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营养学/低气压环境对营养素代谢的影响
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{{Hierarchy header}} 在[[低气压]]环境中,由于吸入气中[[氧分压]]较在常压下低,使[[肺泡气]]中氧分压下降,从而使[[肺泡]]中氧分压与[[血液]]中氧分压之间压力差下降,单位时间内肺泡弥散到[[毛细管]]的氧减少,结果使动脉中氧分压下降,[[血氧饱和度]]下降。这又造成血液与组织中氧的压力差下降,使氧由血液向组织弥散的量减少,组织中供氧不足而发生[[缺氧]],突然的严重缺氧者可发生[[昏迷]],轻者可出现高山适应不全与[[高山病]]。但机体经缺氧锻炼后可以适应低气压环境。低气压环境如高原、高空环境还往往伴有[[低温]]。因此,低气压环境对[[代谢]]的影响常伴有低温的影响。另外许多实验表明,低气压暴露时,不同性别的代谢变化是不一样的。 缺氧可使[[消化]]腺分泌减少,[[唾液]]、胃液、[[胆汁]]及肠液的分泌量皆减少。初入3200m高原者,[[空腹]]胃液量及胃液中游离[[盐酸]]含量都较当地人低。缺氧还引起[[胃排空]]时间延长,初入高原的人仅有27%的人于2h内排空,而当地居民却有66.7%的人于2h内排空。 '''41.3.1 热能代谢''' 在低气压环境中能量需要量增加,有人在4300m高度观察到,暴露5天后,劳动时的能量消耗较在地面上增加3~15%,9天后增加17~35%,但在这样的高度,因[[食欲减退]]使摄入热量减少,第1天妇女的摄入热量为海平面时的58%,男子的摄入热量为海平面时的72%。一周后妇女食欲皆恢复至[[暴露前]]的水平,而男子在两周后仍未恢复至原水平,热量平衡为负平衡。 '''41.3.2 三大营养素代谢''' 人体突然暴露于4300m高地14天,[[血清]]中[[谷氨酸]]浓度上升,[[氨基酸]]的[[代谢物]][[牛磺酸]]、[[尿素]]浓度也上升,而[[亮氨酸]]、[[赖氨酸]]、[[苏氨酸]]等[[必需氨基酸]]浓度下降,这些变化与[[蛋白质]]摄入不足的变化相近。由于热量摄入减少,很快就要利用体内蛋白质,因此出现了[[负氮平衡]]。动物实验也发现,狗急性暴露于5000m高度时,肠中蛋白质消化吸收延缓。大白鼠在360Torr环境中暴露3天,吸收[[甘氨酸]]量减少。另发现大白鼠突然于4300m高度,暴露2天时,结合于肝、脾、[[十二指肠]]和[[肾上腺]]等蛋白质的氨基酸量减少,而到30天时即无此现象,表明突然缺氧时蛋白质[[分解代谢]]增强。 在暴露于4300m高度后第1天,[[血浆]]中脂肪酸含量即增加,男子持续增加,2周末已增至原含量的190%,妇女的血浆脂肪酸含量有一过性增加,1周后就恢复至原水平。男子血浆中[[胆固醇]]含量和总脂含量持续性减少,而血浆中[[磷脂]]的浓度持续性增加。 在[[血脂]]含量变化的同时,[[血糖]]含量也有变化,男子的血糖在暴露初期降至原含量的95%,一周以后基本恢复到原水平。妇女在暴露初期血糖下降较多,下降到暴露前含的79%,2周后恢复到暴露前的95%。并且在血糖下降的同时,[[血浆酮体]]和[[甘油]]有一过性的增加。 '''41.3.3 [[维生素]]和矿物质代谢''' 20名志原者在3200m高度10天,第10天血清钾含量由原来4.21±0.072mmol.L-1增加至4.60±0.094mmol.L-1,两者有显著差异,而血清中钠、镁和钙在10天中皆无明显变化。然而在更高的高度3771m,无机盐代谢却有明显的变化。[[血清钠]]、钙从第1天开始即明显下降,以后维持于低水平,[[血清镁]]从第2天开始持续增高,血清钾无明显变化。尿中钠、钾排出量在到高原的初期明显减少,以后逐渐回升。而尿中钙、镁排出量却持续减少。虽可任意饮水,但无论在3200m或在3771m的高度,[[尿量]]都持续减少。在4300m高度也观察到6天中总体水减少2.25kg,其中[[细胞]]外液增加1.27kg,[[细胞内液]]减少3.52kg,所以主要是细胞内液明显减少。 在模拟8000m高度缺氧条件下,每天停留90min,连续4天或9天,大白鼠尿中[[核黄素]]排出量明显上升,而肝中核黄素含量较不缺氧的对照动物明显减少。尿中[[硫胺素]]排出量较不缺氧的对照组少,暴露9天的动物脑中硫胺素的含量较不缺氧的对照组低。急性缺氧后,不论饮料中是否添加包括[[抗坏血酸]]在内的多种维生素,大白鼠肾上腺中抗环血酸的含量皆明显下降<sup>(</sup><sup>40</sup><sup>~</sup><sup>42</sup><sup>)</sup>。表明缺氧环境也影响了维生素代谢。 '''41.3.4 高原环境中膳食的供给问题''' 早在1908年就已有人提出建议,认为高[[碳水化]]物膳食有利于消除缺氧引起的[[症状]],在模拟3350m高度摄取水果、糖果等高碳水化物膳食,与摄取肉、鸡蛋、干酪和干果等低碳水化物膳食比较,摄取高碳水化物者呼吸气体交换量、[[动脉]]中氧分压以及血氧饱和度皆增加。在飞行前吃高碳水化物者,可以飞达相当于4572~5182m的高度,冰行前若吃高蛋白膳或高脂肪膳者或不进餐,都不能达到这样的高度。青年人在海平上运动突然转到4267m高度,给相同热量的两液体食物,热量来源中两种膳食的蛋白质皆占12%,高碳水化物膳含碳水化物68%,含脂肪20%;高脂肪膳中含碳水化物48%,含脂肪40%。食用高碳水化物膳者,强劳动的技能较好,临床症状较少。然而,近年来也有不同的报告,如于4300m高度12天,给高碳水化物膳者体重下降为3.96kg,给低碳水化物膳者体重下降3.54kg。看来增加膳食中碳水化物含含量对减少体重下降并不有利。另外,动物实验发现,给三种不同饮料,按食物组成比例计算其成分为:①普通[[饲料]]——含碳水化物50%,蛋白质20%,脂肪4%;②高碳水化物饲料——含碳水化物75%,蛋白质12%,脂肪2%;③高脂肪饲料——含碳水化物25%,蛋白质12%,脂肪为52%。大白鼠食用以上饲料均置于模拟4877m高度,环境温度28℃,每天5h共27天。平均每只大白鼠每日入热量为84~122KJ,食高碳水化物饮料的动物最多,食高脂肪饮料的动物最少,生长率以高碳水化物组最好,普通饮料组次之,高脂肪组最差,几乎无增长。然而间断暴露4877m高度30天后,再放于10668m高空急性缺氧暴露时,食高碳水化物组存活时间为11.0±6.6min,吃普通饲料组为12±5.1min,而食高脂肪组存活时间皆超过60min。长期给高碳水化物食物,使动物不能耐受突然暴露于缺氧环境。 在大白鼠的饲料中加入硫胺素,核黄素,尼克酰胺,[[叶酸]],[[对氨基苯甲酸]],[[泛酸钙]],[[维生素B]]<sub>6</sub><sub>、</sub>B<sub>12</sub>、P、K、E及抗坏血酸等12种维生素,在动物突然暴露于12000m时,20min的存活率为63.33%,而食用未加这些维生素饮料的对照组存活率为41.03%,到60min时对照组已无存活的动物,而食用加维生素饮料组尚存活23.33%,到300min时仍有10%存活。食用加维生素饮料的动物其[[心肌]]中[[细胞色素氧化酶]]及[[琥珀酸脱氢酶]]的活力较对照组明显增高,心肌与脑组织中的[[辅酶I]]含量也较对照组明显增加。在动物的饲料中供给[[胡萝卜]]、[[苹果]]等都可提高突然暴露于缺氧环境中的存活率。 青年人在进入4700m高度、气温为0~15℃环境中,热能消耗为13400~16800KJ,在膳食中补充[[维生素A]]6000IU、硫胺素20mg、核黄素2mg、抗坏血酸300mg、尼克酰胺20mg、维生素B<sub>6</sub>5mg、泛酸钙5mg、[[维生素E]]60mg、B<sub>15</sub>50mg、P50mg等10种维生素,不仅可以保持机体较好的营养水平,而且能提高人们对高原的一些适应能力,[[心电图]]好转,高山不适应症状减少。 在高原生活的人,由于同时伴有寒冷,因此应供给充足的热量。供给热量中蛋白质来源应占12%,碳水化物占60%以上,或每天供给碳水化物量不应低于320g。还有人主张在高原缺氧环境中每人每日最少应食用75g[[蔗糖]]。由于在缺氧条件下造血活性增加,因此应增加铁的供给量。 在发生急、慢性高山病时,皆要用综合[[疗法]],应给高碳水化物膳,这可以减轻急、慢性高山病的症状及急性高山病所引起的体力下降。补给多种维生素是综合治疗措施中不可缺少的一项,特别要补给维生素A、硫胺素,核黄素、[[吡哆醇]]、抗坏血酸及[[维生素P]]。由于[[消化道]]功能受到影响,因此要供给易消化的食物。 {{Hierarchy footer}} {{临床营养学图书专题}}
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