航天员的健康守护者

中国好营养 2019-04-15 作者:陈斌

  2019年4月12日,是第九个世界航天日,今天我们来聊聊宇航员的特殊营养。

  我国载人航天事业取得了举世瞩目的成就,作为航天员健康卫士的航天营养发挥了重要作用。

  载人航天,以人为本,健康的体魄是选拔合格航天员的前提。

  

  航天员营养保障分地面训练期和飞行期两部分。

  1.地面营养保障

  可细分为日常训练期、飞行前期和飞行后恢复期。

  2.飞行期营养保障

  航天营养研究的重点,内容包括航天特因环境下人体代谢规律研究,研究制定航天飞行营养素供给量标准;同时要研制营养的载体——航天食品,航天食品研制以“安全、营养、美味、高效能”为基本原则。

  

  航天营养保障遵循“训练期预防营养过剩,飞行期预防营养不良,后恢复期促进营养康复”的指导思想。

  3.训练期营养保障

  训练期营养保障是指在航天员地面训练期间,针对不同训练科目特点,并结合航天员自身个体营养状态实施科学的营养指导,以维护营养健康,保持其训练效果和身体机能。

  地面训练分为一般训练和专项训练。

  专项训练包括模拟失重水槽、航天服试验舱、出舱程序训练模拟器、飞行程序训练模拟器、前庭、超重等训练项目。

  训练强度高,体能消耗大,机体易出现疲劳,针对这些特点研究制定航天员地面训练期膳食营养素推荐摄入量标准,依据标准因训练项目特点和负荷强度来制定食谱,提出特殊训练的能量需求、膳食禁忌、饮食建议和烹饪要求等。

  如出舱活动训练含模拟失重水槽和低压舱训练,期间饮食供给原则是高能、高维生素和矿物质,易消化,禁食产气食物和含气饮料。

  针对前庭功能训练特点,应减少脂肪供应量,增加含维生素B6和维生素PP量多的食物等。

  

  飞行前营养保障主要是针对飞行乘组在临近发射前这一阶段航天员生理、心理压力大及脑力劳动密集等特点,为防止入轨初期空间运动病的发生要加强维生素B1、B2、B6、烟酰胺和维生素C等供给,发射前2到3天飞行乘组航天员进食易消化,不产气,脂肪少等特定饮食。

  后恢复期营养是指在航天员完成飞行任务返回地面后康复期间实施的营养保障。

  

  由于航天飞行会引起机体体液和电解质丢失、骨质疏松、肌肉萎缩等,航天员在返回地球后会出现明显的心血管功能失调,立位耐力下降,着陆后,ADH、醛固酮、PRA和ANP迅速升高,尿量和尿中电解质浓度显著减少。

  在补充电解质的同时需适当提高膳食蛋白质、维生素的供给量,增加富含钙和维生素D的食物的摄入,限制碳酸饮料类,以促进其骨质的恢复。

  航天飞行受失重、噪声、振动、昼夜节律改变、狭小空间、辐射等航天特因环境的影响,航天员的胃肠道功能、味嗅觉及食欲都会发生较大变化。

  且受航天食品种类、感官接受性及工程条件如重量、体积、功耗等的限制,航天飞行营养保障在研究饮食营养与机体内环境稳定、对外环境反应、适应及耐受能力的关系,机体对饮食营养的需求、合理营养的组织原则、不同营养素的供给量标准等基础上,研制系列安全高效且可接受性好的航天食品成为重点。

  

  不同飞行段营养保障特点

  

  景海鹏、陈冬在神十一组合体飞行段天宫舱内准备就餐

  我国航天食品经过历次载人飞行任务(神五至神十一)的实践,形成了6大类(主食、副食、即食、调味品、饮品、功能食品)上百种能组成5天食谱周期的航天食品库,并充分体现了中式食品特色,可以满足正常飞行、出舱活动和应急救生等不同任务需求。

  飞行食谱按入轨初期、交会对接段、组合体飞行段、出舱活动段和返回段等不同任务特点和飞行乘组个人的习惯喜好进行了区别设计,经过航天飞行试验验证,保障了历次载人飞行任务的圆满完成。

  随着我国载人航天“三步走”战略第三步空间站的建设实施,航天员在轨驻留半年以上将成为常态,航天营养保障将面临重大挑战。

  为此我们组建了航天营养与食品工程部级重点实验室,建立了以代谢舱+头低位卧床为主体的航天营养代谢研究平台,航天食品研制技术平台和航天食品安全技术平台,具备可以开展营养代谢组学、肠道微生态、食品功能因子筛选与评价研究,各类航天食品研制,航天食品标准制定、分析检测方法研究等能力,形成了以航天营养代谢研究为基础、以航天食品研制为重点、以航天食品质量管理与安全控制为保障的航天营养保障技术体系,为我国空间站、建立月球基地及深空探测等后续中长期飞行任务航天营养保障奠定了坚实的基础。