臨床營養(yǎng)學(xué):41　特殊條件下的營養(yǎng)

41.1　電離輻射對(duì)營養(yǎng)素代謝的影響

機(jī)體受電離輻射后引起一系列極為復(fù)雜的生化反應(yīng)，營養(yǎng)素代謝受到了影響，若不對(duì)營養(yǎng)素代謝的改變加以調(diào)整將造成體內(nèi)某些營養(yǎng)素不足，則可能使機(jī)體受放射損傷更加嚴(yán)重。

41.1.1　蛋白質(zhì)代謝

機(jī)體受電離輻射作用后，蛋白質(zhì)代謝很快就受到影響。主要是分解代謝增強(qiáng)、合成代謝障礙，體內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸代謝都有變化。小腸吸收氨基酸受到了破壞，破壞的程度依照射劑量的多少而異。人和動(dòng)物受全身照射后尿氮排出增多，出現(xiàn)負(fù)氮平衡。狗每kg體重給420KJ熱量、3.4g蛋白質(zhì)一周，然后用γ-射線400R全身照射。照射前每日每kg體重排出尿氮349mg，照射后第一晝夜蛋白質(zhì)與熱量攝取較照射前減少了23%，而尿氮排出量仍增加了23.7%。照射后第8～9晝夜，攝取量逐漸接近照射前水平，但尿氮排出量仍高于照射前16～21%。人體受放射線治療時(shí)，也表現(xiàn)有負(fù)氮平衡。在大劑量照射后，動(dòng)物與人體尿中肌酸排出量增加，尿中肌酸與肌酐的比值增高。一般血清總蛋白質(zhì)量很少發(fā)生變化，但在急性放射損傷后血清蛋白的組成發(fā)生了改變，白蛋白減少及球蛋白增加，以致白蛋白與球蛋白的比值下降。球蛋白中α-球蛋白顯著增加，β-球蛋白也增加，而γ-球蛋白減少或略有增加，致使α-球蛋白與γ-球蛋白比值明顯上升。在長期受鐳照射的65～74歲婦女中，接受劑量分別為每kg體重0.2μci以下、0.2～0.99μci、1.00μci以上及5μci以上四種，受高劑量照射者其血中α-球蛋白較受低劑量者明顯增加。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中還觀察到，在全身X射線照射后，動(dòng)物自選食物中酪蛋白攝入量進(jìn)行性地增加，這也表明體內(nèi)蛋白質(zhì)損傷較多，人在受25、68、160、180R全身照射后12h，尿中氨基酸含量即增加，在這樣的劑量范圍內(nèi)，尿中氨基酸含量幾乎是相同的。尿中�；撬�、羥脯氨酸與甘氨酸排出量增中尤為明顯。在受數(shù)十R照射后幾小時(shí)，尿中的�；撬崤懦隽考捶浅６啵�且在一定的范圍內(nèi)與照射劑量呈正比關(guān)系。但也有一些氨基酸在射線照射后排出量不增加反而減少，如大白鼠受60Co全身照射，劑量為100、300、500、700、900及1200rad，隨著劑量加大，大白鼠尿中組氨酸排出量進(jìn)行性下降，接受100rad者組氨酸排出量為209.7±40.24%，而接受1200rad劑量者即下降為107.9±41%。大白鼠經(jīng)600R照射后5、10天，³⁵S蛋氨酸進(jìn)入肝組織蛋白的量分別較對(duì)照組低24.14及11.73%；腦與血漿吸收蛋氨酸能力亦明顯下降，說明蛋白質(zhì)合成代謝有明顯障礙。較小的照射劑量對(duì)氨基酸代謝也有影響，大白鼠每天照射2次，每次7h36min，每周照5天，停2天共9周，總劑量為38.6±6.6rad，在照射第6周時(shí)，血漿中蛋氨酸、賴氨酸含量與未照射的動(dòng)物比較均明顯下降。

41.1.2　脂肪代謝

在接受大劑量射線照射后，往往出現(xiàn)脂血癥，增加較多的是甘油三酯，磷脂含量也增高，肝中脂類過氧化物含量上升，膽固醇含量呈波動(dòng)性變化。大白鼠受γ-射線照射，劑量率為155.10-4C·kg-1，總劑量為3870.10-4C·kg-1，血清總膽固醇，甘油三酯、磷脂及游離脂肪酸含量增加，胸腺和骨髓中甘油三酯含量增多而磷脂的含量減少。家兔在受X射線700R全身照射后，32P進(jìn)入血清磷脂的速率較正常兔快，說明體內(nèi)磷脂合成代謝的強(qiáng)度在受射線照射后增大。

41.1.3　碳水化物代謝

與蛋白質(zhì)和脂肪代謝相比，碳水化物的代謝變化不太明顯。大劑量射線照射后糖原異生作用增強(qiáng)，常出現(xiàn)高血糖癥。

41.1.4　維生素代謝

由于考慮到抗壞血酸有阻止體內(nèi)過氧化反應(yīng)而保護(hù)了體內(nèi)其它生物物質(zhì)，因此許多人研究了電離輻射對(duì)抗壞血酸代謝的影響。在猴子的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，每天接受.134、4.2、4.35R照射，總劑量為425～863、1433～2224、1878～3561R。照射前血中抗壞血酸含量為33.5±1.60μmol·L-1，2個(gè)月后下降為8.5±4.5μmol·L-1，8個(gè)月后為13.6±1.70μmol·L-1，甚至在2年后測定也未恢復(fù)到正常水平。豚鼠實(shí)驗(yàn)表明，每日1R總劑量為25R的γ射線照射后，豚鼠血漿中抗壞血酸的含量明顯低于不照射的豚鼠。另一實(shí)驗(yàn)表明，豚鼠經(jīng)射線照射4～7天，腎上腺、肝、腎、脾、腸、心和腦等組織中，標(biāo)記的抗壞血酸均明顯增高，分別為對(duì)照組的152.2～199.8%，說明照射后機(jī)體抗壞血酸消耗增高，組織補(bǔ)償需要增加。在對(duì)鈾礦工人進(jìn)行營養(yǎng)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，井下工人每日攝取抗壞血酸114mg，而血中抗壞血酸濃度平均值僅為11±0.5μmol·L-1，體檢中抗壞血酸缺乏癥狀也較多。此外還發(fā)現(xiàn)，每日攝取維生素A1923IU，非鈾礦工人暗適應(yīng)時(shí)間為43.67±12.01s，鈾礦井上工人為69.85±3.31s，而井下工人則達(dá)到89.44±3.01s，三組間差異均非常顯著。在觀察接受放射線治療的病人中，病人每次接受200～250R照射，總劑量為4000～14000R，治療后病人血清中維生素B₆與B₁₂含量增加，治療前血清中維生素B₆濃度為162～567nmol·L-1，照射后為243～810nmol·L-1，兩者有顯著差異。治療前病人血清中維生素B₁₂含量為29.6～177.6Pmol·L-1,照射后為58.8～296Pμmol·L-1，兩者有非常顯著的差別。這些變化以50歲以上的病人多見。放射線照射對(duì)動(dòng)物組織中硫胺素和核黃素量含量的影響與供給的膳食是否合理有關(guān)。大白鼠受γ射線700R照射后，吃平衡膳食者肝中硫胺素含量明顯下降，說明消耗增加。而吃不平衡膳食者，肝中硫胺素的含量有增加的趨勢(shì)。這是因其它器官中的硫胺素被動(dòng)員到肝腦。吃不平衡膳食者，肝中核黃素含量變化相近，表明在照射條件下應(yīng)增加供給硫胺素及核黃素。

41.1.5　水鹽代謝

由于放射損傷時(shí)伴有嘔吐和腹瀉而使水鹽代謝發(fā)生紊亂，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)照射后鉀、鈉排出增多。照射后開始時(shí)，自選食物中無機(jī)鹽攝入大量增加。以后逐漸恢復(fù)正常。

41.1.6　輻射損傷的營養(yǎng)問題

由于電離輻射暴露對(duì)營養(yǎng)素代謝有一定的影響，所以在防護(hù)與治療放射損傷時(shí)也應(yīng)考慮到營養(yǎng)素的作用。預(yù)防放射損傷的手段之一是很好的平衡膳食。

不同質(zhì)量的蛋白質(zhì)有不同的防護(hù)放射損傷的效果。用三種不同飼料喂養(yǎng)大白鼠，飼料中皆含12%蛋白質(zhì)及10%脂肪。蛋白質(zhì)來源為：①酪蛋白；②同脫脂大豆；③玉米粉與脫脂大豆粉（按蛋白質(zhì)量1:3混合)，照射前生長率以③組最好。用⁶⁰Coγ射線600R全身一次照射后，死亡率以③組最高，達(dá)70%，①組為50%。②組為30%。尿氮排出量增加，①、③組皆增加2倍。可以認(rèn)為在這三種蛋白質(zhì)中，脫脂大豆防護(hù)放射損傷的效果最好。若給不同水平的蛋白質(zhì)，其防護(hù)放射損傷的效果也不同。幼年大白鼠喂飼4，種蛋白質(zhì)水平的飼料，酪蛋白量為6、12、18及24%，大豆油皆為10%。用⁶⁰Coγ射線800R全身一次照射后，食6%酪蛋白組死亡率為90%，食24%。酪蛋白組死亡率為60%，食12%酪蛋白為40%，食18%酪蛋白組死亡率最低為20%。四個(gè)組的大白鼠尿氮排出量皆增加，食6%酪蛋白組最高，食24%酪蛋白組次之。因此膳食中蛋白質(zhì)水平為12～18%對(duì)防護(hù)放射損傷的效果較好。在狗的實(shí)驗(yàn)中觀察到，以等熱量但蛋白質(zhì)含量不同的飼料喂飼狗20天后，用γ射線400R全身照射狗，狗的尿氮排出量皆增加，每kg體重給1.1g蛋白質(zhì)者，照射前皆為正氮平衡，照射后都能維持氮平衡或正氮平衡。補(bǔ)給一些氨基酸對(duì)防護(hù)放射損傷也有一些效果，普通環(huán)境中若給大白鼠的幼鼠大量半胱氨酸（每g體重給1mg)則有嚴(yán)重的脫毛現(xiàn)象，但若在X射線400R全身照射前5～10min腹腔注入同量的半胱氨酸，則無脫毛現(xiàn)象，并且死亡率僅為6%，未給半胱氨酸者死亡率為44%。在普通的環(huán)境中，大白鼠攝入較多的蛋氨酸與賴氨酸（每日每kg體重?cái)z入蛋氨酸536mg與賴氨酸1033mg)，體重增長較慢。而在小劑量電離輻射條件下，攝入同量的蛋氨酸與賴氨酸卻有較高的體重增長值。

用各種脂類喂養(yǎng)動(dòng)物觀察防護(hù)小白鼠受全身射線照射損傷的效果，照射劑量為半致死量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)橄欖油有助于放射損傷的恢復(fù)，白細(xì)胞恢復(fù)到正常水平的時(shí)間縮短了。花生油也有良好的效果。

用30～40%果糖溶液加小量的葉酸與維生素B₁₂喂養(yǎng)動(dòng)物，可消除射線所引起的血球生成障礙，2周后白細(xì)胞、紅細(xì)胞再生作用已顯著提高，4周后血象恢復(fù)正常。給成年大鼠每日4.5g蛋白質(zhì)，其中64%為動(dòng)物性蛋白質(zhì)，每只鼠給生物素0.8、4.0、8.0mg，受X射線600R照射后30日的死亡率分別為46.1、32.0及35.5%,未補(bǔ)充生物素者死亡率為69.5%，供給4.0及8.0mg生物素者死亡率較少，這劑量相當(dāng)于人的最小及最大治療量。若每只鼠補(bǔ)充泛酸150、750及1500mg，其死亡率分別為35.0、38.4及65.1%，未補(bǔ)給泛酸的大白鼠死亡率為62.2%，表明適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)給泛酸對(duì)防護(hù)放射損傷有好處，但補(bǔ)充量太多反有害處。

根據(jù)各種營養(yǎng)素對(duì)放射損傷有不同的防護(hù)效果，現(xiàn)已提出有較好防護(hù)效果的一些食物組成。有人用①生理食、②肉食、③乳蛋食、④肝食、⑤普通食等5種飼料喂飼大白鼠，藕以觀察防護(hù)放射損傷的效果。這5種飼料除動(dòng)物性食物的種類與數(shù)量不同外，其它成分相近。生理食中含瘦肉為22%、牛乳27.5%（重量比，不同)；內(nèi)食中含瘦肉35.2%；乳蛋食中含牛乳酒（酸酵牛乳飲料)15.8%，牛乳18%，凝乳9%，酪蛋白1%，雞蛋8.8%；肝食中含肝臟367%；普通食即動(dòng)物房飼料含瘦肉9.8%、牛乳15.6%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明乳蛋食效果最好，其余依次為肝、生理、肉及普通食。若在生理食及肉食中補(bǔ)充抗壞血酸、硫胺素、核黃素、吡哆醇、尼克酸、葉酸及維生素P，則能提高其效果。還有一種食物為蛋白質(zhì)維生素復(fù)合劑（PVC)，含有為正常代謝所必不可少的營養(yǎng)素。其中以鮮牛乳、脫脂乳粉、蛋黃作為豐富的蛋白質(zhì)及必需氨基酸的來源，胡蘿卜、甜菜及土豆汁則含有豐富的無機(jī)鹽及維生素，還含有面包酵母及葵花油，葵花油可供給多不飽和必需脂肪酸。PVC主要化學(xué)萬分為：蛋白質(zhì)15.5%，脂肪6.1%，磷0.52%，鈣0.69%，胡蘿卜素3.1mg%。食用這種食物對(duì)大白鼠暴露于X射線700R有較好的預(yù)防效果，有助于使在射線作用下機(jī)體代謝紊亂的正�；�。還有人發(fā)現(xiàn)在燕麥、麥麩飼料中加喂花棷菜可使豚鼠更能耐受X射線400R的照射�，F(xiàn)在還有用于宇宙飛行中防護(hù)放射損傷的復(fù)合劑，其中一種是由色氨酸、組氨酸、抗壞血酸、硫胺素、吡哆醇及維生素P組成的。

我國已有人提出從事放射性作業(yè)人員的營養(yǎng)適宜供給量如下：熱量10000KJ，蛋白質(zhì)80～100g，其中動(dòng)物性蛋白質(zhì)為30%，脂肪50g，鈣1g，鐵15mg，碘150～200mg，維生素A2200IU，硫胺素2mg，核黃素2mg、維生素B₆.25mg，尼克酸20mg，葉酸0.5mg，維生素B₁₂3μg，抗壞血酸100mg。供給從事放射性工作人員的食物，除主食外可多選用蛋、乳類、肝、瘦肉、大豆及豆制品、花棷菜、卷心菜、胡蘿卜、海帶、紫菜、柑桔及茶葉等。

現(xiàn)有為從事放射性工作人員食用的保護(hù)性膳食，這種膳食是在早餐或午餐時(shí)供給。一種膳食是由主食、肉、魚、肝、蛋、牛乳、發(fā)酵牛奶、凝乳、卷心菜、土豆、西紅柿、新鮮水果以及動(dòng)、植物油組成。營養(yǎng)素含量為：熱量5796KJ，蛋白質(zhì)59g，脂肪51g，碳水化物159g，另外給抗壞血酸150mg。另一種保護(hù)性膳食的營養(yǎng)素含量為：熱量4830KJ，蛋白質(zhì)52g，脂肪3²g，碳水化物165g，鈣260mg，鐵7mg，維生素A3500IU，硫胺素1mg，核黃素0.85mg，抗壞血酸100mg。

放射病的治療中營養(yǎng)素是不可忽略的。放射病的病人應(yīng)給營養(yǎng)豐富易消化吸收的食物，蛋白質(zhì)供給量占熱量12～18%，并應(yīng)供給優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。為保護(hù)和恢復(fù)造血功能在發(fā)病的早期就應(yīng)多供給維生素B₁、B₂、吡哆醇、葉酸，另外應(yīng)多供給維生素C、P、K以防止出血，供給大量的硫胺素可使肝糖元生成功能加速恢復(fù)。急性放射病人的胃腸功能多受損傷，在可以進(jìn)食時(shí)應(yīng)少吃多餐，在不能進(jìn)食而由腸外供給營養(yǎng)素時(shí)，要考慮到各營養(yǎng)素合理比例，并要供給上述各種維生素。

41.2　高氣壓環(huán)境對(duì)營養(yǎng)素代謝的影響

在經(jīng)濟(jì)建設(shè)與軍事上常需要人潛入水中在水下工作，在水中每下潛10m靜水壓就增加1個(gè)大氣壓。由于靜水壓的存在，人在水下必須呼吸與潛水深度壓強(qiáng)相等的壓縮氣體，否則人將受擠壓，這樣機(jī)體便處于高氣壓環(huán)境中。高壓環(huán)境對(duì)機(jī)體產(chǎn)生一定的影響，主要是潛水濃度與呼吸氣體的成分這兩個(gè)主要因素影響機(jī)體。潛水深度愈深，人所受的壓力也愈大。當(dāng)潛水深度超過150～250m時(shí)，易出現(xiàn)高壓神經(jīng)綜合征。而呼吸氣體中氧或氮分壓太高時(shí)，可發(fā)生氧中毒或氮麻醉等。在60m以上深潛水時(shí)，呼吸氣體中要用氦替換氮以防止發(fā)生氮麻醉，而氦的導(dǎo)熱系數(shù)為空氣的6.23倍，故呼吸氦氧混合氣體時(shí)，人體將喪失更多的熱能。人體處于這種高氣壓特殊環(huán)境中如何保護(hù)良好的狀態(tài)，是許多研究工作中所要解決的問題。70年代以后陸續(xù)發(fā)表了高壓環(huán)境中熱能代謝及某些營養(yǎng)素代謝的研究報(bào)告，但系統(tǒng)地研究各營養(yǎng)素代謝變化尚少見。由于飽和潛水在水中停留時(shí)間較普通潛水長，因此所見到的資料大多數(shù)是飽和潛水條件下的營養(yǎng)素代謝研究結(jié)果。

41.2.1　熱能代謝

進(jìn)行潛水作業(yè)后，大多數(shù)潛水員體重都下降。有人觀察到在5ATA（ATA為絕對(duì)壓即，靜水壓加水面上的1個(gè)大氣壓)條件下呼吸壓縮空氣時(shí)，潛水員的氧耗量明顯大于常壓下的氧耗量。在7ATA條件下呼吸氦混合氣體時(shí)，氧耗量較在常壓下增加20%。潛水員的基礎(chǔ)代謝在常壓下與其他人相近為6048KJ，然而在26ATA時(shí)上升為6720KJ，31ATA時(shí)為10500KJ。在18.6ATA氦氧飽和潛水時(shí)，24h連續(xù)測定發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境溫度為31℃（舒適溫度)時(shí)，潛水員能量消耗較加壓前增加12%，而當(dāng)環(huán)境溫度為27℃（有涼意的溫度)時(shí)，潛水員的能量消耗較加壓前增加26%。若只測定白天休息時(shí)的能量消耗則較加壓前分別增加了11及54%。另一作者報(bào)告，在43ATA舒適的溫度中，休息時(shí)的能量消耗較加壓前增加12%。但有人觀察到潛水員的基礎(chǔ)代謝較正常值低，在觀察40名潛水員在加壓后于常壓環(huán)境中測定，70%的人基礎(chǔ)代謝低于正常值的4～33%。8%的人在正常值范圍，也有22%的人高于正常值�？偟恼f來，潛水濃度愈深，呼吸氣體為氦氧混合氣，作業(yè)環(huán)境溫度低時(shí)熱量消耗增加愈多。

在高壓環(huán)境中熱能消耗雖然增加，但潛水員攝入的熱量卻難以達(dá)到消耗的水平。在常壓下潛水員攝入的熱量為13230KJ，16ATA時(shí)只能維持此水平，在21ATA時(shí)即下降為12180KJ。在另一實(shí)驗(yàn)觀察到，常壓下潛水員攝入熱量為12180KJ，26ATA時(shí)即減少為10080KJ，31ATA時(shí)進(jìn)一步減少為8400KJ，即僅為加壓前攝入量的69%，而此時(shí)基礎(chǔ)代謝卻為加壓前的1.7倍，攝入的熱量遠(yuǎn)不能滿足熱能消耗的需要。

41.2.2　蛋白質(zhì)代謝

在較淺的潛水中就能觀察到潛水員的蛋白質(zhì)代謝變化。如在1.83ATA空氣飽和潛水巡潛到4.1ATA、2.5ATA空氣空氣飽和潛水巡潛到4.1ATA以及7ATA氮氧飽和潛水中，都觀察到潛水員血清尿素氮含量在潛水時(shí)增加，尿中尿酸、尿素排出量皆增加，這些變化被認(rèn)為是高壓環(huán)境引起蛋白質(zhì)分解代謝增加。在我國進(jìn)行的模擬36.5m氮氧飽和潛水26天的實(shí)驗(yàn)中，在高壓環(huán)境中潛水員攝入蛋白質(zhì)量減少，尿氮排出量隨之下降。而在另一模擬200m氦氧飽和潛水實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)攝入量明顯低于常壓環(huán)境，而尿氮排出量未見明顯變化。在減壓過程中，4名潛水員有2人尿氮排出量超過了氮的攝入量呈負(fù)氮平衡。并且經(jīng)高壓暴露后，血清游離氨基酸含量下降，其中必需氨基酸下降較多。有人報(bào)告，在payment-defi.com43ATA氦氧飽和潛水實(shí)驗(yàn)中，潛水員攝取固定的膳食，隨著氣壓增高尿氮排出量進(jìn)行性地增加，血漿中甘氨酸含量顯著上升，賴氨酸與纈氨酸含量也稍增加，這表明高氣壓對(duì)蛋白質(zhì)分解代謝產(chǎn)生的影響。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中觀察到，在高壓環(huán)境中，蛋白質(zhì)的消化吸收率為95.6～98.2%與常壓環(huán)境相近，補(bǔ)充蛋白質(zhì)有利于補(bǔ)償高壓應(yīng)激，可使生長良好。

41.2.3　脂肪代謝

在19.2ATA氦氧飽和潛水條件下，潛水員血中膽固醇先增加后逐漸下降，而血中游離脂肪酸減少，并持續(xù)到減壓后。

41.2.4　維生素代謝

多種維生素是輔酶的組成部分，對(duì)物質(zhì)代謝有重要的作用。在高壓環(huán)境中機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，它們有何變化也是人們所感興趣的。潛水員生活在27ATA模擬氦氧飽和潛水巡潛到31.5ATA22天中，24h尿中維生素排出量的變化按每g肌酐計(jì)算，核黃素、N′-甲基尼克酰胺、尼克酸，葉酸和吡哆醇在第7天前后都有一過性的增加，而硫胺素在加壓后卻持續(xù)地減少，紅細(xì)胞轉(zhuǎn)酮酶活力下降。血中維生素A、胡蘿卜素及抗壞血酸未見明顯變化。在模擬36.5m氮氧飽和潛水26天中，尿中維生素排出量也見到類似的變化。在高壓環(huán)境中停留較短時(shí)，維生素代謝的變化有所不同，潛水員在11ATA條件下4.5h后，24h尿中硫胺素、核黃素和N′-甲基尼克酰胺排出量較加壓前顯著增加，而4-吡哆酸與抗壞血酸的排出量都明顯減少，在加壓后6個(gè)月復(fù)查時(shí)，除4-吡哆酸排出量恢復(fù)到加壓前水平外，其余與開始的變化相似。在大白鼠的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，飼料中維生素量較普通飼料增加1倍時(shí)，對(duì)在11ATA氦氧條件下的大白鼠生長無益，但能使在濃度較深的21ATA氦氧條件下的大白鼠生長較快。若維生素的量僅增加25和50%時(shí)，能使于11ATA氦氧條件下的大白鼠生長良好，而不能使在21ATA氦氧環(huán)境中的動(dòng)物維持正常的生長。這些結(jié)果表明要使動(dòng)物在高壓環(huán)境中生長良好，必須增加維生素的供給量，且深度愈深增加的量愈多。特別是若不增加硫胺素、泛酸、生物素或維生素K中任何一種，則動(dòng)物不能維持正常生長，若不增加維生素A、D和E中任何一種，則使動(dòng)物處于不能維持正常生長的邊緣。

41.2.5　水鹽代謝

在高壓環(huán)境中水鹽代謝有明顯的變化。在加壓過程中尿量明顯增加，即高壓利尿。這在空氣飽和潛水、氮氧飽和潛水以及氦氧飽和潛水中均可觀察到，在18.6ATA氦氧飽和潛水中進(jìn)行體液平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，潛水員尿量在高壓條件下長期增加，海平面時(shí)每天排出尿量2000ml，在18.6ATA氦氧環(huán)境下及溫度為31℃時(shí)，尿量為2600ml。此時(shí)每天攝取水量或身體總水量皆無明顯變化，而不顯性失水明顯減少，較1ATA時(shí)低35%。在18ATA時(shí)血漿醛固酮濃度及尿醛固酮排出量明顯增加，而抗利尿激素排出量明顯減少，因此認(rèn)為高壓利尿主要是由于抗利尿激素減少而抑制了不顯性失水。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)氣壓增加時(shí)，通過呼吸的不顯性失水減少很小，而從皮膚喪失的不顯性失水激烈減少。許多研究者都觀察到鈉、鉀排出量增加，但鈉與鉀之比在高壓下較常壓時(shí)為小，即雖然尿中鈉、鉀排出量都增加，但鉀排出量增加較多。觀察在4、10.2、23.8ATA氦氧環(huán)境中，潛水員尿中除鈉、鉀、氯排出增加外，磷的排出量也增加，并持續(xù)到減壓的早期。血液中礦物質(zhì)的濃度比較穩(wěn)定，如觀察到在36～40.5ATA氦氧環(huán)境中，潛水員血中鈉、鉀、鈣、鎂、銅和鋅等在加壓前后皆未見明顯的變化。在43ATA氦氧環(huán)境中進(jìn)行鈣平衡實(shí)驗(yàn)中未見有何明顯變化。

41.2.6　高氣壓環(huán)境中工作人員的營養(yǎng)保證問題

從上所述可以看到，高氣壓條件能影響營養(yǎng)素的代謝，如熱能消耗增加，蛋白質(zhì)分解代謝增加，某些維生素需要量增多，一些礦物質(zhì)損失較多，總的說來營養(yǎng)素需要量增加。一些作者提出了熱量、蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化物的供給量，熱量多為16800KJ。為維持體重，研究者提出攝入的熱量應(yīng)為該環(huán)境中基礎(chǔ)代謝的1.7～1.8倍。也有人提出若在海中作業(yè)要考慮到在水中失熱，供給的熱量還應(yīng)增加。蛋白質(zhì)的供給量為120～200g，脂肪為160～178g，碳水化物為400～500g。在膳食供給時(shí)，要注意供給充足的必需氨基酸、不飽和脂肪酸和微量元素，維生素供給量要較一般環(huán)境中多，每天至少給硫胺素、核黃素各2.5mg，尼克酰胺25mg和抗壞血酸100mg。

要考慮到在高氣壓條件下人們食欲減退的問題，為了使?jié)撍畣T能攝入足夠的營養(yǎng)素，要照顧到各人的喜好與口味。在供給食物的品種方面，許多人都強(qiáng)調(diào)應(yīng)供給充足的果蔬與飲料，少給產(chǎn)氣的食物。在加壓前2～3h供給高碳水化物，低脂肪的易消化的膳食較好，加壓中給含糖的點(diǎn)心可快速供給熱量，由于加壓時(shí)尿量較多，有人提出每天每人至少要給水和飲料2L，但飲料中不含酒精飲料。在大白鼠實(shí)驗(yàn)中看到，在減壓前2.5～3h內(nèi)攝入含脂肪多的食物與大量進(jìn)食，對(duì)動(dòng)物體內(nèi)氣泡生成過程有很大的影響，多脂血癥在壓力劇降時(shí)對(duì)人，動(dòng)物都是非常危險(xiǎn)的。

在高氣壓環(huán)境中可因作業(yè)不當(dāng)?shù)仍�因引起潛水疾病，如由于氣壓改變而發(fā)生的減壓病，或由于呼吸氣體中氣體成分分壓變化而發(fā)生的氧中毒、氮麻醉等。近來也開始注意到減壓病、氧中毒與營養(yǎng)素的關(guān)系。

減壓病的發(fā)病機(jī)制尚未完全了解，但血液濃縮，血管收縮及血管內(nèi)凝血在減壓病中都可見到。在狗的實(shí)驗(yàn)中觀察到，加壓后狗的血漿容量減少，若在加壓前和減壓后靜脈注射尼克酸（每kg體重給15mg)，可使血容量減少明顯減輕。

對(duì)預(yù)防氧中毒曾進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)，用等熱量而蛋白質(zhì)含量不同的飼料喂飼大白鼠6天或12天，然后將動(dòng)物置于98%氧中，吃25%酪蛋白者生存時(shí)間比吃3%酪蛋白者長，喂飼6天者生存時(shí)間延長29%，喂飼12天者延長34%。用標(biāo)準(zhǔn)飼料，高飽和脂肪酸（氫化可可油)及多不飽和脂肪酸三種飼料喂飼大白鼠33天，然后暴露于100%氧中，食高飽和脂肪酸者死亡率大大增加，68h內(nèi)全部死亡，而食其它兩種飼料者，于96h后僅死亡54%。食高飽和脂肪酸者肺中雙鍵脂肪酸含量也較其它兩組少得多，說明食物中飽和脂肪酸使肺中飽和脂肪酸含量增加，以致增加了對(duì)氧毒性的敏感性。另外有實(shí)驗(yàn)表明，大白鼠置于6ATA100%氧的環(huán)境中，22min即出現(xiàn)氧中毒癥狀（痙攣)，若喂給淀粉飼粉飼料48h后放在同樣條件下，發(fā)生痙攣的時(shí)間延遲10min，而且死亡率也明顯下降，表明糖負(fù)荷后增加了對(duì)高壓氧的耐受力。氧中毒痙攣時(shí)，腦中糖原由93μg/g腦組織下降為21μg/g腦組織。若在加壓前36h給15%葡萄糖加鉀的水溶液，可使痙攣發(fā)生的時(shí)間推遲20min，死亡率由75%下降為25%。另外，在飼料中補(bǔ)充硒喂飼動(dòng)物4周以上，可減輕由于持續(xù)暴露于1ATA氧引起的肺部中毒的嚴(yán)重程度。飼料中補(bǔ)給維生素E12周，對(duì)氧中毒也有對(duì)抗作用，但效果不如硒。

41.3　低氣壓環(huán)境對(duì)營養(yǎng)素代謝的影響

在低氣壓環(huán)境中，由于吸入氣中氧分壓較在常壓下低，使肺泡氣中氧分壓下降，從而使肺泡中氧分壓與血液中氧分壓之間壓力差下降，單位時(shí)間內(nèi)肺泡彌散到毛細(xì)管的氧減少，結(jié)果使動(dòng)脈中氧分壓下降，血氧飽和度下降。這又造成血液與組織中氧的壓力差下降，使氧由血液向組織彌散的量減少，組織中供氧不足而發(fā)生缺氧，突然的嚴(yán)重缺氧者可發(fā)生昏迷，輕者可出現(xiàn)高山適應(yīng)不全與高山病。但機(jī)體經(jīng)缺氧鍛煉后可以適應(yīng)低氣壓環(huán)境。低氣壓環(huán)境如高原、高空環(huán)境還往往伴有低溫。因此，低氣壓環(huán)境對(duì)代謝的影響常伴有低溫的影響。另外許多實(shí)驗(yàn)表明，低氣壓暴露時(shí)，不同性別的代謝變化是不一樣的。

缺氧可使消化腺分泌減少，唾液、胃液、膽汁及腸液的分泌量皆減少。初入3200m高原者，空腹胃液量及胃液中游離鹽酸含量都較當(dāng)?shù)厝说�。缺氧還引起胃排空時(shí)間延長，初入高原的人僅有27%的人于2h內(nèi)排空，而當(dāng)?shù)鼐用駞s有66.7%的人于2h內(nèi)排空。

41.3.1　熱能代謝

在低氣壓環(huán)境中能量需要量增加，有人在4300m高度觀察到，暴露5天后，勞動(dòng)時(shí)的能量消耗較在地面上增加3～15%，9天后增加17～35%，但在這樣的高度，因食欲減退使攝入熱量減少，第1天婦女的攝入熱量為海平面時(shí)的58%，男子的攝入熱量為海平面時(shí)的72%。一周后婦女食欲皆恢復(fù)至暴露前的水平，而男子在兩周后仍未恢復(fù)至原水平，熱量平衡為負(fù)平衡。

41.3.2　三大營養(yǎng)素代謝

人體突然暴露于4300m高地14天，血清中谷氨酸濃度上升，氨基酸的代謝物�；撬�、尿素濃度也上升，而亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸等必需氨基酸濃度下降，這些變化與蛋白質(zhì)攝入不足的變化相近。由于熱量攝入減少，很快就要利用體內(nèi)蛋白質(zhì)，因此出現(xiàn)了負(fù)氮平衡。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，狗急性暴露于5000m高度時(shí)，腸中蛋白質(zhì)消化吸收延緩。大白鼠在360Torr環(huán)境中暴露3天，吸收甘氨酸量減少。另發(fā)現(xiàn)大白鼠突然于4300m高度，暴露2天時(shí)，結(jié)合于肝、脾、十二指腸和腎上腺等蛋白質(zhì)的氨基酸量減少，而到30天時(shí)即無此現(xiàn)象，表明突然缺氧時(shí)蛋白質(zhì)分解代謝增強(qiáng)。

在暴露于4300m高度后第1天，血漿中脂肪酸含量即增加，男子持續(xù)增加，2周末已增至原含量的190%，婦女的血漿脂肪酸含量有一過性增加，1周后就恢復(fù)至原水平。男子血漿中膽固醇含量和總脂含量持續(xù)性減少，而血漿中磷脂的濃度持續(xù)性增加。

在血脂含量變化的同時(shí)，血糖含量也有變化，男子的血糖在暴露初期降至原含量的95%，一周以后基本恢復(fù)到原水平。婦女在暴露初期血糖下降較多，下降到暴露前含的79%，2周后恢復(fù)到暴露前的95%。并且在血糖下降的同時(shí)，血漿酮體和甘油有一過性的增加。

41.3.3　維生素和礦物質(zhì)代謝

20名志原者在3200m高度10天，第10天血清鉀含量由原來4.21±0.072mmol·L-1增加至4.60±0.094mmol·L-1，兩者有顯著差異，而血清中鈉、鎂和鈣在10天中皆無明顯變化。然而在更高的高度3771m，無機(jī)鹽代謝卻有明顯的變化。血清鈉、鈣從第1天開始即明顯下降，以后維持于低水平，血清鎂從第2天開始持續(xù)增高，血清鉀無明顯變化。尿中鈉、鉀排出量在到高原的初期明顯減少，以后逐漸回升。而尿中鈣、鎂排出量卻持續(xù)減少。雖可任意飲水，但無論在3200m或在3771m的高度，尿量都持續(xù)減少。在4300m高度也觀察到6天中總體水減少2.25kg，其中細(xì)胞外液增加1.27kg，細(xì)胞內(nèi)液減少3.52kg，所以主要是細(xì)胞內(nèi)液明顯減少。

在模擬8000m高度缺氧條件下，每天停留90min，連續(xù)4天或9天，大白鼠尿中核黃素排出量明顯上升，而肝中核黃素含量較不缺氧的對(duì)照動(dòng)物明顯減少。尿中硫胺素排出量較不缺氧的對(duì)照組少，暴露9天的動(dòng)物腦中硫胺素的含量較不缺氧的對(duì)照組低。急性缺氧后，不論飲料中是否添加包括抗壞血酸在內(nèi)的多種維生素，大白鼠腎上腺中抗環(huán)血酸的含量皆明顯下降^（40～42)。表明缺氧環(huán)境也影響了維生素代謝。

41.3.4　高原環(huán)境中膳食的供給問題

早在1908年就已有人提出建議，認(rèn)為高碳水化物膳食有利于消除缺氧引起的癥狀，在模擬3350m高度攝取水果、糖果等高碳水化物膳食，與攝取肉、雞蛋、干酪和干果等低碳水化物膳食比較，攝取高碳水化物者呼吸氣體交換量、動(dòng)脈中氧分壓以及血氧飽和度皆增加。在飛行前吃高碳水化物者，可以飛達(dá)相當(dāng)于4572～5182m的高度，冰行前若吃高蛋白膳或高脂肪膳者或不進(jìn)餐，都不能達(dá)到這樣的高度。青年人在海平上運(yùn)動(dòng)突然轉(zhuǎn)到4267m高度，給相同熱量的兩液體食物，熱量來源中兩種膳食的蛋白質(zhì)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，強(qiáng)勞動(dòng)的技能較好，臨床癥狀較少。然而，近年來也有不同的報(bào)告，如于4300m高度12天，給高碳水化物膳者體重下降為3.96kg，給低碳水化物膳者體重下降3.54kg�？磥碓黾由攀持刑妓�化物含含量對(duì)減少體重下降并不有利。另外，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給三種不同飲料，按食物組成比例計(jì)算其成分為：①普通飼料——含碳水化物50%，蛋白質(zhì)20%，脂肪4%；②高碳水化物飼料——含碳水化物75%，蛋白質(zhì)12%，脂肪2%；③高脂肪飼料——含碳水化物25%，蛋白質(zhì)12%，脂肪為52%。大白鼠食用以上飼料均置于模擬4877m高度，環(huán)境溫度28℃，每天5h共27天。平均每只大白鼠每日攝入熱量為84～122KJ，食高碳水化物飲料的動(dòng)物最多，食高脂肪飲料的動(dòng)物最少，生長率以高碳水化物組最好，普通飲料組次之，高脂肪組最差，幾乎無增長。然而間斷暴露4877m高度30天后，再放于10668m高空急性缺氧暴露時(shí)，食高碳水化物組存活時(shí)間為11.0±6.6min，吃普通飼料組為12±5.1min，而食高脂肪組存活時(shí)間皆超過60min。長期給高碳水化物食物，使動(dòng)物不能耐受突然暴露于缺氧環(huán)境。

在大白鼠的飼料中加入硫胺素，核黃素，尼克酰胺，葉酸，對(duì)氨基苯甲酸，泛酸鈣，維生素B_6、B₁₂、P、K、E及抗壞血酸等12種維生素，在動(dòng)物突然暴露于12000m時(shí)，20min的存活率為63.33%，而食用未加這些維生素飲料的對(duì)照組存活率為41.03%，到60min時(shí)對(duì)照組已無存活的動(dòng)物，而食用加維生素飲料組尚存活23.33%，到300min時(shí)仍有10%存活。食用加維生素飲料的動(dòng)物其心肌中細(xì)胞色素氧化酶及琥珀酸脫氫酶的活力較對(duì)照組明顯增高，心肌與腦組織中的輔酶I含量也較對(duì)照組明顯增加。在動(dòng)物的飼料中供給胡蘿卜、蘋果等都可提高突然暴露于缺氧環(huán)境中的存活率。

青年人在進(jìn)入4700m高度、氣溫為0～15℃環(huán)境中，熱能消耗為13400～16800KJ，在膳食中補(bǔ)充維生素A6000IU、硫胺素20mg、核黃素2mg、抗壞血酸300mg、尼克酰胺20mg、維生素B₆5mg、泛酸鈣5mg、維生素E60mg、B₁₅50mg、P50mg等10種維生素，不僅可以保持機(jī)體較好的營養(yǎng)水平，而且能提高人們對(duì)高原的一些適應(yīng)能力，心電圖好轉(zhuǎn)，高山不適應(yīng)癥狀減少。

在高原生活的人，由于同時(shí)伴有寒冷，因此應(yīng)供給充足的熱量。供給熱量中蛋白質(zhì)來源應(yīng)占12%，碳水化物占60%以上，或每天供給碳水化物量不應(yīng)低于320g。還有人主張?jiān)诟咴�缺氧環(huán)境中每人每日最少應(yīng)食用75g蔗糖。由于在缺氧條件下造血活性增加，因此應(yīng)增加鐵的供給量。

在發(fā)生急、慢性高山病時(shí)，皆要用綜合療法，應(yīng)給高碳水化物膳，這可以減輕急、慢性高山病的癥狀及急性高山病所引起的體力下降。補(bǔ)給多種維生素是綜合治療措施中不可缺少的一項(xiàng)，特別要補(bǔ)給維生素A、硫胺素，核黃素、吡哆醇、抗壞血酸及維生素P。由于消化道功能受到影響，因此要供給易消化的食物。

41.4　有害物質(zhì)與營養(yǎng)素的關(guān)系

機(jī)體對(duì)有害物質(zhì)的敏感性與機(jī)體的營養(yǎng)狀況有密切的關(guān)系。平衡的營養(yǎng)及體內(nèi)有正常的生化過程時(shí)，機(jī)體能很好地減輕有害物質(zhì)所造成的紊亂。如當(dāng)供給的膳食不是平衡的，則可造成機(jī)體內(nèi)營養(yǎng)紊亂，有害的物質(zhì)的毒性可因而增強(qiáng)。從大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，蛋白質(zhì)攝入較低（如飼料中含酪蛋白3.5%)或缺乏，會(huì)使許多有害物質(zhì)的毒性增加。但蛋白質(zhì)含量太高時(shí)（如飼料中含蛋白質(zhì)81%)，也會(huì)使有害物質(zhì)的毒性增加。水溶性維生素特別是抗壞血酸、核黃素及硫胺素對(duì)有害物質(zhì)毒性有防護(hù)功能。缺乏脂溶性維生素則可增加有害物質(zhì)的毒性。膳食中補(bǔ)充無機(jī)鹽可以降低某些金屬元素的毒性。別外，一些有害物質(zhì)與單個(gè)營養(yǎng)素之間還存在著特殊的關(guān)系。然而，到目前為止，有害物質(zhì)與營養(yǎng)素之間的關(guān)系尚未充分加以研究，但已有一些保護(hù)性膳食可供給接觸有害物質(zhì)人員作用。以下僅對(duì)一些較常見的有害物質(zhì)與營養(yǎng)素的關(guān)系略述如下。

41.4.1　鉛

鉛可使神經(jīng)、造血系統(tǒng)、消化道、心、腎受損害，是作用于全身各系統(tǒng)的毒物。脂肪可以促進(jìn)鉛在小腸中吸收，因而攝取大量脂肪可增加鉛進(jìn)入機(jī)體。而膳食中蛋白質(zhì)及某些氨基酸可影響鉛的毒性，膳食中缺少蛋白質(zhì)，可使鉛中毒加重。在接觸鉛以前攝入低蛋白質(zhì)或低蛋白質(zhì)低熱量的飼料，可使動(dòng)物接觸高濃度鉛時(shí)腎功能受損，尿中排出的葡萄糖和氨基酸增加，飼料中補(bǔ)充蛋氨酸可以減少動(dòng)物組織中攝取²⁰³Pb。金屬元素及維生素也可影響鉛的毒性，大白鼠飼料中含500ppm鉛，可使動(dòng)物生長遲緩和貧血。若在飲料中同時(shí)加入400ppm鐵及1%抗壞血酸可預(yù)防生長遲緩和貧血。僅給鐵即有良好作用，可能是鐵抑制了鉛的吸收。長期接觸鉛時(shí)，由于鉛促進(jìn)抗壞血酸的氧化，因此血液與尿液中抗壞血酸含量都減少，并出現(xiàn)牙齦出血、牙齦炎及皮下出血等。補(bǔ)充抗壞血酸后，兔子血中鉛含量明顯下降，但血紅蛋白含量無明顯變化。有的實(shí)驗(yàn)表明，缺乏維生素E可使鉛中毒的含血癥狀較單獨(dú)缺乏其它營養(yǎng)素更為嚴(yán)重。在兒童中觀察到鈣的營養(yǎng)狀況與血中鉛濃度存在負(fù)相關(guān)。飼料中含其它營養(yǎng)素更為嚴(yán)重。在兒童中觀察到鈣的營養(yǎng)狀況與血中鉛濃度存在負(fù)相關(guān)。飼料中含鈣、磷、鐵、鋅及銅較低時(shí)，可使動(dòng)物的鉛中毒加重。供給接觸鉛的人員保護(hù)性膳食，每天供給一餐，其營養(yǎng)素組成為：熱量5729KJ，蛋白質(zhì)占15.5%，脂肪占26%，同時(shí)補(bǔ)給抗壞血酸150mg。

41.4.2　鎘

鎘可引起貧血，并干擾鋅和鐵的代謝。飼料中不同的蛋白質(zhì)含量對(duì)鎘的毒性影響不大，如飼料中含大豆蛋白質(zhì)10、20及30%時(shí)，鎘的毒性無何差異。而抗壞血酸與一些金屬元素對(duì)鎘的毒性即有良好的預(yù)防作用。給大白鼠喂飼含20%酪蛋白的飼料，飼料中加入50ppm氯化鎘后，即可抑制大白鼠生長。若在這種飼料中同時(shí)加入0.5及1.0%抗壞血酸時(shí)，可使動(dòng)物生長正常，腎、肝中鎘含量明顯減少，但不能防止貧血。若在給抗壞血酸的同時(shí)還補(bǔ)充鐵，則不僅能明顯防止鎘對(duì)大白鼠生長的抑制作用，還能預(yù)防貧血，肝中鎘含量減少尤為明顯，同時(shí)還能防止肝臟鐵含量的減少。飼料中補(bǔ)給鋅、鐵、銅、胱氨酸及注射抗壞血酸可以預(yù)防貧血，鐵與抗壞血酸對(duì)生長遲緩有明顯的防護(hù)效果，且使骨中鎘含量減少。但加入鉻、鈷、硒、鎳、鉬和葉酸皆無防護(hù)作用。由此可見，接觸鎘的人員應(yīng)補(bǔ)給抗壞血酸與鐵。

41.4.3　有機(jī)磷

有機(jī)磷進(jìn)入體內(nèi)使肝功能受到損害，調(diào)查報(bào)告表明，接觸有機(jī)磷人員的血清中白蛋白含量及白蛋白、球蛋白比值，皆較未接觸者低。大多數(shù)接觸者血漿中抗壞血酸含量低于正常值，并有牙齦出血，說明體內(nèi)消耗抗壞血酸較多。硫胺素、核黃素的消耗量也增加。接觸有機(jī)磷的人員應(yīng)供給充足的熱量與蛋白質(zhì)，還應(yīng)補(bǔ)給抗壞血酸150mg，硫胺素4mg。

41.4.4　苯

苯進(jìn)入體內(nèi)可引起中樞神經(jīng)及植物神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂及造血功能受損。接觸苯可使蛋白質(zhì)需要量增加及抗壞血酸消耗量增加。攝入高蛋白質(zhì)與多種維生素，可預(yù)防與治療苯中毒。每kg體重給1mg維生素B₄，可預(yù)防兔子苯中毒時(shí)血小板減少，給吡哆醇可使白細(xì)胞增加，補(bǔ)給維生素B₁₂對(duì)紅細(xì)胞與血小板生成有效。供給接觸苯的工作人員的膳食，應(yīng)給充足的熱量及蛋白質(zhì)，還應(yīng)補(bǔ)給抗壞血酸150mg。

41.4.5　二硫化碳

我國學(xué)者報(bào)告，在各營養(yǎng)素?cái)z入相近的條件下，每人每日攝入75g蛋白質(zhì)，接觸二硫化碳者其血清白蛋白含量較不接觸者少，白蛋白與球蛋白比率下降，每日雖攝入較多的硫胺素（1.86～2.69mg)，但仍有人出現(xiàn)硫胺素缺乏癥，核黃素與抗壞血酸的缺乏癥也較不接觸者多，表明接觸二硫化碳者體內(nèi)消耗蛋白質(zhì)和硫胺素增加。膳食中蛋白質(zhì)含量太多或較低時(shí)，會(huì)使蛋白質(zhì)代謝紊亂，對(duì)防護(hù)二硫化碳的毒性不利。膳食中熱量來源比例中蛋白質(zhì)占54%時(shí)，使二硫化碳在體內(nèi)儲(chǔ)積，加重了其毒性。食物中如富含色氨酸與含硫氨基酸，可使血液中二硫化碳濃度增高。長期補(bǔ)給吡哆醇與谷氨酸對(duì)二硫化碳有解毒作用。有人提出接觸二硫化碳者的有效保護(hù)性膳食的組成為：熱量5653KJ，蛋白質(zhì)46g，其中動(dòng)物性蛋白質(zhì)應(yīng)有23g，含硫氨基酸及色氨酸共2.216g，脂肪39g，碳水化物194g，其中單糖與雙糖為35g。要長期供給抗壞血酸150mg，硫胺素4mg，吡哆醇5mg，谷氨酸500mg。

41.4.6　中氯化碳

有麻醉作用，并能損害肝、腎。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)報(bào)告大白鼠每kg體重每日給160mg四氯化碳，總劑量為每kg體重6.4g，飼料中若缺乏水溶性維生素則可使四氯化碳的毒笥加重，表現(xiàn)為體重和血清蛋白含量下降，血清總脂及膽固醇含量增加。而飼料中缺乏維生素E時(shí)，這些癥癥更加明顯。飼料無碳水化物時(shí)，四氯化碳代謝活性強(qiáng)，對(duì)肝損害極大。乙醇能使四氯化碳毒性增加。若飼料中碳水化物含量增加時(shí)，可使四氯化碳代謝活性下降，高碳水化物食可減輕乙醇的作用。供給接觸四氯化碳人員的膳食應(yīng)含充足的蛋白質(zhì)、碳水化物及各種維生素。

41.4.7　刺激性氣體與營養(yǎng)素的關(guān)系

有人調(diào)查接觸低濃度的氨、氮氧化合物及含有一氧化碳?xì)怏w的工人營養(yǎng)狀況時(shí)，發(fā)現(xiàn)他們尿中4-吡哆酸排出量較未接觸者低3倍，血中維生素B₆總量也較低，因此建議每人每日供給維生素B₆的量不能低于2mg，最好供給4mg，這樣可提高血中維生素B₆總量及尿中4-吡哆酸的排出量。

暴露于含3ppm二氧化氮的空氣中，動(dòng)物肺部將受損傷。若每kg飼料中加入維生素E50IU，喂養(yǎng)動(dòng)物8周后，連續(xù)暴露于3ppm二氧化氮7天，結(jié)果肺部損傷很少，飼料中若缺乏維生素E，則能加劇這種損傷。給接觸二氧化氮人員一種復(fù)合劑可以防護(hù)對(duì)呼吸道的損害，其組成為甘草亭酸（glycyrrhetic acid)1mg、硫胺素0.5mg、核黃素1mg及維生素B₆0.5mg。還有人提出在氮氧化合物條件下的工作人員，每人每日應(yīng)供給視黃醇2mg，抗壞血酸100mg。

二氧化硫也是一種刺激性氣體，進(jìn)入機(jī)體后可使肝受損害，暴露于二氧化硫濃度為60～120mg/m3的大氣中的工人，82.6%的人肝受損害，73%的工人血清總蛋白與白蛋白含量都下降，白蛋白、球蛋白比值下降。二氧化硫經(jīng)肺入血后能與硫胺素結(jié)合，使硫胺素含量減少，并降低血清中抗壞血酸的水平，若在二氧化硫作用前給大量的硫胺素（每只成年豚鼠每日給5mg)或抗壞血酸（每只成年豚鼠每日給50mg)都能防止這種變化。

以上所介紹的供給在有害物質(zhì)條件下工作人員的保護(hù)性膳食，有許多相近之處：即應(yīng)供給充足的熱量、蛋白質(zhì)及維生素。至于結(jié)合各有害物物質(zhì)以研究合理的營養(yǎng)，則尚需做更深入的工作。

41.5　噪聲環(huán)境對(duì)營養(yǎng)素代謝的影響

噪聲已屬環(huán)境污染因素之一。60dB的噪聲令人不快，而90dB的噪聲則使人震耳欲聾。在噪聲長期作用下，大大減低了人體的勞動(dòng)能力及勞動(dòng)生產(chǎn)率，并且增加外傷率，還會(huì)引起以下癥狀：疲勞、易激動(dòng)、情緒不穩(wěn)定、反應(yīng)遲緩以及記憶力減退。噪聲對(duì)消化道功能的影響也是明顯的，60kB噪聲即能抑制胃的正�；顒�(dòng)，80kB噪聲使胃、腸收縮力減弱，并使消化液分泌量減少，胃酸度下降，也使唾液分泌量減少。噪聲引起的聽力障礙早已引起人們的注意，在預(yù)防聽力下降的措施中，很早就注意到應(yīng)用一些維生素。但系統(tǒng)地研究在噪聲環(huán)境中機(jī)體的營養(yǎng)素代謝狀況尚少。

41.5.1　對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪代謝的影響

觀察10名志愿者于110dB主要頻率為150～2000Hz的環(huán)境中，經(jīng)44次檢查發(fā)現(xiàn)這些人血中谷氨酸含量明顯下降，而谷酰胺含量增加，這是由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)為結(jié)合大量氨生成谷酰胺而消耗了谷氨酸。在注射³H-DL亮氨酸后，豚鼠暴露于85dB噪聲環(huán)境中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)暴露12h后，耳蝸基底部的所有感覺細(xì)胞漿中標(biāo)記的氨基酸增加。若連續(xù)暴露12h，則標(biāo)記氨基酸增加更多。這可能是表明耳蝸蛋白質(zhì)合成增加。觀察57名對(duì)象在交通噪聲[Leq*=85dB(A)]條件下工作一天，及在無噪聲條件下[Leq＜50dB(A)]工作一天，發(fā)現(xiàn)受噪聲影響而使工作質(zhì)量下降，心理緊張，血壓升高，脈率增加，血清中鎂、蛋白質(zhì)，膽固醇含量增加。家兔在全身振動(dòng)（頻率100Hz，振幅0.5mm)及中頻噪聲90dB共同作用下，每天暴露3h，連續(xù)3個(gè)月后，血漿中游離膽固醇與β-脂蛋白含量均較對(duì)照組增加54%，而紅細(xì)胞膜與肝線粒體的脂質(zhì)含量下降。

41.5.2　對(duì)維生素代謝的影響

人在噪聲環(huán)境中，尿硫胺素、尼克酰胺和吡哆醇排出量都減少。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，大白鼠暴露于噪聲115環(huán)境中每日8h，2日后每100g肝中硫胺素含量由523μg下降為385μg。腦、腎和血液中硫胺素含量也下降，但一周后漸逐回升。另外在暴露于噪聲的同時(shí)，每g體重給0.4μg硫胺素皮下注射，180min內(nèi)大白鼠的腎和腦中總的硫胺素含量與游離型硫胺素含量，都較給同量硫胺素而未暴露于噪聲環(huán)境的動(dòng)物低。胃、肝與血中總的硫胺素含量也有類似的變化。

大白鼠在受到噪聲115 頻率為3000Hz作用8h后，尿中吡哆醇與4-吡哆酸排出量增加，一周后達(dá)最大值，然后逐漸下降，2周后下降到最低值，然后逐漸回升到暴露前水平。內(nèi)臟中吡哆醛和4-吡哆酸含量在噪聲刺激后下降，以后的變化與尿中吡哆醇及4-吡哆酸排出量的變化相近。硫胺素與核黃素也有類似的變化。

豚鼠體重500g，暴露于110dB、125Hz噪聲條件下，每日4h共21日，前13天每只豚鼠每日給抗壞血酸25mg，后8天每只豚鼠每日給100mg，對(duì)照組同實(shí)驗(yàn)組一樣供給抗壞血酸。在噪聲作用下，前13天每日給25mg抗壞血酸者，尿中抗壞血酸排出量略低于對(duì)照組，每天給100mg抗壞血酸后，對(duì)照組尿中抗壞血酸排出量即明顯增加，而暴露于噪聲環(huán)境的動(dòng)物尿中抗壞血酸排出量基本上無變化。暴露于噪聲環(huán)境后，豚鼠腎上腺的抗壞血酸含量明顯下降，而肝、腎、脾和腦中的抗壞血酸含量與對(duì)照組比較無明顯差別。

以上結(jié)果表明，噪聲可使體內(nèi)一些營養(yǎng)素消耗增加，因此，人們暴露于噪聲環(huán)境中應(yīng)多供給些營養(yǎng)素如氨基酸與維生素，特別是水溶性維生素，有人認(rèn)為對(duì)消除噪聲對(duì)機(jī)體的不良影響是有效的。研究報(bào)告提出，每日暴露于110dB3h的工作人員，給復(fù)合維生素制劑，可以明顯提高他們?cè)谠肼暛h(huán)境中的工作效率，制劑中含硫胺素4mg，核黃素4mg，吡哆醇4mg，尼克酰胺30mg，抗壞血酸200mg。大量的吡哆醇對(duì)噪聲引起的大白鼠痙攣有明顯的防護(hù)效果，吡哆醇用量為生理劑量的4倍。若與硫胺素、核黃素合用可增強(qiáng)防護(hù)效果，特別是同時(shí)給琥珀酸鹽（每kg體重給100mmol腹腔注射)及谷氨酸（每100g飼料中加0.25g)效果更加明顯。最近又有人提出含有10種維生素、微量元素，和氨基酸的復(fù)合制劑，提供在噪聲及其它應(yīng)激條件下的工作人員作用。

關(guān)于防護(hù)噪聲引起聽力損傷方面，早先有人提出給大劑量維生素A（每人每日給10萬IU)可使噪聲引起的聽閾偏移較少，并使聽力受影響后恢復(fù)較快。但另有報(bào)告提出在約100dB噪聲作用下，每日給維生素A10萬IU者與給安慰劑者比較，其聽閾偏移未見有何差異。因此，認(rèn)為補(bǔ)給維生素A只對(duì)原來維生素A營養(yǎng)不良者有用，若維生素A營養(yǎng)狀況良好者，補(bǔ)給維生素A對(duì)聽力無改善作用。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也觀察到類似情況，豚鼠暴露于噪聲130dB、頻率1000Hz環(huán)境中，每天6h共21天，暴露前每吸豚鼠每日口服維生素A5000IU共7天，結(jié)果表明維生素A防治內(nèi)耳聲損傷的效果不明顯。暴露前每只豚鼠每日維生素B₁₂25、100μg肌肉注射，也未發(fā)現(xiàn)有防治內(nèi)耳聲損傷的作用。而每日每只豚鼠肌肉注射硫胺素5mg，可見到有防護(hù)內(nèi)耳聲損傷的效果。

41.6　救生條件下的營養(yǎng)保證

救生條件是指發(fā)生災(zāi)害，戰(zhàn)爭以及失事等需求營救的情況，這時(shí)無法供給正常膳食，人體處于饑餓或半饑餓狀態(tài)，這種狀態(tài)下機(jī)體營養(yǎng)素代謝有何變化，如何保證機(jī)體不受嚴(yán)重?fù)p傷，有許多人作了研究。人們發(fā)現(xiàn)處于這種條件下物質(zhì)代謝確有許多變化。

41.6.1　暫時(shí)饑餓時(shí)代謝變化

短暫的饑餓時(shí)（24h)，體內(nèi)主要能源是肌肉蛋白質(zhì)和脂肪組織中的甘油三酯，通過糖原異生作用產(chǎn)生的葡萄糖供腦組織，紅細(xì)胞和白細(xì)胞等利用，身體其它部分都利用脂肪酸與酮體。而在長期饑餓時(shí)（5～6周)，人體發(fā)生一系列代謝適應(yīng)，肌肉蛋白供能減少，主要由脂肪組織供能，這樣可以節(jié)約體內(nèi)的蛋白質(zhì)，腦組織也可以利用酮體，這是最重要的代謝適應(yīng)。

饑餓一周后，血中葡萄糖含量下降，游離脂肪酸、乙酰乙酸、β-羥基丁酸和甘油等含量payment-defi.com/wsj/增加，而氨基酸總量逐漸減少。各個(gè)氨基酸的變化為：甘氨酸含量增加，纈氨酸、高氨酸、異亮氨酸有一過性增加后減少，精氨酸進(jìn)行性減少，賴氨酸無變化，丙氨酸從饑餓一開始就急劇下降，饑餓40天時(shí)，血中濃度為饑餓前的1/3。丙氨酸主要來于肌肉蛋白，是肝糖原異生作用的主要氨基酸。

41.6.2　完全饑餓時(shí)代謝變化

完全饑餓時(shí)對(duì)體內(nèi)物質(zhì)代謝影響，6名20～52歲健康男子絕食10天，但可以任意喝水，咖啡和茶，每天能量消耗約為10500KJ，觀察在這種條件下的代謝變化。發(fā)現(xiàn)饑餓時(shí)首先失去體內(nèi)水分，丟失鹽類，并消耗體內(nèi)的蛋白質(zhì)作為能量來源。在饑餓早期，血中許多氨基酸濃度上升，糖原異生活躍。前7天體內(nèi)的蛋白質(zhì)分解較多，后3天機(jī)體開始保存蛋白質(zhì)，10天中丟失的氮相當(dāng)于體內(nèi)喪失535g蛋白質(zhì)。饑餓一天后尿中即檢出酮體。在10天絕食中，體重平均下降9.5%，其中一半為失水。開始每天負(fù)水平衡為1212ml，以后逐漸減少，平均每天負(fù)水平衡減至650ml。隨著失水機(jī)體喪失很多鹽類、平衡每天丟失鈉為1.87g（1.56～2.32g)，丟失鉀1.52g(1.12～2.10g)，鈣129mg（67～166mg)，鎂96mg（37.6～170mg)，氯20.2mol（6.8～84.8mol)。尿中維生素排出量逐漸下降，饑餓經(jīng)10天24h硫胺素、核黃素、吡哆醇排出量分別為0.056、0.16、0.012mg，為饑餓前的20、14、18%；尼克酸排出量變化不大。絕食10天后受試者體力很弱，心電圖都有異常變化，智力也受到影響。

41.6.3　攝取低熱量時(shí)對(duì)機(jī)體代謝的影響

在觀察攝取低熱量對(duì)機(jī)體代謝的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同的熱源比對(duì)機(jī)體代謝的影響是不同的，不同熱原比的食品為：①精制糖塊70g，供給熱量1176KJ；②巧克力70g，供給熱量1638KJ，其中含蛋白質(zhì)5.3g，脂肪26g和糖35.5g，熱量分布蛋白質(zhì)占5.3%，脂肪占60%，糖占36.4%；③肉罐頭100g，供給熱量916KJ，含蛋白質(zhì)23g，脂肪13g，糖0.1g，熱量分布蛋白質(zhì)占42.2%，脂肪占53.7%。7名男性食用這些食品5天，每天能量消耗為12600～14700KJ，飲水量為1L。機(jī)體變化如表41-1所示，從表中可以看出雖然巧克力供給熱量較多，但體重下降與血糖減少都較其它兩種食品多，而且血漿游離氨基酸含量也下降，出現(xiàn)了酮尿。食肉罐頭者攝入的熱量雖較食巧克力者少722KJ，但體重下降與血糖減少的量皆相近，且能維持血漿游離氨基酸的濃度，特別是維持了必需氨基酸的濃度，但尿中酮體排出較多。吃精糖塊者體重下降較少，血糖下降不顯著，主觀感覺也較好。吃這些食物后尿中無機(jī)鹽排出量皆減少，吃巧克力者減少較多。

表41-1 食用各種食品后體重與血糖等的變化情況

另外觀察到8人每天攝取熱量為1764KJ的碳水化物，有量消耗約1344KJ共10天，其中4個(gè)人只供給必需量的無機(jī)鹽，另4人在此基礎(chǔ)上再補(bǔ)充一些無機(jī)鹽，10天后兩組體重平衡下降5.7及4.1kg，尿中未檢出酮體。補(bǔ)充無機(jī)鹽者體重下降較少，而且體脂、無脂體重、體水的含量損失均較不補(bǔ)充無機(jī)鹽者少。但氮的損失兩組都較多，分別為每天丟失氮6.1及6.2g。說明僅供給碳水化物不能防止身體脫水與蛋白質(zhì)分解。若每天供給2000kJ蛋白質(zhì)40g及碳水化物80g的膳食10天，每天消耗熱量1512KJ，10天內(nèi)消耗體內(nèi)蛋白質(zhì)約4～5%，出現(xiàn)負(fù)氮平衡，每天每人損失鈉約5g。在濕熱環(huán)境中，已習(xí)服好的年輕士兵分四組，每天分別攝入2520、4200、6300和14700KJ共10天，每天熱能消耗約15120KJ，實(shí)際攝入熱量為1667±193、3982±319、5720±160、13864±1596KJ。前三組士兵體重皆下降，氮、鈉、鉀皆為負(fù)平衡，但體力未見下降。在這種氣候條件與熱能消耗水平下，為防止發(fā)生負(fù)氮平衡，攝取的熱量應(yīng)大于5712KJ，應(yīng)供給充足的水與鹽。在寒冷條件下每天供給熱量6300、12600及14910KJ，飲水不限，觀察3～5天，測定4.8km跑步及穿雪鞋跑步以評(píng)價(jià)其體力時(shí)，三組間未見有何差別。我國學(xué)者報(bào)告，青年男性每天攝取6300KJ，食品內(nèi)含脂肪57～66%，蛋白質(zhì)8.5%，每天飲水1.5L，消耗熱能約8820KJ，6天后體重下降，皮下脂肪減少，血壓呼吸和脈搏數(shù)以及體溫都降低，心電圖出現(xiàn)心動(dòng)過緩，握力、耐力稍降低，但手榴彈投擲成績與平時(shí)相近。尿pH降低為5.5～6.0，血酮在最初二天升高，最高達(dá)0.52mmol·L-1，但24h尿酮排出量未增加。氮平衡前三天為-4.01～-5.28g，后三天為-4.50～-4.67g。若每天同樣攝取6300KJ，但脂肪量只含25%，蛋白質(zhì)含量增加至15%，碳水化物含60%，食用后血酮未見升高及前三天氮平衡僅為-1.52g，其余變化與以上相近。

饑餓時(shí)體內(nèi)要丟失一部分水，體重65kg的人體內(nèi)含水約40L，若損失2L即感到不適及工作效率差，若損失8L即可引起死亡，因此保存體內(nèi)水是很重要的。在普通氣候條件下，每人每天通過皮膚和肺損失水至少800ml，通過腎必須排出水約500ml，在饑餓與休息狀態(tài)下，體內(nèi)每天產(chǎn)生氧化水200ml。因此，為預(yù)防體內(nèi)失水，每天至少要攝取1L水，基在炎熱氣候或體力活動(dòng)時(shí)還要增加。但不能飲用海水，海水含Na+420mmol·L-1與Cl-470mmol·L-1，腎臟不能濃縮這么高濃度的液體。有人觀察到每天攝取熱量2520KJ，供給鹽、蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化物時(shí)，只有碳水化物能保留體內(nèi)鈉，從而保留了體內(nèi)的水。即使熱量增至6300～8400KJ，但僅由蛋白質(zhì)和脂肪組居的膳食，無集結(jié)給或不給鹽，都不能防止體內(nèi)鈉與水的丟失�；�以50g葡萄糖換下等熱量的脂肪，就可使保留體內(nèi)的鈉與水。飲水量與體重下降有密切的關(guān)系，有人觀察到，每天攝取熱量為4200KJ的碳水化物膳食，飲水900ml，5天中體重下降6.4kg。若每天飲水1800ml，體重減少4.5kg。若飲水不受限制，則體重下降為3.1kg。

41.6.4　救生條件下膳食供給的特點(diǎn)

首先應(yīng)供給水，在常濕環(huán)境每天至少供給1L水。膳食供給的熱量遠(yuǎn)低于通常的標(biāo)準(zhǔn)，供給的膳食應(yīng)能防止發(fā)生酮病減少蛋白質(zhì)分解，保持體液平衡，降低電解質(zhì)排匯，在一周內(nèi)仍能可保持一定的工作能力。有人提出為維持10～12天中有最大的工作能力，每天至少要攝取熱量5880KJ，其中含碳水化物100g，每kg體重維0.8g蛋白質(zhì)，供給必需的維生素和無機(jī)鹽。還有人提出理想的應(yīng)急食品每供給4200KJ熱量應(yīng)供給2g食鹽，這樣可以補(bǔ)償每天的損失并保存體內(nèi)水，若熱量中5～10%由蛋白質(zhì)供給，則組織蛋白質(zhì)損失最少，也能保存體內(nèi)水，但更多的蛋白質(zhì)將產(chǎn)生更多的尿素而增加水的需要量。

短期內(nèi)（5天)供給熱量每天低于2100KJ者，主要供給碳水化物，可使體重和血溏下降較少。供給熱量為6300KJ時(shí)，碳水化物占60%，蛋白質(zhì)占15%，脂肪占25%，較相同熱量但脂肪占57～60%、蛋白質(zhì)占15%，脂肪占25%，較相同熱量但脂肪占57～60%、蛋白質(zhì)占8.5%、碳水化物31.5～34.5，可使體內(nèi)負(fù)氮平衡減少。

目前，推薦用于救災(zāi)的膳食組成如下：

①供基本工作人員用：工作時(shí)每4h供給一份，每份食品供給1400KJ熱量，蛋白質(zhì)25g及硫胺素0.875mg。

②不從事救災(zāi)工作的健康人（4歲以上)每天供給1L水，熱量5880KJ，蛋白質(zhì)35g，硫胺素1mg。6個(gè)月至4歲兒童，每天至少供給熱量5040KJ，蛋白質(zhì)35g，硫胺素0.6mg。嬰兒至6個(gè)月小孩，每天每kg體重至少供給熱量462KJ，蛋白質(zhì)3.2g，硫胺素0.4mg。孕婦每天應(yīng)供給熱量9480KJ，蛋白質(zhì)80g，硫胺素1.2mg。乳母每天應(yīng)供給熱量12600KJ，蛋白質(zhì)95g，硫胺素1.5mg。

短時(shí)間的饑餓在給正常膳食后，各種不良的影響即可恢復(fù)。長期饑餓或嚴(yán)重的饑餓后，補(bǔ)給營養(yǎng)要慎重，要考慮到他們的消化道壁已變薄，消化酶缺乏，消化功能已經(jīng)下降。開始可以經(jīng)靜脈補(bǔ)給營養(yǎng)，或選擇易消化的食物。多次給小量脫脂乳有較好的效果，每次可給100ml，若給脫脂乳粉可按10～15%濃度配制成牛奶，供給酸牛乳也有較好的效果。當(dāng)病人逐漸恢復(fù)時(shí)，可以給半固體食物，在給這些食物時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充維生素、鉀和鎂等，這對(duì)恢復(fù)體力有好處。再喂食后可能發(fā)生水腫，因此要限制鹽的攝取。若發(fā)生腹瀉與低血壓，且1～2周后無好轉(zhuǎn)，則說明身體已有不可逆的變化，預(yù)后不好。

41.7　應(yīng)激狀態(tài)對(duì)營養(yǎng)素代謝的影響

許多因素如機(jī)體本身的饑餓，創(chuàng)傷、大手術(shù)、劇痛、感染、沒有睡眠、精神緊張等，或環(huán)境因素如高氣壓、低氣壓、噪聲、寒冷、炎熱及嚴(yán)重中毒等都可使機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)引起下丘腦-垂體-腎上腺皮腩軸的興奮，使促腎皮腩釋放素、促腎上腺皮膚南激素及糖皮質(zhì)激素的分泌增加導(dǎo)致一系列的代謝變化，這種非特異性的合身反應(yīng)稱為應(yīng)激反應(yīng)。機(jī)體處于饑餓、創(chuàng)傷、感染以及各種環(huán)境因素條件下的營養(yǎng)素代謝變化，在以上章節(jié)皆已介紹。因而不再贅述。精神緊張對(duì)營養(yǎng)素代謝的影響亦早受人們的重視，人們?cè)谶M(jìn)行人體平衡實(shí)驗(yàn)中，常出現(xiàn)不理想的結(jié)果，這被認(rèn)為是伴有情緒與心理因素的影響。如一婦女已維持氮平衡數(shù)月，在聽到兒子受傷的消息后，雖然未顯出情緒激動(dòng)，攝取的食物也無變化，但即出現(xiàn)明顯的負(fù)氮平衡，當(dāng)?shù)弥獌鹤觽�全愈后，又恢�?fù)為正氮平衡。有關(guān)精神緊張對(duì)營養(yǎng)代謝的影響研究尚不多，這里僅略述一下有關(guān)的問題。

41.7.1　熱能代謝與三大營養(yǎng)素代謝

精神緊張可使熱能消耗增加，如飛行員在非飛行日的基礎(chǔ)代謝為每小時(shí)265±7.1KJ，而飛行日的基礎(chǔ)代謝就增加為每小時(shí)292±9.7KJ。

大學(xué)新生在學(xué)院考試時(shí)精神緊張，使蛋白質(zhì)代謝發(fā)生變化。雖然氮的吸收率與平時(shí)相近變化并不大，而尿氮的排出較精神不緊張時(shí)卻明顯增多，11人中有8人呈負(fù)氮平衡，但血清總蛋白未見明顯改變。在考試后再一次測定時(shí)，氮平衡及尿氮排出量都恢復(fù)到考試前的平時(shí)狀態(tài)。在觀察飛行員處于4種不同情況：①單純飛行；②飛行伴有低氧，相當(dāng)于在2438m高度；③飛行伴有干燥；④飛行伴有低氧及干燥等應(yīng)激條件下。發(fā)現(xiàn)雖然環(huán)境條件不同，但飛行員尿中氨基酸排出的變化情況是相近的，堿性氨基酸排出量增加，中性氨基酸中等程度增加，而酸性氨基酸排出量明顯減少。這表明主要是飛行緊張引起氨基酸排出發(fā)生這些變化。另有報(bào)告飛行員在第1日飛行時(shí)，尿中�；撬�、蘇氨酸、谷酰胺、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸及組氨酸排出量較不飛行時(shí)明顯增加，到飛行第4日時(shí)基本恢復(fù)到不飛行時(shí)的水平。而有人發(fā)現(xiàn)血液中皮腩醇含量增加時(shí)，蘇氨酸、谷酰胺、丙氨酸和且氮酸排出增多。

在海軍新兵進(jìn)行水下爆破訓(xùn)練時(shí)，觀察到事先經(jīng)過訓(xùn)練與未經(jīng)訓(xùn)練的人員中，血清膽固醇和尿酸含量的變化是不一樣的。事先經(jīng)過訓(xùn)練的人員，在實(shí)行水下爆破訓(xùn)練計(jì)劃時(shí)情緒好，血清尿酸在早期即增加，血清膽固醇在整個(gè)訓(xùn)練期間都是穩(wěn)定的。而未經(jīng)訓(xùn)練者，在實(shí)行水下爆破訓(xùn)練計(jì)劃時(shí)，情緒不如前者好，血清尿酸在中期才開始增高，二周后血清膽固醇含量明顯增加，表明情緒與血清尿酸含量明顯相關(guān)。

41.7.2　維生素與礦物質(zhì)代謝

有人報(bào)告在精神緊張時(shí)某些維生素需要量增加。飛行員在飛行日排出維生素最較非飛行日光，擔(dān)任飛機(jī)試飛的飛行員排出維生素量較變通飛行員少，說明精神緊張者體內(nèi)消耗較多的維生素。精神緊張時(shí)排出量減少的維生素有：抗壞血酸、硫胺素、核黃素、尼克酰胺和吡哆醇等。我國學(xué)者報(bào)告，對(duì)高中畢業(yè)班學(xué)生在畢業(yè)考試前、考試期間及考試后進(jìn)行了維生素飽和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在考試期間尿中排出硫胺素，核黃素及抗壞血酸明顯減少，平均值皆低于正常排出量，考試后又回升到考試前的水平。而N′-甲基尼克酰胺排出量在考試前、考試期間及考試后皆無明顯變化。

精神緊張時(shí)鈉排出量有增加的趨勢(shì)，鉀的排出量增加較多。如大學(xué)生平時(shí)鉀排出量每日88～97mol，在考試時(shí)即增加為108～130mol。鈣、磷排出敢增加，但這些變化皆未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。由于鈣、磷吸收在平時(shí)與考試時(shí)無差異，因此鈣、磷平衡在應(yīng)激時(shí)較低。

41.7.3　應(yīng)激時(shí)的營養(yǎng)素補(bǔ)充

以上資料表明，精神緊張的應(yīng)激使機(jī)體代謝發(fā)生一些變化，為了使機(jī)體能更好地適應(yīng)這種應(yīng)激條件，應(yīng)補(bǔ)給一些營養(yǎng)素。在精神緊張時(shí)供給維生素，可使因精神緊張引起的一些變化得到改善。宇航員在進(jìn)入空間站工作時(shí)伴有精神緊張的應(yīng)激，供宇航員的膳食為142g蛋白質(zhì)、154g脂肪、649g碳水化物，熱量17262KJ。膳食中含維生素A2mg，硫胺素2.53mg，核黃素2.41mg，尼克酸31.8mg，抗壞血酸74mg，在進(jìn)入空間站后又補(bǔ)給維生素A2mg，硫胺素，核黃素各3mg，尼克酰胺10mg，抗壞血酸100mg。補(bǔ)給維生素后可使膽固醇由原來6.8±0.88mmol·L-1下降為5.8±0.78mmol·L-1，磷脂與膽固醇比率由0.99±0.02上升為1.13±0.03,β-脂蛋白由0.76±0.0066g·L-1下降為0.72±0.0071g·L-1，未補(bǔ)充維生素時(shí)則無這些變化。另有人提出應(yīng)增加纈氨酸、蛋氨酸與胱氨酸的供給量。還有人發(fā)現(xiàn)，色氨酸攝取量較多時(shí)，人們的情緒較攝取量少時(shí)好。色氨酸在腦內(nèi)形成5-羥色胺，這過程需要吡哆醇參與。5-羥色胺對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有內(nèi)抑制作用，在精神緊張狀態(tài)下補(bǔ)充色氨酸與吡哆醇，有利于在精神緊張的應(yīng)激條件下保持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

還有人提出補(bǔ)給“營養(yǎng)矯正添加物”（Nutrition correction supplements)有利于在應(yīng)激條件下提高工作效率。這種添加物中包括：谷氨酸、門冬氨酸、蛋氨酸、B簇維生素、抗壞血酸、蘆丁、尼克酰胺、維生素A、核酸、有機(jī)鉀、鈣、鎂和磷酸鹽。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在給這些添加物20天后，工作力提高，步行率增加，協(xié)調(diào)動(dòng)物紊亂減少，智力勞動(dòng)時(shí)計(jì)算較快。

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