航天食品與航天任務(wù)的完成

航天食品與航天任務(wù)的完成

在執(zhí)行空間任務(wù)期間，受衛(wèi)星特殊環(huán)境的影響，如重量、噪聲、振動、輻射、日夜和節(jié)段性變化、小空間和其他環(huán)境因素。這些因素不僅會給機(jī)體多個生理系統(tǒng)帶來不良影響,還會嚴(yán)重影響蛋白質(zhì)、脂肪、糖和維生素等營養(yǎng)素的需要量和代謝。通過實(shí)施科學(xué)合理的膳食營養(yǎng)保障,補(bǔ)充機(jī)體所需的能量和營養(yǎng)素,可以減輕航天環(huán)境因素所帶來的不良影響,維持航天員身心的健康,保證航天任務(wù)的順利完成。1航空航天環(huán)境對人體的副作用1.1視覺能力和記憶能力下降在失重狀態(tài)下,神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)動、感覺和高級功能都有所下降,尤其會使感受重力刺激和參與空間定向的感覺功能產(chǎn)生不同程度的變化。視覺系統(tǒng)各種功能的下降程度在5%~30%以內(nèi),較復(fù)雜的視覺功能在失重初期下降明顯,其中紅色敏感度下降值最大,眼球的運(yùn)動也有所改變。失重條件下,航天員的工作效率受到不同程度的影響,人的記憶能力和注意能力有明顯的下降。據(jù)俄羅斯航天員報告,在飛行的前半個月,出現(xiàn)緊張、有效記憶力減退,忘記5分鐘前發(fā)生的事情,遺忘地面上已掌握知識的現(xiàn)象。同時,人的睡眠也受到明顯的影響,表現(xiàn)為睡眠困難,睡眠時間少。1.2變性蛋白和抑制性有利于免疫在影響人體免疫系統(tǒng)的各種因素中,失重的影響最大。飛行實(shí)踐表明,失重可造成骨髓組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,脾發(fā)生變性且重量減輕,胸腺生理減輕;可引起淋巴組織和器官的變性和萎縮,直接影響到免疫功能的執(zhí)行;影響細(xì)胞的免疫功能和人體的非特異性免疫功能,使機(jī)體對細(xì)菌的抵抗力減弱,血中的解毒素含量減少,唾液中溶菌酶活性下降,淋巴細(xì)胞數(shù)目減少,干擾素發(fā)生改變。1.3糖原的合成和代謝失重條件下,機(jī)體的物質(zhì)代謝會受到不同程度影響。如蛋白質(zhì)分解速度加快,導(dǎo)致體重、器官及組織的重量減輕,出現(xiàn)負(fù)氮平衡,致使機(jī)體功能削弱,增加對疾病的易感性,延緩傷口愈合;體內(nèi)脂解酶活性升高,脂肪動員過程增加,導(dǎo)致脂肪組織重量減輕,血漿中三酰甘油和非脂化脂肪酸的含量升高;糖原的合成與利用速度減慢,高能磷酸鍵生成的主要途徑(氧化磷酸化)受阻滯,發(fā)生糖無氧酵解的代償反應(yīng);肌肉和骨骼的降解導(dǎo)致鋅負(fù)平衡,肌肉萎縮造成銅負(fù)平衡,氟隨骨丟失而丟失等。這既會對航天員身心健康產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,又會給在航天環(huán)境下航天員膳食營養(yǎng)素供給造成困難。2運(yùn)動員的食物營養(yǎng)保障措施2.1高總能量的提取失重條件下,肌肉發(fā)生廢用性萎縮,可引起肌肉損失,骨骼肌蛋白質(zhì)合成減少,體蛋白質(zhì)合成減少。為預(yù)防體蛋白質(zhì)丟失,需要攝入一定量的蛋白質(zhì),以蛋白質(zhì)供能占總能量的15%為宜。一旦供能大于總能量的15%,只會增加尿素氮的生成,極端情況下會導(dǎo)致腎小管硬化。而且,蛋白質(zhì)攝入增加使尿鈣丟失增加,特別是當(dāng)磷的攝入量不增加時。蛋白質(zhì)攝入量過低,不足以保持氮平衡和預(yù)防體蛋白質(zhì)丟失;攝入量過高,會導(dǎo)致腎小管硬化,增加鈣的丟失。故不提倡供給航天員高蛋白質(zhì)膳食?，F(xiàn)主張按正常人群膳食營養(yǎng)素推薦供給量(RDA)的標(biāo)準(zhǔn)供給優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的來源中動物性食物和植物性食物的比例以接近60:40(其中動物性蛋白≥50%)為宜。2.2糖與蛋白質(zhì)的性質(zhì)脂肪是食物的風(fēng)味成分,可以增加食物的可口性,在食品加工中方便應(yīng)用,產(chǎn)熱量高,生理能值達(dá)38kJ/g,相比之下,糖和蛋白質(zhì)只有17kJ/g,與脂肪不同,它們是親水化合物,含有自身重量3倍的水。脂肪因其能量密度高,提供單位熱量所需的體積和質(zhì)量小。提高航天膳食中脂肪中的比率,可以降低食品的總體積。研究認(rèn)為,膳食RDA脂肪以占總能量的30%為宜。2.3改善水質(zhì)、提高營養(yǎng)首先,膳食中糖的充分供給可以防止蛋白質(zhì)分解產(chǎn)能,避免體蛋白減少;其次,糖容易消化吸收,代謝耗氧量少,對機(jī)體水平衡影響小。其代謝終產(chǎn)物是二氧化碳和水,不需要額外的水幫助排泄,代謝水的產(chǎn)量55ml/100g,脂肪為107ml/100g,蛋白質(zhì)為41ml/100g,這在航天飲水供應(yīng)受限制的情況下是極其有利的。糖是很適合航天應(yīng)用的能源物資,美俄在以后的航天口糧中減少了脂肪增加了糖的食物提供,使糖的供能比接近或超過了50%。糖攝入量約應(yīng)占總能量的50%,并應(yīng)由復(fù)雜糖的食物提供。我國航天口糧的供能比為52%~57%。2.4長期鐵儲存增加鐵沒有明顯的排出途徑,體內(nèi)鐵的量主要受腸鐵吸收率的控制。影響鐵吸收的主要因素是儲存鐵的量(負(fù)作用)和紅細(xì)胞生成活性-即紅細(xì)胞生成的數(shù)量(正作用)。航天時,儲存鐵的量增加和紅細(xì)胞生成活性輕度下降使鐵吸收減少,每天從體內(nèi)丟失的少量鐵主要是由于脫落的表皮和腸道上皮。長期航天期間,表皮和腸細(xì)胞的含鐵量可能少量增加,鐵吸收輕度下降,兩者合并減少總體鐵儲存。體內(nèi)鐵儲存增加,增強(qiáng)了氧化損傷的危險性。而且,研究還表明鐵儲備增加還與冠狀動脈和其他動脈硬化有關(guān)。增加航天時膳食鐵的攝入就增加了在航天高輻射環(huán)境中組織氧化損傷的可能性,因此,航天時應(yīng)禁止補(bǔ)鐵,補(bǔ)充鐵的理想時間是在返回著陸以后。2.5膳食鈣、維生素d和鎂的入侵骨營養(yǎng)素是指與骨的質(zhì)和量保持密切關(guān)系的營養(yǎng)素,包括膳食鈣、維生素D、鎂和磷。鈣和磷是構(gòu)成骨骼的主要物質(zhì),維生素D的攝入有利于膳食鈣的吸收。在航天期間,膳食鈣、維生素D、鎂和磷的適量攝入可以防止骨質(zhì)丟失。但骨營養(yǎng)素的