1.1. Структура питания

Одной из фундаментальных основ формирования здоровья человека является фактор питания. В настоящее время установлено, что в питании северян нарушаются все три основных принципа рационального питания: энергетическое равновесие, сбалансированность по основным пищевым веществам, белкам, жирам, углеводам, витаминам, минералам, и конечно же, режим питания [1—3].

На Севере у человека снижается энергетическая роль углеводов и повышается роль жиров и в меньшей степени белков, формируется так называемый полярный метаболический тип. Отмечено, что из-за повышенных энерготрат у новоселов Севера содержание сахара в крови уменьшается на 40—45% за счет усиленного окисления депонированных жиров и гликогена, а затем и глюкозы (особенно в полярную ночь). Снижение содержания сахара в крови приводит к повышению почечного «барьера для углеводов» и нарушению функции поджелудочной железы. Недоокисленные жиры сдвигают кислотно-щелочное равновесие организма в сторону кислотности.

Многие явления в Арктике и Антарктике, такие как «полярная одышка», психоэмоциональная лабильность, астенизация, гипертензия, являются проявлением как своеобразной гипоксии, так и гипогликемии. Они объединены в понятие «синдром полярного напряжения», который характеризует не болезнь, а специфичность процесса адаптации некоренного населения к экстремальным условиям [4]. Этот синдром рассматривается учеными и как результат возрастания содержания в крови агрессивных форм липидов, повреждающих мембраны клеток. Таким образом, речь идет об отрицательном мембранотропном воздействии из-за усиления процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в условиях гипоксии.

Изучение в Институте питания АМН СССР обмена веществ у жителей Крайнего Севера показало, что наряду с жировым и углеводным обменом имеются сдвиги и в белковом обмене: баланс азота и минеральных веществ у испытуемых в среднем был в различной степени отрицательным, а усвояемость белка у большинства из них была ниже 80%. Плохо усваивались и витамины, и минералы [5]. У большинства наблюдаемых отмечалось нарушение обмена фосфора с повышенным его выделением и отрицательным балансом и т.д. Поэтому, как считают отечественные ученые [6], нормы содержания пищевых веществ в рационе и их калорийность для работающих на Крайнем Севере должны быть повышены по сравнению с нормами для районов с умеренным климатом.

1.2. Гигиенические аспекты

Для российской части Крайнего Севера особенно важен учет гигиенических аспектов питания. У коренных жителей Севера, живущих практически под открытым небом, повышена лучевая нагрузка, которую дают энергоемкие короткоживущие радионуклиды. Данные Санкт-Петербургского НИИ радиационной гигиены, сотрудники которого проводили на Севере России аналогичные исследования, подтверждают эти предположения [7].

Изучены заболеваемость, иммунитет и другие показатели у пастухов-оленеводов, коренных жителей, не связанных с оленеводством, некоренных жителей Севера и для контроля — у жителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Как у коренных, так и у некоренных жителей Севера выявлены патологические процессы, связанные с воздействием экстремальных факторов Крайнего Севера, обусловленные генетическими особенностями, социальными, эпидемиологическими, санитарно-гигиеническими факторами.

Более выраженные нарушения отмечены у оленеводов и членов их семей, получающих искусственные (цезий-137, стронций-90) и естественные (полоний-210, свинец-210) радионуклиды по пищевой экологической цепи; лишайник — северный олень — человек. Содержание радиоактивного стронция в костях оленеводов было в 10—100 раз выше, чем у жителей умеренных широт.

Эти изменения могут быть следствием комплексного многофакторного влияния, которому оленеводы подвергаются в тундре: антропогенных факторов (токсичные химические вещества и др.) и малых доз ионизирующего излучения. Имеются сведения о потенцировании иммунобиологических изменений при сочетанном действии токсичных химических (сулема, азотно-кислый свинец) и радиоактивных (стронций-90, полоний-210) веществ. Отсюда возникает необходимость рекомендаций по повышению уровня антиоксидантов в организме с помощью флавоноидсодержащих пищевых добавок, подавляющих процессы ПОЛ при лучевой нагрузке, а также увеличения у этой категории лиц содержания в рационе солей кальция, способствующих элиминации радиоактивного стронция из костей.

Необходимым в процессе составления рекомендаций по питанию является и учет повышенного содержания ртути, свинца, других солей тяжелых металлов и токсинов в рыбах северных морей вследствие загрязнения водных ресурсов экосистем Арктики.

Известно, что кроме природных и индустриальных факторов загрязнения на Севере имеются и различные природно-геохимические аномалии, также вызывающие различные заболевания [8, 9]. Например, малое содержание селена в питьевой воде Севера снижает антиканцерогенную, антиоксидантную активность и угнетает иммунитет организма, или для слабоминерализованных речных вод Севера характерно малое содержание фтора, что способствует большей распространенности кариеса зубов.

Энергетическая ценность рациона. Установлено, что «северный» тип метаболизма требует преобладания белково-жировых компонентов в пище, а также определенных соотношений не только белков, жиров, углеводов, но и витаминов, макро-, микроэлементов и других «минорных» компонентов пищи [10—12].

В связи с этим оптимизация питания требует пересмотра качественного и количественного состава рациона и учета энерготрат работающего контингента с целью достижения большей его адекватности потребностям организма. Это повысит устойчивость человека к неблагоприятным факторам окружающей среды и труда и позволит снизить распространенность алиментарно-зависимых факторов риска (ФР) хронических неинфекционных заболеваний (ХНИЗ): избыточной массы тела, дислипидемий, артериальной гипертензии, гиперурикемии, авитаминозов и др.

2.1. Энергетическая ценность рациона в зависимости от профессиональной деятельности

Существует непосредственная связь между количеством энергии, расходуемой человеком в процессе двигательной активности, и климатическими условиями: чем дальше от экватора, тем выше энерготраты на выполнение одной и той же работы. Причинами повышенного расходования калорий в условиях Крайнего Севера являются холод и дополнительные физические нагрузки, связанные с работой или ходьбой по неровной, снежной поверхности в зимней, тяжелой одежде. Дополнительную нагрузку вызывает и ветер, нарушающий ритм движений и препятствующий им.

Так как двигательная активность человека, от которого зависят помимо величины основного обмена (ВОО) его энерготраты, в большей степени обусловлена его профессиональной деятельностью, то большое значение имеет характер труда. Для проведения этих расчетов выделяются в России пять профессиональных групп [13].

1-я группа — люди, занимающиеся умственным трудом (ВОО·1,4); 2-я группа — лица с низкой физической нагрузкой (ВОО·1,6); 3-я группа — лица со средней физической нагрузкой, занятые механизированным трудом (ВОО·1,9); 4-я группа — лица с тяжелой физической нагрузкой, у которых труд лишь частично механизирован (ВОО·2,2); 5-я группа — люди с самыми тяжелыми физическими нагрузками — их труд не механизирован (ВОО· 2,5). Таким образом, потребности в энергии, по последним подсчетам, колеблются от 2100 до 4200 ккал у мужчин и от 1800 до 3050 ккал у женщин.

2.2. Энергетическая ценность рациона для жителей районов Крайнего Севера

Для жителей Севера России рекомендуется добавлять к энергетической ценности в среднем 15%, или: к 1-й и 2-й группам — 225—300 ккал, к 3-й группе — 500 ккал, 4-й и 5-й группам — 500—600 ккал, и главным образом, за счет жира и белка животного происхождения. Таким образом, для работающих на Крайнем Севере России лиц умственного труда и/или при низкой физической нагрузке калорийность суточного рациона должна быть не ниже 2300 ккал для мужчин и 2000 ккал для женщин, при средней тяжести труда — соответственно 3500 и 2800 ккал, при высокой — 4250 и 3500 ккал.

К примеру, по разработкам Института питания РАМН, в районах Крайнего Севера и местностях, приравненных к ним, в суточный рацион спасателей добавляются продукты, содержащие в основном полноценные белки и жиры: 50 г шоколада, 50 г печенья, 30 г колбасы сырокопченой, 30 г сыра твердого сычужного, 30 г молока сгущенного с сахаром, 25 г сухофруктов [14].

Простейшим показателем достижения энергетического равновесия между поступлением и расходом энергии является стабильность массы тела. В таком случае наличие избыточной массы тела, установленной у многих северян [13, 15, 16], говорит о необходимости пересмотра этих норм. 2.3. Оптимальное соотношение основных компонентов питания

Требует изучения и вопрос об оптимальном соотношении основных компонентов пищи: белков, жиров и углеводов. Регламентировалось, что на Севере их соотношение в пищевом рационе должно быть 1:1:2 [4].

Считалось, что адаптивные перестройки у приезжающего на север из средних широт человека требуют увеличения в питании белка до 15—16%, жира до 41—42% и снижения углеводов до 40—42% [1, 4]. Большинство ученых считали, что в условиях холода более предпочтительна диета, обогащенная жирами, так как 1 г жира содержит больше калорий, чем такое же количество белков и углеводов, а это позволит без резкого увеличения объема пищи довести суточный рацион до необходимой калорийности. «Концентрирование» пищи особенно важно при дальних завозах продуктов и доставке.

Кроме того, необходимость повышенного потребления жиров на Севере вызвана предположением о том, что жировые компоненты пищи способствуют более эффективной защите от высоких теплопотерь в холодном климате. Важное значение имеет также изучение питания аборигенов, выявившее подобные соотношения компонентов пищи, а они, как известно, были хорошо адаптированы к условиям жизни на Севере.

Однако индустриальная цивилизация, механизация труда, а также разработка и применение более адекватной к условиям труда современной экипировки, с одной стороны, и достаточно высокая распространенность избыточной массы тела, ожирения и других алиментарных ФР сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), связанных с нерациональным питанием, — с другой, требуют разработки новых критериев и норм.

С целью оптимизации питания необходимо и уточнение потребностей различных профессиональных групп. Важен также учет рекомендации ВОЗ и Европейского общества кардиологов [17, 18]. Так, суточная калорийность рациона северян, по разработкам Института питания РАМН, при средней физической нагрузке должна составлять 3500 ккал. При этом надо получать за сутки около 140 г белка (это составляет 16% от калорийности), из них не менее 60% должны составлять белки животного происхождения.

Живущие на Крайнем Севере нуждаются также в повышенном количестве жиров — до 140 г в сутки (это 36% от калорийности в 3500 ккал), причем 60—90% из них должны быть жирами животного происхождения, учитывая специфичность северных источников животных белков и жиров. Потребность в углеводах составляет около 500 г/сут, причем в рацион следует включать больше легкоусвояемых углеводов (сахар, кондитерские изделия и т.п.). Таким образом, получается соотношение 1:1:3, т.е. 16% белков, 36% жиров и 48% углеводов, и это в большей степени соответствует рекомендациям ВОЗ и Европейского общества кардиологов (2012).

2.4. Потребности в витаминах и минералах в условиях российской части Крайнего Севера

Потребность в различных витаминах в условиях Крайнего Севера повышена почти в 2 раза [9, 11, 19]. Рекомендуются следующие нормы потребления витаминов для лиц физического труда, работающих преимущественно на открытом воздухе в условиях холодного климата: витамин А — 2,5—3 мг (или каротина 5—6 мг); витамин B₁ — 5 мг; витамин B₂ — 5 мг; витамин С — 100—150 мг, а для кормящих женщин — 200 мг; витамин РР — 30—40 мг; витамин D (для детей и молодых людей в возрасте 18—21 года) — 0,0012—0,025 мг [13].

На самом деле у большинства населения выявлено нарушение полноценного питания, обусловленное как энергетическим дисбалансом, так и недостаточным потреблением питательных веществ, в первую очередь витаминов, макро- и микроэлементов, незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, с нерациональным их соотношением (рис. 1, 2).

Данные цифры обусловлены экономическим положением, трудностями, связанными с завозом продуктов питания. В структуре питания стало меньше белковых продуктов, следовательно, незаменимых аминокислот, и питание населения стало носить выраженный углеводно-липидный характер со сниженным содержанием витаминов, минералов, пищевых волокон и других жизненно важных нутриентов и большим потребленим рафинированных продуктов [16, 20].

Все это наряду с отрицательным влиянием на процессы акклиматизации и иммунитет нашло свое отражение в распространенности ФР неинфекционных заболеваний и алиментарно-зависимых патологий.

На основании результатов исследования причинно-следственных взаимоотношений между поведенческими ФР, связанными с питанием, и такими вторичными алиментарно-зависимыми ФР ХНИЗ, как артериальная гипертония (АГ), дислипопротеинемия и избыточная масса тела, можно сделать вывод о необходимости, целесообразности и возможности проведения ранней первичной профилактики алиментарно-зависимых ФР в отношении ССЗ и других ХНИЗ [11, 19]. Это будет способствовать снижению заболеваемости и смертности в северной популяции, как от ССЗ, так и от онкологических заболеваний.

По результатам многолетних эпидемиологических исследований, проведенных в Ямало-Ненецком автономном округе научными сотрудниками НИИ медицинских проблем Крайнего Севера РАМН, было показано, что в высоких широтах АГ имела значительную распространенность: 19,0—38,5% среди пришлого городского населения в возрасте 20—59 лет и 5,3—38,9% среди взрослого пришлого сельского населения округа. Среднепопуляционный показатель частоты АГ составил 31,0%. Была оценена также прогностическая значимость отдельных факторов питания в формировании ХНИЗ [19, 21]. Значимый «вклад» в распространенность АГ вносили управляемые и неуправляемые ФР: возраст, длительность проживания на Крайнем Севере, психоэмоциональное напряжение, неудовлетворительный уровень адаптации. Очень часто они сочетались с другими алиментарно-зависимыми ФР ХНИЗ: избыточной массой тела, дислипопротеинемией [22].

В Российской Арктике ведущее место среди заболеваний сердечно-сосудистой системы занимают нарушения мозгового кровообращения: из-за интенсивной циклонической деятельности, смен погод в приокеаническом секторе Арктики с каждым годом возрастает число случаев мозговых инсультов. Их максимум так же, как и инфарктов миокарда (ИМ), приходится на январь—март, а также июнь—июль. Установлено, что большинство лиц, перенесших ИМ и умерших от ишемической болезни сердца (ИБС), имеют северный стаж более 10 лет [23].

4.1. Особенности липидного спектра и структура питания

Так как питание пришлых жителей Арктики носит в основном европейский характер (Western diet), но с оттенком национальной кухни коренных жителей, формируются особенности липидного спектра крови у данных лиц. В частности, в популяции пришлых женщин Ямало-Ненецкого автономного округа на уровень липидов крови наибольшее влияние оказал именно жировой состав суточного рациона и в меньшей степени его углеводный компонент [24]. Исследование распространенности ФР в репрезентативной выборке из жителей Надыма (733 человека в возрасте 20—59 лет) выявило маркеры метаболического синдрома в виде одновременно гипертриглицеридемии, ожирения и АГ у 5%.

При анализе структуры питания методом суточного воспроизведения уровень поступления энергии составил 2023,9 ±107,5 ккал, что меньше рекомендуемых норм питания. В структуре питания содержание белков составило 72 г (14,2%), жиров — 77 г (35,4%), углеводов — 253 г (50,4%), а простых сахаров — 23% от калорийности. Таким образом, на фоне сниженной калорийности была выявлена явная разбалансированность питания с избыточным потреблением простых углеводов.

Было снижено потребление пищевых волокон до 18,4 г в сутки вместо рекомендуемых 24—35 г. Содержание холестерина в рационе составило 270±60 мг, что соответствует рекомендациям ВОЗ и Европейского общества кардиологов [17, 18]. Но несколько повышенным оказалась доля насыщенных жирных кислот (НЖК) и несколько сниженным — полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). В результате отношение ПНЖК/НЖК составило 0,5 вместо 1.

Все это и способствовало формированию алиментарно-зависимых ФР.

4.2. Содержание витаминов в рационе лиц некоренных жителей Севера

Поступление витаминов составило: А — 0,76±0,18 мг, бета-каротина — 2,6±1,8 мг, B₁ — 1,21±0,18 мг, B₂ — 1,32±0,15 мг, ниацина — 17±1,97 мг, С — 63±7,45 мг, Е — 17,32±3,2 мг, B₆ — 1,7±0,1 мг, B₁₂ — 5,9±1,8 мг, пантотената — 3,76±0,35 мг, фолацина — 125,39±10,65 мг, D — 0,58±0,11 мг. Причем, если поступление с продуктами питания витамина B₆ и пантотеновой кислоты было чуть меньше нормы (1,7 при норме 2 мг для B₆ и 3,76 при норме 5 мг для пантотеновой кислоты), то содержание в рационе фолиевой кислоты и витамина С оказалось сниженным намного больше, примерно в 2 раза [25].

Таким образом, как показало эпидемиологическое изучение практической значимости отдельных поведенческих ФР в формировании алиментарно-зависимых ФР ССЗ, следующие особенности питания жителей Севера могут способствовать возникновению и развитию нарушений обмена и заболеваемости у некоренного населения Арктики [11, 19, 21]:

— чрезмерное употребление углеводистой пищи, рафинированных сахаров;

— избыточное употребление продуктов, богатых НЖК;

— дефицит витаминов и некоторых минеральных веществ;

— недостаток эссенциальных белков, аминокислот в рационе.

5.1. Влияние низких температур

Холод оказывает выраженное отрицательное влияние на организм людей, работающих в условиях Арктики. К такому выводу пришли ученые Коми, проводившие обследования сотрудников одной из нефтяных компаний в Заполярье. Исследования проводились в различные времена года. По данным лаборатории экологической и социальной физиологии человека Института физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, наибольшие проблемы с восстановлением физической работоспособности после нагрузки рабочие испытывали именно в период холодов — при температуре воздуха ниже –38 °С.

Исследования также показали, что в мороз происходят значительные изменения в крови. Так, длительное пребывание на холоде способствовало повышению уровня холестерина крови, следовательно, длительное пребывание на морозе могло способствовать развитию атеросклероза и ИБС. Кроме того, в марте, при температуре воздуха ниже –30°С , около 40% обследуемых работников имели сниженную обеспеченность витамином B₁ [26].

Особенно резко отражался режим труда и быта на биохимических показателях больных ССЗ.

5.2. Северный стресс

Нужно учесть, что экологически обусловленный северный стресс повышает функцию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы с развитием у пришлых жителей Арктики явлений гиперкортицизма, что вызывает неблагоприятные сдвиги в липидном спектре крови. Процессы адаптации предъявляют повышенные требования и к антиоксидантной защите, и витаминной обеспеченности организма, особенно жирорастворимыми витаминами.

Для обеспечения эффективности адаптивных процессов требуется и адекватная обеспеченность макро- и микроэлементами, в настоящее время существуют данные о выявлении гиповитаминозов и дисэлементозов, затрудняющих процесс адаптации к экстремальным условиям труда северян [27].

Проведенное комплексное исследование параметров структурно-функционального состояния клеточных мембран у больных АГ в условиях Крайнего Севера (при различных режимах труда), определение их взаимосвязи с показателями центральной и периферической гемодинамики выявило значительные сдвиги в параметрах липидного спектра в процессах ПОЛ. Накопление продуктов ПОЛ клеточных мембран влияло на показатели кальциевого обмена, агрегацию тромбоцитов. Неблагоприятная динамика уровня мембранного холестерина и нарушения структурно-функционального состояния клеточных мембран способствовали нарушению гемодинамики и прогрессированию АГ [28].

5.3. Воздействие техногенного фактора в питании на метаболическую и иммунологическую дезадаптацию

Отличительной особенностью состояния здоровья населения Крайнего Севера является также рост числа заболеваний, в природе которых ведущее место занимает аллергическое состояние организма и связанная с ним иммунопатология.

Установлено, что основными причинами роста аллергических заболеваний являются:

— изменение характера питания в сторону преобладания углеводистых продуктов (хлеб, сахар) за счет уменьшения доли традиционных мясных, рыбных и молочных продуктов;

— иммуносупрессорное действие ω-3-жирных кислот. У лиц с повышенным содержанием в крови ω-3-ПНЖК содержится значительно меньше Т-лимфоцитов, ответственных за клеточный иммунитет;

— насыщение рынка синтетическими или полусинтетическими биологически активными добавками;

— техногенное и антропогенное загрязнение природной среды и продуктов промышленными и сельскохозяйственными предприятиями при отсутствии региональных санитарно-гигиенических стандартов предельно допустимых концентраций, учитывающих малую экологическую емкость северных арктических экосистем.

В качестве профилактики развития болезней метаболической дезадаптации необходимой является разработка практических рекомендаций для отдельных групп населения — как для коренного населения Севера с его северным типом обмена, так и, что очень важно, для приезжего населения с обычным европейским типом обмена веществ [29, 30].

В настоящее время разработана Стратегия социально-экономического развития Северо-Западного федерального округа на период до 2020 г. Она утверждена Правительством РФ №2074-р от 18.11.11 [31]. Согласно разработанной стратегии, развитие агропромышленного комплекса Северо-Западного федерального округа должно быть направлено на формирование продовольственных ресурсов, обеспечение потребностей населения округа в доступных и высококачественных отечественных продуктах питания в соответствии с рекомендуемыми рациональными нормами потребления пищевых продуктов.

В соответствии с этим стратегическим направлением в развитии агропромышленного комплекса регионов Крайнего Севера основным должно явиться увеличение объемов производства с целью обеспечения региональной продовольственной безопасности, развития производства местных продуктов.

Приоритетное значение в развитии агропромышленного комплекса будут иметь молочно-мясное животноводство, свиноводство и птицеводство, овощеводство, производство кормов, звероводство и льноводство. Основой развития станут крупные и средние сельскохозяйственные предприятия, работающие по новым технологиям, в том числе в кооперации с крупными промышленными фирмами.

Наряду с сохранением значения фермерского сектора сельского хозяйства важным направлением является усиление государственной поддержки инвестиций.

Разрабатываются и внедряются различные продовольственные программы. Например, в соответствии с постановлением областного правительства Комитет по агропромышленному комплексу и продовольственному рынку Мурманской области и Комитет рыбохозяйственного комплекса Мурманской области разработали проект долгосрочной целевой программы «Развитие пищевой и перерабатывающей промышленности Мурманской области» на 2011—2015 гг.

Целью этих региональных долгосрочных программ является создание базовых условий для повышения экономической эффективности производства пищевых продуктов. Повышению конкурентоспособности выпускаемой местной продукции, обеспечению физической и ценовой доступности социально значимых продуктов для жителей Крайнего Севера в соответствии с рекомендованными рациональными нормами потребления будет способствовать внедрение комплексной системы контроля качества пищевых продуктов.

Мероприятия различных продовольственных программ по регионам предполагают установку современных технологических мощностей, модернизацию технологий глубокой комплексной переработки сельскохозяйственной и рыбной продукции. Приоритетным направлением является также организация в торговой сети преимущественной продажи пищевой продукции, выработанной местными производителями.