Питание в атомных условиях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Питание в атомных условиях

Известно, что человек в течение достаточно длительного времени может обходиться без пищи, сохраняя высокую физическую и психическую активность. Эта способность организма обходиться без поступления извне энергетического материала издавна привлекала к себе внимание физиологов.

Еще в 80-х годах прошлого столетия был поставлен классический эксперимент, участники которого, итальянские «добровольцы-голодальщики» Суцци и Марлетти, в течение 30 - 35 суток не принимали никакой пищи и при этом демонстрировали высокую способность к физической и психической деятельности.

В последующие годы отечественные и зарубежные физиологи многократно проводили эксперименты с различными сроками голодания на животных и с участием испытателей-добровольцев. Приспособительные реакции организма выражаются в первую очередь в сокращении энерготрат, снижении интенсивности обмена веществ.

При этом ведущими становятся процессы окисления. Уменьшается щелочной резерв крови, а в моче повышается содержание аммиака, который организм использует на нейтрализацию кислых продуктов обмена. Экскреция с мочой минеральных веществ, и особенно хлоридов, снижается.

Резко падает содержание азота в моче. Пульс и дыхание становятся реже, понижается кровяное давление. Лишенный поступающего извне «топлива», организм после соответствующей перестройки начинает расходовать свои внутренние тканевые запасы. Они довольно внушительны.

Так, человек весом 70 кг имеет около 15 кг жировой клетчатки (141 тыс. ккал), 6 кг мышечного белка (24 тыс. ккал), 0,15 кг гликогена мышц (600 ккал), 0,075 кг гликогена печени (300 ккал). Таким образом, организм располагает энергетическими резервами - примерно 165900 ккал (Cahill, 1970).

По данным физиологов, можно израсходовать 40 - 45% этих резервов, прежде чем наступит гибель организма (Николаев, 1969). Если принять суточные энергозатраты организма человека в состоянии покоя за 1800 ккал, тканевых запасов должно хватить на 30-40 суток полного голодания. Однако при расчетах следует учесть еще один немаловажный фактор - потери азота.

Известно, что головной мозг должен ежедневно получать энергию, эквивалентную 100 г глюкозы. Жиры (триглицериды) обеспечивают поступление лишь 16 г глюкозы, а остальное ее количество образуется из гликогенных аминокислот при распаде мышечного белка, что ведет к ежесуточным потерям 25 г азота.

Тело взрослого человека содержит примерно 1000 г. азота. Сокращение этого запаса на 50% несовместимо с дальнейшей жизнедеятельностью организма (Young, Scrimschau, 1971). Как при полном голодании, так и при малокалорийном питании наблюдается постепенное уменьшение массы тела.

В первые сутки этот процесс идет главным образом за счет потери жидкости. Об этом свидетельствуют данные, полученные нами в натурных экспериментах. При повышении внешних температур интенсивность этого процесса нарастает. Так, в условиях пустыни 2/3 всех весовых потерь пришлись на первый день трехсуточного эксперимента.

Аварийный запас пищи.

В соответствии с общепринятыми гигиеническими нормами человеку требуется ежедневно 80-100 г белков, 400-500 г углеводов, 80-100 г жиров, 20 г хлористого натрия, 0,1 г витаминов (без холина), 0,5-1,0 г холина (Покровский, 1964). Калорийность рациона должна покрывать энергетические траты организма, составляющие при умеренной физической работе примерно 3000 - 3500 ккал.

Однако при формировании аварийного пищевого рациона эти нормы оказываются неприемлемыми вследствие ограниченности объема аварийных укладок. Каков же должен быть пищевой состав рациона? По мнению некоторых физиологов и гигиенистов, это зависит от района применения рациона.

Так, для районов с жарким климатом основу рациона должны составлять углеводы, а в рационах, предназначенных для Арктики и Антарктики, предпочтительнее жиры и белки. А, например, английский исследователь Вайтингем (Wittingham, 1953, 1955) считает, что в аварийном рационе следует сохранять сбалансированное количество пищевых компонентов.

По такому же принципу укомплектован целый ряд отечественных и зарубежных рационов для летчиков и космонавтов. Специфические условия применения аварийных пищевых рационов предъявляют ряд требований к продуктам, входящим в их состав. Они должны использоваться в пищу без дополнительной кулинарной обработки, легко усваиваться, хорошо сохраняться в самых неблагоприятных климатических условиях, подавлять чувство голода, способствовать сохранению воды в организме.

Совершенно очевидно, что при выполнении столь многочисленных требований его вкусовые качества отступают на второй план (Davenport at al., 1971). Конечно, при длительном автономном существовании аварийный рацион, как бы ни был он богат и разнообразен, может покрывать лишь некоторую часть потребностей организма в энергии и пищевых веществах. Однако роль его крайне важна.

Во-первых, он устраняет у человека страх «умереть голодной смертью», а во-вторых, даже частичное восполнение энерготрат, идущих за счет тканевых ресурсов, значительно выгоднее, чем полное голодание. На это указывают американские исследователи, испытывавшие аварийные рационы в условиях Арктики.

Участники эксперимента, которые питались рационом, покрывавшим 10-15% их энерготрат, чувствовали себя значительно лучше, чем группа, находившаяся на полном голодании, что подтверждалось также результатами медицинского обследования (Jampetro, Bass, 1962; Rogers, James, 1964).

Аналогичные данные были получены нами в лабораторных и натурных условиях, а также экспериментальными исследованиями И.Г. Попова. При питании рационом калорийностью 450-500 ккал у людей отмечались меньшие изменения массы тела, лучшими были показатели азотистого и водно-солевого обмена по сравнению с группой, получавшей только воду.

Учитывая своеобразие условий использования аварийного пищевого рациона, особенности хранения и транспортировки, при комплектовании его всегда стараются употреблять продукты, имеющие при минимальном весе максимальную калорийность и питательную ценность.

Этим условиям в той или иной мере отвечают различные традиционные консервированные продукты - мясо, плавленый сыр, паштеты, а также сахар, шоколад, карамель, галеты и др. Например, в аварийный запас пищи НАЗа-7 входят говядина тушеная (4 банки по 100 г), галеты «Поход» (90 г.), сахар (135 г.), шоколад (300 г.), соль (60 г.). Такой рацион содержит 127 г. белков, 160 г. жиров и 348 г. углеводов.

В начале 60-х годов для комплектования аварийных рационов пищи стали применяться так называемые сублимированные, или лиофилизированные, продукты - мясо, овощи, творог и др., из которых извлекалась вода, но не простым высушиванием при высокой температуре, с помощью которого изготавливаются сухофрукты, хрустящий картофель и суповые пакеты.

При сублимированной сушке продукты предварительно замораживают, а затем помещают в вакуумный аппарат, и уже там без воздействия тепла лед превращается в пар. Этот метод не только снижает вес продуктов на 80% от первоначального за счет удаления воды, но и позволяет сохранить их «структурную решетку», оставляя вкусными и питательными.

Этот метод обладает еще одним преимуществом. Поскольку вода является благоприятной средой для развития микроорганизмов, ее почти полное удаление позволяет увеличить сроки хранения лиофилизированных продуктов в самых обычных условиях (без холодильника) до нескольких лет (Карандаева, 1966).

Именно из таких продуктов и были изготовлены аварийные запасы пищи для НАЗов первых космических кораблей. Использовав лиофилизированные мясо, молоко, творог, сыр, специалисты изготовили несколько высокопитательных пищевых смесей. В смесь №1 входили сыр, творог и молоко в пропорции 1:1:1 общим весом 150 г.

Смесь №2 состояла из творога, сливок и сахара в пропорции 5:5:1 общим весом 150 г. Третья смесь, весившая 220 г., была изготовлена из сливок, орехов кешью, молока и сахара (5:5:11:1). 300 г. смеси №4 состояли из говядины, белых сухарей и сливок (6:4:6). Помимо этого в рацион включили 300 г. тугоплавкого шоколада, 300 г. сахара и 18 г. драже, каждое из которых содержало 165 0ИЕ витамина А, по одному миллиграмму витаминов B1 и В2, 25 мг витамина С.

Смеси, спресованные в таблетки, были упакованы в пленку из вискотена и разделены на три суточные дачи. Каждая из сутодач в свою очередь состояла из четырех порций таблеток-смесей: завтрак, второй завтрак, обед и ужин. Рацион содержал 241 г. белков, 338 г. жиров и 685 г. углеводов.

И хотя общий вес его был невелик - всего 1450 г., калорийность достигала 6950 ккал, в то время как, например, энергетическая ценность аварийного пищевого рациона НАЗ-7, составленного из обычных консервированных продуктов, при весе 925 г. не превышает 3500 ккал (Бычков и др., 1963).

Поскольку даже при кратковременном субкалорийном питании организм начинает активно расходовать свои внутренние тканевые запасы, для их лучшей утилизации рекомендуется включать в аварийный рацион углеводы и, в частности, сахар, 1 г которого предупреждает образование ацетона (продукт неполного распада жиров) от 4 г жира.

Следовательно, если при энергетическом дефиците 2500 ккал потребуется примерно 280 г. жиров из депо, количество углеводов в рационе должно быть не менее 70 г. (Логаткин, 1963). Чтобы компенсировать энергетические траты, возникающие при физической работе средней тяжести, организму требуется получать ежесуточно около 3 тыс. ккал.

Вместе с тем, как показали исследования, человек может обходиться в течение двух и более недель без ущерба для здоровья рационом, энергетическая ценность которого составляет всего 500 ккал. Хотя он и будет испытывать, особенно в первые дни, сильное чувство голода, однако в дальнейшем оно значительно уменьшится.

Правда, человек, питающийся малокалорийным рационом, будет несколько быстрее, чем обычно, утомляться во время физической работы, испытывать легкое головокружение и одышку при физической нагрузке, однако его физическая и умственная работоспособность сохранится в течение длительного времени на достаточно высоком уровне.

Что можно рекомендовать людям, оказавшимся в безлюдной местности с небольшим запасом продовольствия? Прежде всего необходимо учесть все имеющиеся продукты и распределить их на небольшие порции, калорийностью примерно 500 ккал. Это нетрудно рассчитать, зная, что 1 г жира дает 9,1 ккал, 1 г белков - 4,0, 1 г углеводов - 4,0 ккал.

В то же время, если есть возможность, надо максимально использовать все, что дает окружающая природа: мясо животных, рыб, пресмыкающихся (змей, ящериц), крупных насекомых (саранча и пр.), дикорастущие съедобные растения. Продукты аварийного запаса лучше оставить «на черный день».

Нередко человек, даже испытывающий сильный голод, отказывается от пищи в силу ее непривычности, неприятного внешнего вида или существующих предубеждений. А между тем у некоторых народов такая пища является традиционной. Например, жители многих стран Азии и Африки охотно используют в пищу саранчу.

В Бирме большим лакомством считаются жареные и печеные сверчки-кузнечики. О весьма своеобразном кушанье эскимосов рассказывает датский полярный исследователь Кнуд Расмуссен. После многочисленных мясных блюд на пиршестве по случаю удачной охоты подали десерт, который «состоял из жирных сырых личинок оленьего овода, повытасканных из шкур только что убитых оленей. Личинки так и кишели на большом мясном лотке, подобно гигантским червям, а на зубах слегка похрустывали».

В пищу употребляют саранчовых и кузнечиков, цикад и их личинки, крупных не волосатых гусениц, белые личинки жуков, живущие в почве и древесине, крылатые особи муравьев и термитов, личинки стрекоз и т.д. В глинистых и каменистых пустынях, в горных районах Ближнего Востока и Северной Африки на скалах и под камнями, среди кустарников, на каменистых осыпях часто встречаются съедобные улитки (поскольку их тело на 80% состоит из воды, они вполне могут служить для утоления жажды).

Следует помнить, что все эти насекомые, гусеницы и личинки не только съедобны, но и зачастую достаточно калорийны и содержат необходимые для организма питательные вещества и витамины. Так, например, в теле кузнечиков содержится много белков, витамины B1 и В2, а калорийность 100 г. приготовленной из них пищевой массы - 225 ккал.

Пищевая масса из тутового шелкопряда и куколок, содержащая 23,1% углеводов, 14,2% белков и 1,25% жиров, имеет калорийность 206 ккал. Улитки содержат до 12,2% белков, 0,66% жиров. Калорийность их - 50,9 ккал. 100 г. жареных термитов обеспечат организм 561 ккал. Богаты протеином, жирами и минеральными веществами саранча, водяные жуки, гладкокожие гусеницы (New York Times Mag., 1964; Teagarden, 1976).

Есть их можно не только в жареном и печеном виде, но и сырыми. Едят главным образом брюшко и грудь, удалив предварительно жесткие хитиновые части (крылья, ножки, голову). Не рекомендуется использовать в пищу волосатых гусениц, взрослых бабочек, жуков, а также земных моллюсков, лишенных раковин.

Принимать пищу надо 2 раза в сутки - утром и вечером, обильно запивая водой, если в ней нет недостатка. Воду следует пить горячей, настоянной на листьях смородины, малины и т.п. Из мясных консервов готовят бульон, а галеты и сухари размачивают.

организм питание аварийный голодание

Размещено на Allbest.ru