تغذیه و فضانوردی (2)

در قسمت اول این مطلب در رابطه با تامین غذا در فضا و مواردی که باید در تغذیه و غذای فضانوردان مدنظر قرار گرفته شود، نکاتی را ذکر کردیم، حالا ادامه ی مطلب ...

مشکلات فعلی سفرهای فضایی که نیازهای غذایی را تحت تاثیر قرار می ‏دهند عبارتند از:

1- به هم خوردن تعادل آب و الکترولیت پس از خروج از حوزه جاذبه زمین:

با حذف جاذبه زمین یا بهتر بگوییم میکروگراویتی (جاذبه خیلی کم) مقدار زیادی از مایعات پایین تنه(حدود دو لیتر) به سمت سر سوق پیدا می ‏کند، در این حالت سیستم‏ های تنظیم آب بدن این مقدار آب را دفع می ‏کنند؛ در حالی که این آب واقعا زیادی نیست و به غلط جابجا شده است و در نتیجه توان جذب مواد غذایی و دفع مواد زائد کاهش یافته و کارایی کلی فرد کاهش می ‏یابد.

این مشکل در بازگشت به زمین به صورت حادتری خود را نشان می ‏دهد؛ به گونه ‏ای که کمتر فضانوردی هنگام بازگشت به زمین می ‏تواند روی پای خود بایستد. برای کاهش این مشکل، فضانوردان را مجبور می ‏کنند که روزانه دو لیتر آب مصرف کنند (در حالی که احساس تشنگی کمتر از زمین است) و در هنگام برگشت به زمین به آنان یک لیتر محلول ایزوتونیک(سرم خوراکی) داده می ‏شود.

2- فضازدگی

این حالت معمولا شبیه مشکلات مسافرت است؛ مثل ماشین گرفتگی، دریا زدگی، تغییر حالت در سفر با هواپیما و... ولی در فضا این موضوع بسیار جدی ‏تر بوده و گاهی تا بیش از یک هفته هم طول می ‏کشد که دلیل آن فشار جاذبه بسیار زیاد در هنگام پرتاب(هشت تا نه برابر جاذبه زمین)، روان شدن مایعات به سمت سر پس از در مدار قرار گرفتن و تجمع آن ها در سینوس‏ ها و مجاری نیم‏ دایره‏ ای گوش داخلی(که احساس تعادل را به هم می ‏زنند) می‏ باشد.

همچنین در فضا اطلاعاتی که چشم و سلول ‏های حساس به جاذبه در گوش داخلی به مغز می ‏فرستند، با یکدیگر سازگار نیست و این امر نیز بیماری فضازدگی را تشدید می ‏کند که همه این ها باعث ایجاد سرگیجه، تهوع و تشدید بی ‏اشتهایی می ‏شود.

3- تشعشعات در فضا

در زمین، اکسیژن و ازن درصد بالایی از تشعشعات فضایی شامل اشعه گاما، ماورای بنفش و... را حذف می ‏کنند، اما در فضا چنین سپری وجود ندارد و میزان این تشعشعات تا 200 برابر مناطق مرتفع زمین هم می ‏رسد. این تشعشعات سبب تغییر در DNA و فعال شدن رادیکال ‏های آزاد می ‏شود. شواهد زیادی نشان می ‏دهد که دریافت آنتی ‏اکسیدان‏ های غذایی نظیر ویتامین‏ های E، C، بتاکاروتن، چربی‏های امگا 3 و حتی فیبرهای غذایی می‏ توانند در کاهش اثرات مخرب تشعشعات فضایی موثر باشند.

4- تحلیل استخوان‏ ها

یکی از بزرگ ‏ترین تهدیدها در سفرهای طولانی مدت فضایی تحلیل استخوان‏ ها و به تعبیر تغذیه‏ ای بالانس منفی کلسیم است. این تعادل منفی معادل از دست دادن 250 میلی‏ گرم کلسیم در روز(کل کلسیم بدن حدود 1000 گرم است) و یا از دست رفتن1 درصد حجم استخوان‏ ها در ماه است و تقریباً تمامی این تحلیل مربوط به استخوان‏ های پایین تنه می ‏باشد که دلیل اصلی آن برداشته شدن فشار از روی استخوان‏ ها مخصوصاً استخوان‏ های پایین تنه است.

این مشکل در روی زمین برای معلولان هم به وجود می ‏آید و در واقع جزء مشکلات اصلی معلولان قطع نخاعی است.

به هر دلیلی اگر فشار از روی استخوان‏ ها بر داشته شود، فعالیت سلول‏ های استخوان ‏ساز کاهش و فعالیت سلول‏ های استئوکلاست (استخوان خوار) افزایش می ‏یابد و در نتیجه استخوان ‏ها تحلیل می ‏رود.

جالب این که فضانوردان در فضا برای هر نوع حرکتی از دست‏ های شان استفاده می ‏کنند تا پاهای ‏شان و عملا در فضا پا در هوا هستند!!!

برای جبرای یا حداقل کاهش تحلیل استخوان‏ ها فضانوردان را تا چهار ساعت در روز مجبور به ورزش (دوچرخه ثابت مغناطیسی و ورزش‏ های کششی) می‏ کنند و کلسیم دریافتی آنان را به 1000 تا 1200 میلی ‏گرم افزایش می ‏دهند. همچنین، توصیه می‏ شود دریافت سدیم و پروتئین‏ های جانوری کاهش یابد(هر دو دفع کلسیم را افزایش می ‏دهند) که البته این کار مشکل دیگر، یعنی کم‏ اشتهایی را تشدید می‏ کند. البته دریافت کلسیم را خیلی نمی ‏توان افزایش داد زیرا اصل مشکل عدم توانایی بدن فضانوردان در نگهداری کلسیم است و گرنه جذب آن مشکلی ندارد و دریافت بیش از حد کلسیم احتمال ایجاد سنگ‏ های کلیوی را افزایش می‏ دهد.

در فضا سطح هورمون ‏های PTH (پاراتورمون) و 1.25 (OH) 2D3 و (1و 25 دی هیدروکسی کوله کلسیفرول) هم کاهش می ‏یابد که این امر بیشتر معلول تحلیل استخوان ‏ها در اثر برداشت فشار از روی آن ها است تا علت.

5- تحلیل ماهیچه‏ ها

تحلیل ماهیچه ‏ها نیز مانند استخوان امری اجتناب‏ ناپذیر ولی قابل کنترل می‏ باشد. در اینجا علاوه بر کاهش فشار بر روی ماهیچه‏ ها (مخصوصا ماهیچه‏ های پا، ماهیچه ‏های کمر و مخصوصا ماهیچه‏ های قرمز) سه مشکل دیگر نیز تحلیل ماهیچه‏ ها را تشدید می ‏کنند. یکی از آن ها بالا بودن کورتیزول یا هورمون استرس می‏ باشد (البته اگر شما هم زمین زیر پای ‏تان نباشد و هزاران کیلومتر از خانه و خانواده دور باشید، کورتیزول‏ تان بالا خواهد رفت).

یکی دیگر از علل، کم‏ اشتهایی و به تعبیر تغذیه‏ ای کاهش انرژی دریافتی است. بدن به هر دلیلی با کاهش انرژی دریافتی مواجه باشد، تحلیل ماهیچه‏ ها تشدید خواهد شد (این موضوع در مورد علمی‏ ترین رژیم‏ های کاهش وزن هم صادق است). مشکل سوم کاهش حساسیت به انسولین می ‏باشد که بازسازی ماهیچه‏ ها را با مشکل مواجه خواهد کرد.

برای تخفیف تحلیل ماهیچه ‏ها در فضانوردان علاوه بر برنامه ‏های منظم ورزشی (در روی زمین هم پیاده ‏روی و ورزش به افراد چاق، بیشتر برای جلوگیری از تحلیل ماهیچه ‏ها و استخوان‏ ها توصیه می ‏شود تا کاهش وزن) رژیم غذایی آن ها طوری طراحی می‏ شود که حاوی 50 درصد پروتئین بیشتر و همچنین  پروتئین دریافتی دارای کیفیت بالاتری باشد.

البته سعی می‏ شود تا حد ممکن استرس وارده بر آنان نیز کاهش یابد که البته یکی از راه‏ های کاهش استرس تهیه غذاها تا حد امکان شبیه غذای منزل می ‏باشد.

6- کاهش حجم و کاهش سلول‏ های خونی

از مشکلات نگران‏ کننده در فضا کاهش حجم خون (تا 15درصد) و کاهش گلبول‏ های خونی است. این موضوع علاوه بر کاهش توان متابولیک بدن و افت کارآیی فرد (آن هم در محیطی که افراد عملا بیکاری ندارند) باعث کاهش توان دفاعی بدن در مقابل بیماری ‏ها می ‏شود(در جایی که امکانات بسیار محدود درمانی وجود دارد).

در این میان متابولیسم آهن بیشتر مختل شده و سطح آهن ذخیره‏ ای و احتمالا آهن بافت‏ ها افزایش می ‏یابد (فری تین سرم بیش از 330 میلی گرم در لیتر).

در اینجا نیز افزایش دریافت آنتی ‏اکسیدان ‏ها، افزایش دریافت فولیک اسید، مس و روی برای تشدید پروسه خون‏ سازی مدنظر است.

7- بی ‏اشتهایی

48 سال سفرهای فضایی نشان داده است که فضانوردان 20 درصد کمتر از میزان توصیه شده غذا مصرف می ‏کنند. البته این امر دلایل شناخته شده و ناشناخته بسیاری دارد، از جمله:

* عدم وجود جاذبه و کند شدن حرکات دستگاه گوارش

* فضای محدود و غیرخصوصی

* صدای محیط

* غذاهای پروسه شده

* بالا بودن غلظت C02 تا ده برابر زمین

* در فضا به دلیل نبود جاذبه، گرمای بدن به طریق همرفت دفع نمی ‏شود؛ در نتیجه دمای بدن زودتر بالا می‏ رود و این خود بی ‏اشتهایی می‏ آورد.

* 85 درصد مزه غذا به دلیل احساس بوی آن است. در فضا به‏ دلیل تجمع مایعات در ناحیه سر حس بویایی تا حدی مختل می ‏شود. همچنین در فضا به علت عدم جریان ‏های گرم بوی غذا متصاعد نمی‏ شود. در برنامه‏ های جدید فضایی (ایستگاه بین‏المللی) از غذاهای معطر، پُرادویه و از غذا‏های چینی، هندی، مکزیکی و... استفاده می ‏شود.

* غذا خوردن در فضا بسیار مشکل است؛ به عنوان مثال گاز یک نوشیدنی گازدار در سطح آن جمع نمی ‏شود. بلکه در مرکز آن تجمع می ‏یابد. حال اگر این نوشابه را باز کنید با فوران آن به بیرون مواجه خواهید شد.

* استفاده از ابزار غذا‏خوری مثل قاشق، چنگال و... بسیار سخت است و عملا در سال‏ های اخیر تا حدی ممکن شده است.

* خرده ‏های غذا که در زمین هیچ مشکلی ایجاد نمی ‏کنند، در فضا تهدیدی جدی برای فضانوردان و ابزار ایستگاه فضایی است، زیرا دائماً به صورت معلق در داخل ایستگاه می ‏مانند و ممکن است وارد ریه افراد و یا وارد دستگاه‏ های حساس شوند.

به هر دلیلی که باشد کاهش دریافت غذا منجر به کاهش وزن، تحلیل ماهیچه‏ ها، تشدید تحلیل استخوان ‏ها و کلا افزایش آسیب‏ پذیری افراد و کاهش کارآیی آن ها می ‏شود.

میزان مواد مغذی توصیه شده برای فضانوردان عملا در تمامی موارد بیشتر یا برابر نیاز در روی زمین می ‏باشد و شرط لازم برای دریافت این مواد مغذی در درجه اول دریافت حجم و انرژی کافی از غذا است.

8- سنگ‏ های کلیوی

دفع زیاد کلسیم از ادرار در اثر تحلیل استخوان‏ ها، کاهش تمایل به دریافت مایعات به دلیل روان‏ شدن مایعات به سمت سر، تحلیل ماهیچه ‏ها که باعث افزایش دفع اسیداوریک می ‏شود، مجموعا باعث افزایش شدید احتمال سنگ‏ های کلیوی در فضانوردان می ‏گردد. این مشکل در سفرهای طولانی ‏تر به صورت حادتری نمود پیدا خواهد کرد.