航天食品与航天任务的完成

航天食品与航天任务的完成

在执行空间任务期间，受卫星特殊环境的影响，如重量、噪声、振动、辐射、日夜和节段性变化、小空间和其他环境因素。这些因素不仅会给机体多个生理系统带来不良影响,还会严重影响蛋白质、脂肪、糖和维生素等营养素的需要量和代谢。通过实施科学合理的膳食营养保障,补充机体所需的能量和营养素,可以减轻航天环境因素所带来的不良影响,维持航天员身心的健康,保证航天任务的顺利完成。1航空航天环境对人体的副作用1.1视觉能力和记忆能力下降在失重状态下,神经系统运动、感觉和高级功能都有所下降,尤其会使感受重力刺激和参与空间定向的感觉功能产生不同程度的变化。视觉系统各种功能的下降程度在5%~30%以内,较复杂的视觉功能在失重初期下降明显,其中红色敏感度下降值最大,眼球的运动也有所改变。失重条件下,航天员的工作效率受到不同程度的影响,人的记忆能力和注意能力有明显的下降。据俄罗斯航天员报告,在飞行的前半个月,出现紧张、有效记忆力减退,忘记5分钟前发生的事情,遗忘地面上已掌握知识的现象。同时,人的睡眠也受到明显的影响,表现为睡眠困难,睡眠时间少。1.2变性蛋白和抑制性有利于免疫在影响人体免疫系统的各种因素中,失重的影响最大。飞行实践表明,失重可造成骨髓组织结构发生变化,脾发生变性且重量减轻,胸腺生理减轻;可引起淋巴组织和器官的变性和萎缩,直接影响到免疫功能的执行;影响细胞的免疫功能和人体的非特异性免疫功能,使机体对细菌的抵抗力减弱,血中的解毒素含量减少,唾液中溶菌酶活性下降,淋巴细胞数目减少,干扰素发生改变。1.3糖原的合成和代谢失重条件下,机体的物质代谢会受到不同程度影响。如蛋白质分解速度加快,导致体重、器官及组织的重量减轻,出现负氮平衡,致使机体功能削弱,增加对疾病的易感性,延缓伤口愈合;体内脂解酶活性升高,脂肪动员过程增加,导致脂肪组织重量减轻,血浆中三酰甘油和非脂化脂肪酸的含量升高;糖原的合成与利用速度减慢,高能磷酸键生成的主要途径(氧化磷酸化)受阻滞,发生糖无氧酵解的代偿反应;肌肉和骨骼的降解导致锌负平衡,肌肉萎缩造成铜负平衡,氟随骨丢失而丢失等。这既会对航天员身心健康产生严重的影响,又会给在航天环境下航天员膳食营养素供给造成困难。2运动员的食物营养保障措施2.1高总能量的提取失重条件下,肌肉发生废用性萎缩,可引起肌肉损失,骨骼肌蛋白质合成减少,体蛋白质合成减少。为预防体蛋白质丢失,需要摄入一定量的蛋白质,以蛋白质供能占总能量的15%为宜。一旦供能大于总能量的15%,只会增加尿素氮的生成,极端情况下会导致肾小管硬化。而且,蛋白质摄入增加使尿钙丢失增加,特别是当磷的摄入量不增加时。蛋白质摄入量过低,不足以保持氮平衡和预防体蛋白质丢失;摄入量过高,会导致肾小管硬化,增加钙的丢失。故不提倡供给航天员高蛋白质膳食。现主张按正常人群膳食营养素推荐供给量(RDA)的标准供给优质蛋白质,蛋白质的来源中动物性食物和植物性食物的比例以接近60:40(其中动物性蛋白≥50%)为宜。2.2糖与蛋白质的性质脂肪是食物的风味成分,可以增加食物的可口性,在食品加工中方便应用,产热量高,生理能值达38kJ/g,相比之下,糖和蛋白质只有17kJ/g,与脂肪不同,它们是亲水化合物,含有自身重量3倍的水。脂肪因其能量密度高,提供单位热量所需的体积和质量小。提高航天膳食中脂肪中的比率,可以降低食品的总体积。研究认为,膳食RDA脂肪以占总能量的30%为宜。2.3改善水质、提高营养首先,膳食中糖的充分供给可以防止蛋白质分解产能,避免体蛋白减少;其次,糖容易消化吸收,代谢耗氧量少,对机体水平衡影响小。其代谢终产物是二氧化碳和水,不需要额外的水帮助排泄,代谢水的产量55ml/100g,脂肪为107ml/100g,蛋白质为41ml/100g,这在航天饮水供应受限制的情况下是极其有利的。糖是很适合航天应用的能源物资,美俄在以后的航天口粮中减少了脂肪增加了糖的食物提供,使糖的供能比接近或超过了50%。糖摄入量约应占总能量的50%,并应由复杂糖的食物提供。我国航天口粮的供能比为52%~57%。2.4长期铁储存增加铁没有明显的排出途径,体内铁的量主要受肠铁吸收率的控制。影响铁吸收的主要因素是储存铁的量(负作用)和红细胞生成活性-即红细胞生成的数量(正作用)。航天时,储存铁的量增加和红细胞生成活性轻度下降使铁吸收减少,每天从体内丢失的少量铁主要是由于脱落的表皮和肠道上皮。长期航天期间,表皮和肠细胞的含铁量可能少量增加,铁吸收轻度下降,两者合并减少总体铁储存。体内铁储存增加,增强了氧化损伤的危险性。而且,研究还表明铁储备增加还与冠状动脉和其他动脉硬化有关。增加航天时膳食铁的摄入就增加了在航天高辐射环境中组织氧化损伤的可能性,因此,航天时应禁止补铁,补充铁的理想时间是在返回着陆以后。2.5膳食钙、维生素d和镁的入侵骨营养素是指与骨的质和量保持密切关系的营养素,包括膳食钙、维生素D、镁和磷。钙和磷是构成骨骼的主要物质,维生素D的摄入有利于膳食钙的吸收。在航天期间,膳食钙、维生素D、镁和磷的适量摄入可以防止骨质丢失。但骨营养素的