Питание космонавтов в космосе

ВВЕДЕНИЕ
За последние 50 лет произошли значительные изменения в науке о питании, начиная от базового влияния потребления питательных веществ на поддержание здоровья и заканчивая психосоциальными преимуществами приема пищи. 
Питание в космосе имеет множество сфер влияния, включая обеспечение необходимыми питательными веществами и поддержание эндокринной, иммунной и опорно-двигательной систем. На него влияют условия окружающей среды, такие как радиация, температура и атмосферное давление, и они рассматриваются. 
Питание применительно к космическому полету тесно взаимосвязано с другими научными дисциплинами в области наук о жизни, включая изучение гематологии, иммунологии, а также нейросенсорной, сердечно-сосудистой, желудочно-кишечной, циркадных ритмов и физиологии опорно-двигательного аппарата.    
Психосоциальные аспекты питания также важны для более продуктивного выполнения миссий и морального состояния экипажа. Исследования, проведенные для определения влияния космического полета на физиологию человека и последующие требования к питанию, также будут иметь прямое и косвенное применение в исследованиях питания на Земле.    Совокупность исследований в области питания за последние пять десятилетий привела к современным требованиям к питанию астронавтов. Осознание полной роли питания во время космического полета имеет решающее значение для успеха длительных полетов. Длительные полеты потребуют количественного определения потребностей в питательных веществах для поддержания здоровья и защиты от воздействия микрогравитации. 
Актуальность работы обусловлена значимостью выбранной темы. Во время космических полетов космонавты теряют значительное количество костной массы, мышечной массы и объема крови. В результате эксперты пытаются сделать космическую пищу более вкусной и питательной. Ожидается, что в ближайшие 20-30 лет небольшая группа мужчин и женщин будет отправлена в трехлетний космический полет на Марс. Главный вопрос: что же они будут есть?
Объект исследования. Питание космонавтов в космосе.
Предмет исследования. Требования, предъявляемые к космическому питанию.
Цель работы. Рассмотреть теоретические основы процесса питания космонавтов в космосе, в частности следует провести анализ современного подхода к космическому питанию с последующим определением перспектив его развития.
Задачи работы:
    −    Рассмотреть историю исследований в области космического питания;
    −    Изучить особенности требований предъявляемых к космическому питанию;
    −    Дать оценку функционированию организма космонавта в процессе космического питания и пребывания в космосе;
    −    Провести обзор современного подхода к космическому питанию;
    −    Определить методы и перспективы развития космического питания в будущем.
Структура работы. Работа состоит из введения, теоретической и практической части в виде двух глав, заключения и библиографического списка.
 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
    1.    Аруначалам К, Гилл ХС, Чандра РК. Усиление естественной иммунной функции путем диетического потребления Bifidobacterium lactis (HN019). Eur J Clin Nutr. 2020; 54(3):263-267.
    2.    Оберт А.Е., Беккерс Ф., Верхайден Б. Сердечно-сосудистая функция и основы физиологии в условиях микрогравитации. Acta Cardiol. 2020; 60(2):129-51.
    3.    Болдуин КМ. Будущие направления исследований в поисках контрмер против невесомости. J Gravit Physiol. 2020; 2(1): P51-3.
    4.    Beisel WR. История иммунологии питания: введение и обзор. J Nutr. 2020; 122(3 Suppl):591-6.
    5.    Bhaskaram P Недостаток микроэлементов в питании, инфекция и иммунитет: обзор. Nutr Rev. 2020; 60(5 Pt 2): S40-45.
    6.    Bone RA, Landrum JT, Dixon Z, Chen Y, Llerena CM. Лютеин и зеаксантин в глазах, сыворотке и диете людей. Exp Eye Res. 2020; 71(3):239-245.
    7.    Брукс Н., Клутье Г. Дж., Кадена С. М., Лейн Дж. Э., и др. Тренировки по сопротивлению и своевременный прием незаменимых аминокислот защищают от потери мышечной массы и силы в течение 28 дней постельного режима и дефицита энергии. J Appl Physiol. 2020; 105(1):241-8.
    8.    Чандра РК Питание и иммунология: от клиники к клеточной биологии и обратно. Proc Nutr Soc. 2020; 58:681-683.
    9.    Чандра РК Питание и иммунная система: введение. Am J Clin Nutr (2020) 66(2):460S-463S.
    10.    Chandra RK. Нутриентная регуляция иммунных функций. Форум Нутр. 2020; 56:147-8.
    11.    Чандра РК. Питание и иммунная система: введение. Am J Clin Nutr. 2020; 66(2):460S-3S.
    12.    Chylack LT, Jr., Feiveson AH, Peterson LE, Tung WH, et al. NASCA Report 2: продольное исследование связи воздействия космической радиации и риска помутнения хрусталика. Radiat Res. 2012; 178(1):25-32.
    13.    Cucinotta FA, Manuel FK, Jones J, Iszard G, et al. Космическая радиация и катаракта у астронавтов. Radiat Res. 2020; 156(5 Pt 1):460-6.
    14.    Cunningham- Rundles S, McNeeley DF, Moon A. Механизмы модуляции иммунного ответа питательными веществами. J Allergy Clin Immunol. 2020; 115(6):1119-28.
    15.    Di Prampero PE, Narici MV. Мышцы в условиях микрогравитации: от волокон до движения человека. J Biomech. 2020; 36(3):403- 12.
    16.    Donald B, McCormick Nutritional recommendation for spaceflight. In: Lane HL, Schoeller DA (eds) Nutrition in Spaceflight and Weightlessness Models. CRC Press LLC 2020; pp 253-259.
    17.    Drummer C, Hesse C, Baisch F, Norsk P, Elmann-Larsen B, Gerzer R, Heer M. Баланс воды и натрия и его связь с изменениями массы тела при микрогравитации Eur J Clin Invest. 2020; 30(12): 1066-1075.
    18.    Драммер К., Норск П., Хеер М. Водный и натриевый баланс в космосе. Am J Kidney Dis. 2020; 38(3):684-690.
    19.    Ferrando AA, Tipton KD, Bamman MM, Wolfe RR. Упражнения с сопротивлением поддерживают синтез белка в скелетных мышцах во время постельного режима. J Appl Physiol (1985). 2020; 82(3):807-10.
    20.    Fitts RH, Riley DR, Widrick JJ. Приглашенный обзор: микрогравитация и скелетные мышцы. J Appl Physiol. 2020; 89(2):823-39.
    21.    Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. J Nutr. 2020; 125:1401- 1412.
    22.    Gopalakrishnan R, Genc KO, Rice AJ, Lee SM, et al. Объем мышц, сила, выносливость и физические нагрузки во время 6-месячных полетов в космос. Aviat Space Environ Med. 2020; 81(2):91-102.
    23.    Gretebeck RJ, Greenleaf JE. Полезность наземного моделирования невесомости. In: Lane HW, Schoeller DA, eds. Питание в космических полетах и модели невесомости. Boca Raton: CRC Press, 2020; 69.
    24.    Hackney KJ, Scott JM, Hanson AM, English KL, Downs ME, Ploutz- Snyder LL. The Astronaut-Athlete: Оптимизация работоспособности человека в космосе. J Strength Cond Res. 2015; 29(12):3531-45.
    25.    Хоки А. Важность физических упражнений в космосе. Interdiscip Sci Rev. 2020; 28(2):130-8.
    26.    Isolauri E, Sutas Y, Kankaanpaa P, Arvilommi H, Salminen S. Probiotics: effects on immunity. Am J Clin Nutr. 2020; 73(2 S):444S-450S.
    27.    Keith ME, Jeejeebhoy KN. Иммунопитание. Baillieres Clin Endocrinol Metab. 2020; 11(4):709- 38.
    28.    Konstantinova IV, Rykova MP, Lesnyak AT, Antropova EA. Иммунные изменения во время длительных полетов. J Leukoc Biol. 2020; 54(3):189-201.
    29.    Konstantinova IV, Rykova M, Meshkov D, Peres C, Husson D, Schmitt DA. Естественные клетки-киллеры после миссии ALTAIR. Acta Astronaut. 2020; 36(8-12):713-718.
    30.    Lane HW, Schoeller DA. O verview: history of nutrition and spaceflight. In: Lane HW, Schoeller DA (eds) Nutrition in Spaceflight and Weightlessness Models. CRC Press LLC 2020; pp 1-18.
    31.    Lee SM, Schneider SM, Feiveson AH, Macias BR, et al. WISE-2005: Меры по предотвращению мышечного истощения во время постельного режима у женщин. J Appl Physiol. 2020.
    32.    Levine DS, Greenleaf JE. Immunosuppression during spaceflight deconditioning. Aviat Space Environ Med. 2020; 69(2):172- 177.
    33.    Mader TH, Gibson CR, Pass AF, Kramer LA, et al. Отек диска зрительного нерва, уплощение глобуса, хороидальные складки и гиперметропические сдвиги, наблюдаемые у астронавтов после длительного космического полета. Офтальмология. 2020; 118(10):2058-69.
    34.    Mizock BA. Иммунопитание и критические заболевания: обновленная информация. Nutrition. 2020; 26(7-8):701-7.
    35.    Moore AD, Lee SMC, Stenger MB, Platts SH. Cardiovascular exercise in the U.S. space program: past, present, and future. Acta Astronaut. 2020; 66:974-88.
    36.    NASA - Veggie Plant Growth System Activated on International Space Station - 05.16.14. http://www.nasa.gov/content/veggie-plant-growth-system-activated-on- international-space-station/NASA - Vegetable Production System (Veggie) - 07.20.16. http://www.nasa.gov/mission_pages/st ation/research/experiments/383.html.
    37.    Nestle M, Wing R, Birch L, DiSogra L, Drewnowski A, Middleton S, Sigman-Grant M, Sobal J, Winston M, Economos C. Behavioural and social influences on food choice. Nutr Rev. 2020; 56(5 Pt 2): S50-64.
    38.    Nicogossian AE, Pool SL, Uri JJ. Historical perspectives.    In: Nicogossian AE, Huntoon CL, Pool SL, eds. Космическая физиология и медицина. Philadelphia: Lea & Febiger 2020; 3.
    39.    Попова И.А., Григорьев А.И. Метаболический эффект космического полета. Adv Space Biol Med. 2020; 4:69-83.
    40.    Rambaut P, Leach C, Leonard J. Наблюдения за энергетическим балансом у человека во время космического полета. Am J Physiol. 2020; 233: R208-12.
    41.    Rizos EC, Ntzani EE, Bika E, Kostapanos MS, et al. Association between omega-3 fatty acid supplementation and risk of major cardiovascular disease events: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 2020; 308(10):1024-33
    42.    Роллс Б.Дж. Экспериментальный анализ влияния разнообразия блюд на питание человека. Am J Clin Nutr. 2020; 42(5S):932-939.
    43.    Sacheck JM, Blumberg JB. Роль витамина Е и окислительного стресса при физических упражнениях. Nutrition 2020; 17(10):809- 814.
    44.    Schneider H, Atkinson SW. Иммунопитание - факт или причуда. J Nutr Health Aging. 2020; 4(2):120-123.
    45.    Sibonga JD. Вызванная космическими полетами потеря костной массы: существует ли риск развития остеопороза? Curr Osteoporos Rep. 2020; 11(2):92-8.
    46.    Smith SM, Davis-Street JE, Rice BL, Nillen JL, et al. Оценка пищевого статуса в полузакрытых условиях: наземные исследования и исследования космических полетов у людей. J Nutr. 2020; 131(7):2053-61.
    47.    Smith SM, Heer MA, Shackelford LC, Sibonga JD, Ploutz-Snyder L, Zwart SR. Преимущества для костей от упражнений на сопротивление и питания при длительных космических полетах:    Доказательства на основе биохимии и денситометрии. J Bone Miner Res. 2012; 27(9):1896- 906.
    48.    Smith SM, Zwart SR. Биохимия питания при космических полетах. Adv Clin Chem. 2020; 46:87-130.
    49.    Smith SM. Метаболизм красных кровяных телец и железа во время космического полета. Nutrition. 2002; 18(10):864-6.
    50.    Sonnenfeld G, Shearer WT. Иммунная функция во время космического полета. Nutrition. 2020Oct;18(10):899-903.
    51.    Зонненфельд Г. Космический полет, микрогравитация, стресс и иммунные реакции. Adv Space Res. 2020; 23(12):1945-1953.
    52.    Зонненфельд Г. Иммунная система в космосе, включая земные преимущества космических исследований. Curr Pharm Biotechnol. 2020Aug;6(4):343-9.
    53.    Штайн Т. Космический полет и окислительный стресс. Nutrition 2002; 18(10):867.
    54.    Stein TP, Leskiw MJ. Оксидантный ущерб во время и после космического полета. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2020; 278(3): E375-382.
    55.    Stein TP, Wade CE. Катехоламиновый ответ на космический полет: роль диеты и пола. Am J Physiol Endocrinol Metab.    2020; 281(3): E500-506.
    56.    Stein TP. Белок и мышечный гомеостаз: роль питания. In: Lane HL, Schoeller DA (eds) Nutrition in Spaceflight and Weightlessness Models. CRC Press LLC 2020; pp 141-177.
    57.    Stowe RP, Pierson DL, Barrett AD. Повышенные уровни гормонов стресса связаны с реактивацией вируса Эпштейна-Барр у астронавтов. Psychosom Med. 2020; 63(6):891-895.
    58.    Trappe S, Costill D, Gallagher P, Creer A, et al. Exercise in space: human skeletal muscle after 6 months aboard the International Space Station. J Appl Physiol. 2020; 106(4):1159-68.
    59.    Trappe TA, Burd NA, Louis ES, Lee GA, et al. Влияние одновременных физических упражнений и питания на размер и функцию бедренных и икроножных мышц в течение 60 дней постельного режима у женщин. Acta Physiol (Oxf). 2020; 191(2):147-59.
    60.    Varma M, Sato T, Zhang L, Meguid MM. Анорексия, связанная с космическим полетом. Lancet. 2020; 356(9230):681.
    61.    Vodovotz Y, Smith SM, Lane HW. Пища и питание в космосе: применение к здоровью человека. Nutrition 2020; 16:534.
    62.    Weaver CM, LeBlanc A, Smith SM. Кальций и связанные с ним питательные вещества в метаболизме костной ткани. In: Lane HW, Schoeller DA, editors. Питание в космическом полете и модели невесомости. Boca Raton, FL: CRC Press. 2020; p. 179- 201.
    63.    Wintergerst ES, Maggini S, Hornig DH. Вклад отдельных витаминов и микроэлементов в иммунную функцию. Ann Nutr Metab. 2020; 51(4):301-23.
    64.    Zhang LF. Регионально-специфическое ремоделирование сосудов и его предотвращение с помощью искусственной гравитации в невесомой среде. Eur J Appl Physiol. 2013; 113(12):2873-95.