I. ОПТИМАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ – ОСНОВА ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

Последние годы характеризуются резко возросшим вниманием к проблемам питания со стороны представителей большинства отраслей медицинской науки и практики. Это связано с пониманием тех негативных последствий для здоровья, к которым приводят повсеместно выявляемые и широко распространенные среди детского и взрослого населения нарушения структуры питания и пищевого статуса. Успехи биохимии, клеточной биологии, геномики, протеомики, метаболомики и других фундаментальных наук существенно расширили представления о биологической роли как отдельных макро- и микронутриентов, так и целого ряда минорных биологически активных компонентов пищи, не только участвующих в регуляции функциональной активности различных органов и систем, но и играющих важную роль в снижении риска развития алиментарно-зависимых заболеваний.

Систематические крупномасштабные эпидемиологические исследования состояния фактического питания и здоровья населения в различных регионах России и мира позволили установить ряд принципиальных фактов: во-первых, крайне низкий уровень энерготрат у населения развитых стран мира, в том числе и России; во-вторых, наиболее распространенные нарушения пищевого статуса приводят к снижению уровня здоровья и способствуют развитию таких заболеваний, как сердечно-сосудистые, онкологические, сахарный диабет 2 типа, остеопороз.

Структура питания населения России характеризуется продолжающимся снижением потребления наиболее ценных в биологическом отношении пищевых продуктов, таких как мясо и мясопродукты, молоко и молочные продукты, рыба и рыбные продукты, яйца, растительное масло, фрукты и овощи. При этом существенно увеличивается потребление хлеба и хлебопродуктов, а также картофеля. Как следствие сложившейся структуры питания на первый план выходят такие нарушения фактического питания как избыточное поступление животных жиров, дефицит полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК); выраженный дефицит большинства витаминов (С, В1, В2, фолиевой кислоты, ретинола, бета- каротина и др.), выявляющийся повсеместно у более половины населения России. Очень серьезной проблемой является недостаточность ряда минеральных веществ и микроэлементов, таких как кальций (особенно для лиц пожилого возраста, что сопровождается повышением риска развития остеопороза и повышенной ломкости костей), железо (особенно для беременных женщин и детей раннего возраста, что сопровождается развитием анемии), йод (особенно для детей в период интенсивного развития ЦНС, что приводит к потере существенной доли интеллектуальных способностей), фтор, селен, цинк. Весьма распространенным нарушением питания является дефицит пищевых волокон. 

Не вызывает сомнений тот факт, что ведущим по степени негативного влияния на здоровье населения в настоящее время является дефицит так называемых микронутриентов – витаминов, микроэлементов, отдельных ПНЖК и др., приводящий, прежде всего, к резкому снижению резистентности организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, за счет нарушения функционирования систем антиоксидантной защиты и развития иммунодефицитных состояний.

Следует в то же время отметить, что в целом для населения России остается весьма актуальной проблема избыточной массы тела и ожирения, выявляемых у 55% взрослых людей старше 30 лет.

Анализ полученных данных позволил оценить сложившуюся ситуацию в питании населения развитых стран, как кризисную в отношении обеспеченности микронутриентами. В этих странах, как и у нас в России, у большинства населения крайне, практически до минимально возможного уровня снижены энерготраты. Это расплата человека за блага цивилизации, которые дали нам конец XX и начало XXI века.

Такое резкое снижение энерготрат сопровождается столь же резким снижением и потребности в энергии, а значит и в пище, как ее единственным источнике. В то же время потребность в других жизненно важных пищевых веществах, в частности в микронутриентах, изменилась незначительно, а пищевая плотность рациона, т.е. насыщенность его полезными веществами, в том числе и микронутриентами, практически не изменилась. Образовавшиеся “ножницы” и являются той объективной причиной, по которой современный человек не может даже теоретически с адекватным рационом из обычных натуральных продуктов получить микронутриенты в необходимых количествах. Иными словами, дефицит микронутриентов запрограммирован.

В основе современных представлений о здоровом питании лежит концепция оптимального питания, разработанная академиком В.А.Тутельяном, предусматривающая необходимость и обязательность полного обеспечения потребностей организма не только в эссенциальных макро - и микронутриентах, но и в целом ряде минорных биологически активных компонентов пищи, перечень и значение которых постоянно расширяется. Концепция оптимального питания базируется на двух фундаментальных законах (рис.1), первым из которых является соответствие энерготрат энергопотреблению, что предопределяет неоспоримость примата энергетического баланса организма, вторым – обязательность потребления основных пищевых веществ (белков, жиров и углеводов) в физиологически необходимых соотношениях, что позволяет удовлетворить потребности человека в отдельных эссенциальных (незаменимых) нутриентах.

Рис.1 Фундаментальные законы науки о питании

Нарушение любого из этих законов (недостаточное или избыточное потребление пищи или отдельных нутриентов) неизбежно приводит к нарушениям пищевого статуса и, как следствие, – к алиментарно-зависимым заболеваниям.

Концепция оптимального питания является дальнейшим развитием концепции сбалансированного питания, выдвинутой в 1964 г. акад. А.А.Покровским, послужившая научным обоснованием для значительного расширения фундаментальных и прикладных исследований в области нутрициологии. Одной из важнейших биологических закономерностей, установленных в ходе таких исследований, являеюся представления о качественном и количественном соответствии соотношений отдельных пищевых веществ физиологическим особенностям организма; нарушение этого соответствия приводит к повреждению нормальных процессов превращения того или иного пищевого вещества и служит причиной многих болезней. Установление корреляционной зависимости между усвоением пищи и сбалансированностью ее химического состава явилось одним из главных итогов развития науки о питании на данном этапе. Правило соответствия ферментных наборов организма химическим структурам пищи должно соблюдаться на всех уровнях ассимиляции пищи и превращения пищевых веществ: в желудочнокишечном тракте (в процессах пищеварения, всасывания и транспорта пищевых веществ к тканям), в клетках и субклеточных структурах (в процессах клеточного питания, а также выделения продуктов обмена из организма). Можно считать установленным, что возникающие при генетических заболеваниях нарушения ферментных констелляций организма могут резко изменять свойственные данному биологическому виду комплексы незаменимых факторов питания. Так, выпадение биосинтеза гидроксилазы фенилаланина переводит эту аминокислоту из комплекса незаменимых факторов питания в чрезвычайно токсическое для организма соединение, обусловливающее резкую задержку физического и психического развития ребенка. Тяжёлыми заболеваниями, нередко приводящими новорожденных к гибели, являются наследственные ферментопатии, характеризующиеся непереносимостью моносахаридов (галактозы и фруктозы). Указанные заболевания можно отнести к эндогенным токсикозам, вызванным аномально высокими концентрациями обычных физиологических метаболитов. В результате нарушения генетической информации в тканях не продуцируется один из жизненно важных ферментов, и организм утрачивает «ферментные ключи» от определенного звена ассимиляции пищевого вещества. Характерно, что единственным патогенетически обоснованным методом лечения таких больных является диетотерапия.

Безусловно, весьма важным результатом эпидемиологических исследований фактического питания и здоровья отдельных популяций населения в различных регионах мира является факт установления неизвестных ранее факторов пищи, приводящих к повышению качества жизни, укреплению здоровья и снижению риска развития многих заболеваний. Эти данные позволили обосновать необходимость значительного расширения списка если не эссенциальных, то, по крайней мере желательных факторов за счет так называемых минорных биологически активных компонентов пищи, таких как флавоноиды, индолы, фитостеролы, изотиоцианаты и др. Если для макро- и микронутриентов с достаточной степенью надежности установлены величины физиологических потребностей для различных групп населения и в настоящее время исследования направлены только на их уточнение в плане учета дополнительного расхода на обеспечение адаптивных реакций по отношению к физическим, химическим, эмоциональным и другим нагрузкам, то для минорных биологически активных компонентов пищи, в настоящее время мы можем ориентироваться только на расчетные уровни их содержания в «благоприятных для здоровья рационах», определенных эпидемиологическими наблюдениями.

В настоящее время на основании сопоставления результатов эпидемиологических, лабораторных и клинических исследований установлены так называемые безопасные и адекватные уровни суточного поступления с рационом питания таких ранее не нормируемых микронутриентов, как хром, ванадий, кремний, никель. Ведутся интенсивные исследования по определению нормального среднесуточного поступления с рационом ряда других микроэлементов: алюминия, брома, кадмия, германия, лития, рубидия и др. Есть все основания полагать, что по мере расшифровки физиологических функций, путей биотрансформации и молекулярных механизмов действия этих микронутриентов для некоторых из них будет доказана эссенциальность для человека и они будут внесены в формулу оптимального питания.

Этими исследованиями также установлены составляющие рациона питания, которые увеличивают вероятность возникновения ряда заболеваний у человека, а также специфические, с использованием пищевого фактора вмешательства, влияющие на показатели здоровья. Доказано, что целенаправленные изменения структуры питания не только могут влиять на здоровье человека в данный момент, но и определять будут ли у него развиваться такие болезни, как рак, сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет 2 типа, остеопороз и др. Иными словами, питание следует рассматривать как важнейший фактор риска развития этих заболеваний.

Определение повышенной или пониженной степени риска основывается на связях, установленных на основе рандомизированных исследований, проводимых в контролируемых условиях, которые позволяют определить влияние вмешательства на показатели здоровья и риск развития того или иного заболевания. В этой связи, Всемирная организация здравоохранения (2003) по степени убедительности влияния различных факторов питания на риск развития заболеваний делит доказательства на убедительные, вероятные, возможные, недостаточные.

Так, например, существуют убедительные доказательства повышения риска развития ожирения при чрезмерном потреблении высококалорийных продуктов с низкой пищевой плотностью по микронутриентам. В качестве защитного фактора, снижающего развитие ожирения, выступает рацион питания с высоким уровнем пищевых волокон. Одновременно избыточная масса тела и ожирение являются убедительно доказанными факторами, повышающими риск развития сахарного диабета 2 типа и сердечнососудистых заболеваний, а также некоторых видов элокачественных новообразований.

Достаточный уровень потребления овощей и фруктов (не менее 400 г в день) с высоким рейтингом обеспечивает снижение риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и ожирения; они же обеспечивают вероятностный рейтинг снижения риска элокачественных новообразований и диабета.

Понимая под термином «здоровье» не только состояние максимальной реализации заложенного в человеке генетического потенциала и заложенного в его организме, но часто не реализуемого адаптационного потенциала (рис.2), когда все показатели укладываются в пределы нормы, мы вынуждены констатировать, что в настоящее время у большей части населения выявляются симптомы недостаточной адаптации или так называемой маладаптации – снижение неспецифической резистентности к неблагоприятным факторам окружающей среды физической, химической и биологической природы, иммунодефицита и др. Природа обеспечила человека достаточно мощным адаптационным потенциалом, позволяющим организму сопротивляться любым серьезным нагрузкам физической, химической, биологической природы. Однако, для поддержания в действенном состоянии адаптационного потенциала необходим ряд компонентов пищи (витамины, минорные биологически активные соединения), которые обязательно должны поступать с рационом питания. Если же они с пищей не поступают, то адаптационный потенциал становится крайне низким. Недостаточная обеспеченность организма, прежде всего, микронутриентами и минорными биологически активными компонентами является основной причиной маладаптации. В то же время мы можем значительно повысить адаптационный потенциал за счёт специально подобранных диетических воздействий. 

Рассматривая адаптационный потенциал в целом, необходимо учитывать, по крайней мере, четыре его важнейших составляющих компонента: систему антиоксидантной защиты, систему ферментов метаболизма ксенобиотиков, иммунную систему, систему регуляции апоптоза (рис.3). 

Рис.2. Биологические аспекты здоровья и здорового образа жизни.

Рис.3. Составляющие компоненты адаптационного потенциала.

Было установлено, что все эти системы находятся в прямой зависимости от внешних факторов, и в первую очередь, от фактора питания. Целый ряд минорных компонентов пищи оказывает своё воздействие на эти системы через механизмы внутриклеточной передачи сигнала, через рецепторные молекулы, ответственные за экспрессию генов ферментов первой и второй фазы метаболизма ксенобиотиков. Это также соединения, которые могут вызывать либо стабилизацию мембран лизосом, либо, наоборот, ее дестабилизацию. В последнем случае происходит выход лизосомальных ферментов, прежде всего катепсинов В, D, L в цитоплазму, воздействие их на митохондрии и запуск каспазного каскада, приводящего к запрограммированной гибели клетки (апоптозу). 

Получены данные, показывающие, что формирование иммунного ответа в значительной степени зависит от некоторых минорных пищевых биологически активных веществ. Представители этого класса пищевых компонентов могут, с одной стороны, стимулировать нормальный иммунный ответ либо, с другой стороны, вызывать патологический иммунный ответ, т.е. аллергические реакции. Важным новым направлением является изучение регуляторных пептидов, которые образуются в процессе переваривания пищевого белка в желудочно-кишечном тракте. Эти пептиды всасываются и оказывают выраженное регулирующее действие, вступая в конформационные взаимоотношения с ДНК. Было установлено, что имеется тесное структурное соответствие между олигонуклеотидными последовательностями ДНК, входящими в состав ряда важных генов, и соответствующими регуляторными пептидами. За счёт этого пептиды способны тормозить или, напротив, стимулировать экспрессию генов для синтеза различных функционально важных ферментных белков.