A 21 napos mesterséges gravitációval vagy anélkül történő ágynyugalom hatása az emberek táplálkozási állapotára

Absztrakt

Az űrrepülés és a mikrogravitáció ágynyugalmi modelljei mély hatással vannak az élettani rendszerekre, beleértve a szív- és érrendszeri, mozgásszervi és immunrendszert. Ezeket a hatásokat súlyosbíthatja a szuboptimális tápanyag-állapot, ezért kritikus fontosságú a táplálkozási állapot figyelemmel kísérése az űrrepülés negatív hatásainak mérséklését célzó ellenintézkedések értékelésekor. A mesterséges gravitáció hasznosságának az ágynyugalom alatti mozgásszervi és kardiovaszkuláris hiányának ellenintézkedéseként történő vizsgálatának részeként megvizsgáltuk azt a hipotézist, hogy a mesterséges gravitáció hatással lenne a táplálkozási állapot egyes aspektusaira. Az étrendi bevitelt naponta regisztrálták 21 napos ágyban, mesterséges gravitációval (n = 8) vagy egyedül (n = 7). Megvizsgáltuk a testösszetételt, a hematológiát, az általános vérkémiát, az oxidatív károsodás markereit, valamint a kiválasztott vitaminok és ásványi anyagok vérszintjét az ágynyugalmi időszak előtt, alatt és után. Az étrend változására reagálva számos vitaminállapot változott: csökkent a szérum α- és γ-tokoferol, valamint a vizelet 4-piridonsavja (P Kulcsszavak: mikrogravitáció, ellenintézkedés, E-vitamin, β-karotin, B6-vitamin

mint az u.s. az űrprogram felderítő osztályú küldetésekre készül a Holdra és a Marsra, ellenintézkedésekre van szükség az űrrepülés emberi testre gyakorolt káros kardiovaszkuláris, mozgásszervi és egyéb élettani hatásainak enyhítéséhez. Ezek az ellenintézkedések célja a fiziológiai funkciók és a feladatok elvégzéséhez szükséges fizikai képességek fenntartása. Az űrkutatóknak az optimális egészségi állapot fenntartására is szükség lesz, amint elérik a Hold és a Mars részleges gravitációs környezetét (egyharmada vagy egyharmada gravitáció). Az ellenintézkedés elsődleges célja az ismert kockázat mérséklése, de az ellenintézkedések néha károsak lehetnek más, nem kifejezetten célzott testrendszerekre. Például korábban azt tapasztaltuk, hogy egy ellenintézkedés, amelynek célja az izmok védelme a szimulált súlytalanság alatt, akaratlanul is negatív hatással volt a csontra (53). Ez hangsúlyozza azt a tényt, hogy az ellenintézkedések értékelésekor több rendszert kell figyelemmel kísérni annak biztosítása érdekében, hogy minden (pozitív vagy negatív) hatást jól jellemezzen.

Az űrrepülés fiziológiai változásokat okoz, amelyek megváltoztatják a táplálkozási állapotot (39). Az űrrepülés földi modelljei, beleértve az ágynyugalmat is, jó analógok az űrrepülés során megfigyelt táplálkozási változások némelyikére. Például a hematológiai változók és a vas metabolizmusának változásai az űrrepülés és az ágynyugalom során minőségileg hasonlóak (3, 38, 40, 46). Az űrrepülés és az ágynyugalom másik közös vonása a vizelet magnéziumszintjének csökkenése az expozíció után (40, 54). A táplálkozási állapot változása, függetlenül attól, hogy az űrrepülés vagy az ágynyugalom által közvetlenül okozott fiziológiai változások, vagy az űrrepülés vagy ágynyugalom okozta megváltozott magatartás eredménye, és az étrend változásához vezet, mélyen befolyásolhatja az ellenintézkedés által célzott élettani rendszereket.

MÓD

Ágynyugalmi feltételek.

Tanulmányi ütemezés.

A vizsgálatnak három külön fázisa volt. Az ágy pihenőhelyre való megérkezésük után az első 11 napban az alanyok ambulánsak maradtak (BR – 11 – BR – 1). Ebben a szakaszban az alanyok fiziológiailag és pszichológiailag hozzáálltak a létesítményhez, a vizsgálati étrendhez és a cirkadián ciklus szabályozásához, és a kutatók lefekvés előtti alapintézkedéseket kaptak. Az alanyok ekkor kezdték meg a 21 napos ágynyugalmi fázist (BR1 – BR21), amelynek során szigorú 6 ° HDT ágynyugalomra korlátozódtak. Mindegyiket naponta szállítottuk a centrifugába, ahol a mesterséges gravitációs (AG) kezelési csoport alanyai 1 órás AG expozíciót kaptak. A kontrollcsoport (Con) alanyokat műszerrel láttuk el, és a centrifugára helyeztük, de nem forogtak. A 21 napos ágynyugalmi szakasz után az alanyok 8 napos gyógyulási szakaszba kezdtek (BR + 1-től BR + 8-ig), amelynek során az ágynyugalmi létesítményben maradtak, de visszatértek az ambícióhoz. A nyomozók ebben a szakaszban megszerezték a lefekvés utáni kiindulási intézkedéseket. Vér- és vizeletmintákat gyűjtöttünk lefekvés előtt, alatt és után a táplálkozási állapot markereinek elemzése céljából.

Centrifuga protokoll.

Az értékek átlag ± SD; n = 7 a Con csoportnál és n = 8 az AG csoportnál. Az előzetes eszközök átlagosan három kettős energiájú röntgenabszorpciós (DXA) vizsgálatnak számítanak közvetlenül a lefekvés előtt, a Post eszközök pedig átlagosan 3 DXA-vizsgálatnak számítanak közvetlenül a lefekvés után.

Az értékek átlag ± SD; n = 7 a Con csoportnál és n = 8 az AG csoportnál. PCBA, hordozható klinikai vérelemző; WB, teljes vér. BR + 8, 8 nap lefekvés után.

Az értékek átlag ± SD; n = 7 a Con csoportnál és n = 8 az AG csoportnál. BR + 0/+ 1 és BR + 6/+ 7, 0–1 és 6–7 nappal a lefekvés után; 8-OHdG, 8-hidroxi-2′-dezoxi-guanozin.

Az értékek átlag ± SD; n = 7 a Con csoportnál és n = 8 az AG csoportnál.