании токсических соединений и в выведении их из организма. Следовательно, для оптимального функционирования организма человека и обеспечения его сопротивляемости вредным веществам необходимо регулярное поступление белков определенного качества и в количествах, полностью покрывающих потребности организма в этом важнейшем нутриенте.

С большой осторожностью надо подходить к употреблению жиров в условиях воздействия химического фактора, так как они могут ускорять всасывание ядов из пищеварительного тракта, в частности некоторых пестицидов. Липидный состав эндоплазматической сети имеет важное значение в регуляции активности НАДФ∙Н-зависимой цитохром-Р-450-монооксигеназной системы. Значение липидного компонента пищи в регуляции активности монооксигеназной системы определяется, прежде всего, с точки зрения обеспеченности полиненасыщенными жирными кислотами. Большинство показателей монооксигеназной системы достигают максимальных величин по сравнению с безжировым рационом при содержании 1–3 % растительных масел в рационе. При этом наиболее благоприятные количества цитохрома Р-450 получены при увеличении содержания растительных масел в рационе до 10 %. Под влиянием ПНЖК пищевого рациона происходит активация монооксигеназной системы. Роль жирового компонента рациона в процессах биотрансформации и биологического действия ксенобиотиков не ограничивается только уровнем ПНЖК. С одной стороны, первостепенное значение жирового компонента рациона заключается в том, что растительные масла являются важнейшими поставщиками не только ПНЖК, но и природного антиоксиданта — витамина Е. С другой стороны, биологическое действие ксенобиотиков, в механизме токсического эффекта которых играет роль индукция ПОЛ, будет наиболее неблагоприятным для клетки, когда соотношение в рационе витамина Е и ПНЖК будет неадекватным. В практике лечебно-профилактического питания особое внимание должно быть обращено на поддержание в рационе достаточно высокого соотношения (витамина Е и ПНЖК рекомендуется 2,6:1). При этом должно быть ограничено потребление таких источников жира, которые содержат большие количества ПНЖК, но бедны токоферолами.

Специфическая биохимическая роль углеводов в процессах биотрансформации чужеродных веществ заключается в образовании глюкуроновой кислоты, а также в обеспечении синтеза НАДФ∙Н, продуцирующегося в дегидрогеназных реакциях пентозофосфатного пути и изоцитратдегидрогеназной реакции. Ингибирование углеводами образования метаболитов и обезвреживание их путем конъюгации с глутатионом и глюкуроновой кислотой приводят к обоснованию белково-углеводной направленности рациона питания с сокращением доли жиров. Питание с повышенным содержанием углеводов стимулирует барьерную функцию печени, повышает резистентность организма к токсическому действию многих химических веществ.

Защитные механизмы организма к действию большинства вредных производственных факторов повышают витамины. Это объясняется участием практически всех жиро- и водорастворимых витаминов в различных биологических процессах, протекающих в клетках организма. Биологическая роль витаминов в процессах биотрансформации и взаимодействие витаминов с ксенобиотиками во внутренней среде организма реализуется несколькими путями. Прежде всего, многие витамины выполняют коферментные функции непосредственно в ферментативных системах обезвреживания ксенобиотиков. Кроме того, витамины участвуют в биосинтезе компонентов этих систем: гема, цитохрома Р-450, УДФ глюкуроновой кислоты. Чужеродные химические вещества могут нарушать утилизацию витаминов в организме или являться прямыми антагонистами некоторых из них. Механизм взаимодействия в организме витаминов и ксенобиотиков заключается в том, что совместному метаболизму с ксенобиотиками могут подвергаться и некоторые витамины. Помимо непосредственной биохимической роли в процессах биотрансформации ядов витаминам Е, С, А принадлежат функции в защитной антиоксидантной системе, имеющей решающее значение в предупреждении токсических воздействий чужеродных веществ на организм.

Алиментарная недостаточность витамина А приводит к снижению концентрации цитохрома Р-450 и скорости метаболизма субстратов микросомального окисления и обусловливает повышенную чувствительность экспериментальных животных к химическому канцерогенезу. Витамин Е участвует в защите селенсодержащих белков в микросомах печени, которые транспортируют электроны между флавопротеином и цитохромом Р-450, ускоряет метаболизм и тем самым элиминацию липофильного соединения, активизирующегося с участием цитохрома Р-450, одновременно предупреждает его первичные метаболические эффекты. Он служит профилактическим средством при воздействии ксенобиотиков, как подвергающихся метаболической активации, так и изначально токсичных по своей природе. Изучая защитную роль пищи, была установлена профилактическая роль токоферолов, стимулирующих адаптационные механизмы организма, направленные на ингибирование процесса перекисного окисления липидов. Отмечено, что при применении антиоксидантов, в частности токоферолов, профилактический эффект определяется не только их наличием, но и содержанием в рационе других витаминов, в том числе и водорастворимых.

Витамин С обладает большой профилактической и терапевтической эффективностью при воздействии различных чужеродных веществ как органических, так и тяжелых металлов. Известны детоксикационные свойства аскорбиновой кислоты, тиамина, пиридоксина и других витаминов при действии ароматических углеводородов, ацетона, некоторых пестицидов, свинца, сероуглерода. Исследования последних лет установили способность аскорбиновой кислоты ингибировать ковалентное связывание с макромолекулами активных промежуточных метаболитов чужеродных веществ.

Витамин В₁является одним из нутриентов, при недостаточности которого в рационах ЛПП усиливается токсичность химического агента.

При недостаточном содержании витамина В₂отмечается снижение гемолитической стойкости эритроцитов на фоне воздействия чужеродных веществ. Употребление повышенных количеств пантотеновой и аскорбиновой кислот, а также пиридоксина приводит к нормализации синтеза гемоглобина, улучшению показателей морфологического состава периферической крови.

На основании результатов научных исследований разработаны патогенетически обоснованные рационы и блюда лечебно-профилактического питания, построенные с учетом защитного влияния отдельных заменимых и незаменимых пищевых веществ. В зависимости от вида профессиональной деятельности выдается один из 6 рационов лечебно-профилактического питания. Установленные нормы продуктов для каждого рациона имеют определенную лечебно-профилактическую направленность, в связи с чем замена продуктов в рационах допускается лишь в исключительных случаях и только в пределах норм взаимозаменяемости.