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数量:11 (2)DOI: 10.37532 / 2319 - 9822.2022.11 .200 (2)

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长期太空飞行的宇航员在国际空间站改变的营养状况

*通信:

菲利普·温克勒主编,《太空探索,联合王国;电子邮件:winkler.p@gamil.com

文摘

介绍

保持适当的食物摄入量在太空飞行是至关重要的不仅仅是满足宇航员的营养需求,但也帮助抵消有害的太空旅行对人体的影响。食物在一个任务也有心理优势,除了这些任务。饮食消费数据从众多太空项目是解决,包括航天飞机和国际空间站。这些数据来自医疗监测营养消费和船员健康,以及研究过程检查饮食在预防骨质流失和其他的影响健康问题。研究地面上正在进行更好地了解一些太空飞行的消极方面。延长卧床休息研究维生素D补充实验在6个月winterovers在南极洲,和10 - 14天饱和潜水任务在海底的地面调查。多么重的食物记录,饮食日记,条形码,用餐数调查是用来测量空间船员的营养摄入。食品和营养是无数的身体系统的关键在太空旅行,包括心血管、骨骼、内分泌和免疫系统。失去体重,骨骼和肌肉损失,辐射和氧化损伤,营养摄入量在太空行走(太空船外的运动),消耗的营养储存、和食物摄入量不足都是长时间的太空飞行期间重大关切。食品和营养被用作对策进行初步研究,以帮助减轻这些问题。长期太空探索任务,确定适当的营养需求是至关重要的。很少有资料这样的营养需求。这项研究的主要目的是了解更多的饮食改变发生在长时间的太空旅行。我们看着11宇航员的身体成分、骨代谢、血液学、一般血液化学和血液的特定水平维生素和矿物质之前和之后的长期(128 - 195)空间旅程国际空间站上。访问期间,饮食摄入量和生化测量。船员平均摄入80%的卡路里摄入量推荐,和他们的体重较低(P = 0.051)着陆天比以前的旅行。比容、血清铁、铁蛋白饱和度和转铁蛋白都是飞行后低(P = 0.05),而血清铁蛋白是更高。其他急性期蛋白质飞行后保持不变,表明铁代谢变化不太可能主要是由于炎症反应。飞行后,尿液的浓度8-hydroxy-2′脱氧鸟苷高,红细胞超氧化物歧化酶降低(P = 0.05),表明增强氧化损伤。尽管服用维生素D补充剂在整个飞行中,血清25 hydroxycholecalciferol水平下降(P = 0.01)。飞行后几个指标显示,骨吸收增加。骨骼生长的几个指标没有持续上升降落后1天。这些发现表明,骨质疏松,低维生素D的水平,和氧化损伤都是严重的饮食问题长期太空旅行者。

探索探险往往基于如何成功还是失败了营养被认为是历史上和/或理解。坏血病是一个典型的例子一个饮食赤字导致水手死亡比所有其他原因死亡的总和,包括沉船,在所谓的帆的时代。鉴于没有食物会通过游客在这些旅行,需要营养在太空探索任务将更加重要。任务的食物供应需要精心准备保证将会有足够的食物,微观和营养素会保持一致。

包装的失败或氧化营养素之间的区别可能会使成功的使命和任务提前结束。由于微重力环境、太空飞行与各种生理变化;包括空间运动病,流体的变化,交通拥堵,改变味觉和嗅觉。营养和饮食需要长时间的任务可以影响飞船环境(包括航天器舱,辐射,没有紫外线照射,二氧化碳接触,和宇航服气氛)。因为营养状况是受很多因素的影响,关键是监测营养状况在长时间的太空任务维护船员(> 30天)健康和生产力,以及任务的成功。

回到地球后,国际空间站(ISS)的宇航员可能会经历生理问题由于其适应环境的空间。因此,发展医疗技术宇航员是至关重要的。我们调查评估的可能性基因表达变化响应航天适应使用毛囊,一种广泛使用的材料。毛囊从十宇航员使用微阵列和实时qPCR学习进行了研究基因表达改变人类头发毛囊在太空飞行。人体毛囊基因表达是由航天改变的,根据我们的调查结果。的个体差异基因表达被发现存在。头发生长的基因如FGF18 ANGPTL7, COMP增加在某些宇航员在飞行,表明航天减少毛囊细胞增殖。

长期保持在国际空间站(ISS)每个任务(6个月)近年来已属司空见惯,需要为未来的火星任务。当人类漫长的时间在太空中,他们的身体适应周围环境。肌肉萎缩和骨钙丢失两个生理变化注意到宇航员在长期飞行。此外,辐射反应和负面的心理影响是主要问题。宇航员失去有氧力量和肌肉力量,以及他们的情感和心理状态,可能会导致在返回地球,这些修改健康问题。因此,发展astronaut-specific医疗保健解决方案是至关重要的。要做到这一点,一个更大的知识所带来的生理变化的空间环境包括微重力和空间辐射是必需的。理解蛋白质和基因表达的变化,特别是对于设计的补救措施是至关重要的负面影响遇到由宇航员在太空长期任务。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)已经从国际空间站机组人员检查头发样本,2009年12月以来一直在太空探索长期太空飞行的影响基因表达和矿物质代谢。这个头发实验涉及十从国际空间站的宇航员。头发是最好的生物标本收集的审查,因为它通常是使用非侵入性和简单的过程。因此,这个实验的目的是更多地了解如何毛囊对环境空间。这些知识可能有助于诊断工具的开发评估宇航员的健康在太空任务。

公众对太空旅行的热情被点燃,这被称为“新太空竞赛”,渴望把火星人在2030年代。这种Earth-independent深太空任务给航天员带来一些问题营养目前我们所面临的不存在低地球轨道。例如,提供足够的食物和足够的营养内容,生物利用度,延长货架寿命存在技术障碍。环境压力可以影响生理机能,因此,营养状况。例如,增加辐射诱发胃和肝脏的变化可能会使营养短缺的可能性更大。

营养的积极影响减少航天投资的负面影响也被调查。这些对策将被要求保持宇航员的健康在长时间的旅行,让我们继续推动太空探索的极限。