营养学/应激状态对营养素代谢的影响

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许多因素如机体本身的饥饿创伤、大手术、剧痛、感染、没有睡眠、精神紧张等,或环境因素如高气压低气压噪声、寒冷、炎热及严重中毒等都可使机体处于应激状态引起下丘脑-垂体-肾上腺皮腩轴的兴奋,使促肾皮腩释放素、促肾上腺皮肤激素糖皮质激素的分泌增加导致一系列的代谢变化,这种非特异性的合身反应称为应激反应。机体处于饥饿、创伤、感染以及各种环境因素条件下的营养素代谢变化,在以上章节皆已介绍。因而不再赘述。精神紧张对营养素代谢的影响亦早受人们的重视,人们在进行人体平衡实验中,常出现不理想的结果,这被认为是伴有情绪与心理因素的影响。如一妇女已维持氮平衡数月,在听到儿子受伤的消息后,虽然未显出情绪激动,摄取的食物也无变化,但即出现明显的负氮平衡,当得知儿子伤全愈后,又恢复为正氮平衡。有关精神紧张对营养代谢的影响研究尚不多,这里仅略述一下有关的问题。

41.7.1 热能代谢与三大营养素代谢

精神紧张可使热能消耗增加,如飞行员在非飞行日的基础代谢为每小时265±7.1KJ,而飞行日的基础代谢就增加为每小时292±9.7KJ。

大学新生在学院考试时精神紧张,使蛋白质代谢发生变化。虽然氮的吸收率与平时相近变化并不大,而尿氮的排出较精神不紧张时却明显增多,11人中有8人呈负氮平衡,但血清总蛋白未见明显改变。在考试后再一次测定时,氮平衡及尿氮排出量都恢复到考试前的平时状态。在观察飞行员处于4种不同情况:①单纯飞行;②飞行伴有低氧,相当于在2438m高度;③飞行伴有干燥;④飞行伴有低氧及干燥等应激条件下。发现虽然环境条件不同,但飞行员尿中氨基酸排出的变化情况是相近的,碱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显减少。这表明主要是飞行紧张引起氨基酸排出发生这些变化。另有报告飞行员在第1日飞行时,尿中牛磺酸苏氨酸、谷酰胺、甘氨酸丙氨酸酪氨酸组氨酸排出量较不飞行时明显增加,到飞行第4日时基本恢复到不飞行时的水平。而有人发现血液中皮腩醇含量增加时,苏氨酸、谷酰胺、丙氨酸和且氮酸排出增多。

在海军新兵进行水下爆破训练时,观察到事先经过训练与未经训练的人员中,血清胆固醇尿酸含量的变化是不一样的。事先经过训练的人员,在实行水下爆破训练计划时情绪好,血清尿酸在早期即增加,血清胆固醇在整个训练期间都是稳定的。而未经训练者,在实行水下爆破训练计划时,情绪不如前者好,血清尿酸在中期才开始增高,二周后血清胆固醇含量明显增加,表明情绪与血清尿酸含量明显相关。

41.7.2 维生素与矿物质代谢

有人报告在精神紧张时某些维生素需要量增加。飞行员在飞行日排出维生素最较非飞行日光,担任飞机试飞的飞行员排出维生素量较变通飞行员少,说明精神紧张者体内消耗较多的维生素。精神紧张时排出量减少的维生素有:抗坏血酸硫胺素核黄素、尼克酰胺和吡哆醇等。我国学者报告,对高中毕业班学生在毕业考试前、考试期间及考试后进行了维生素饱和实验,发现在考试期间尿中排出硫胺素,核黄素及抗坏血酸明显减少,平均值皆低于正常排出量,考试后又回升到考试前的水平。而N′-甲基尼克酰胺排出量在考试前、考试期间及考试后皆无明显变化。

精神紧张时钠排出量有增加的趋势,钾的排出量增加较多。如大学生平时钾排出量每日~97mol,在考试时即增加为108~130mol。钙、磷排出敢增加,但这些变化皆未达到统计学上的显著性。由于钙、磷吸收在平时与考试时无差异,因此钙、磷平衡在应激时较低。

41.7.3 应激时的营养素补充

以上资料表明,精神紧张的应激使机体代谢发生一些变化,为了使机体能更好地适应这种应激条件,应补给一些营养素。在精神紧张时供给维生素,可使因精神紧张引起的一些变化得到改善。宇航员在进入空间站工作时伴有精神紧张的应激,供宇航员的膳食为142g蛋白质、154g脂肪、649g碳水化物,热量17262KJ。膳食中含维生素A2mg,硫胺素2.53mg,核黄素2.41mg,尼克酸31.8mg,抗坏血酸74mg,在进入空间站后又补给维生素A2mg,硫胺素,核黄素各3mg,尼克酰胺10mg,抗坏血酸100mg。补给维生素后可使胆固醇由原来6.8±0.88mmol.L-1下降为5.8±0.78mmol.L-1,磷脂与胆固醇比率由0.99±0.02上升为1.13±0.03,β-脂蛋白由0.76±0.0066g.L-1下降为0.72±0.0071g.L-1,未补充维生素时则无这些变化。另有人提出应增加缬氨酸蛋氨酸胱氨酸的供给量。还有人发现,色氨酸摄取量较多时,人们的情绪较摄取量少时好。色氨酸在脑内形成5-羟色胺,这过程需要吡哆醇参与。5-羟色胺对中枢神经系统有内抑制作用,在精神紧张状态下补充色氨酸与吡哆醇,有利于在精神紧张的应激条件下保持中枢神经系统的稳定。

还有人提出补给“营养矫正添加物”(Nutrition correction supplements)有利于在应激条件下提高工作效率。这种添加物中包括:谷氨酸门冬氨酸、蛋氨酸、B簇维生素、抗坏血酸、芦丁、尼克酰胺、维生素A、核酸、有机钾、钙、镁和磷酸盐。实验结果表明,在给这些添加物20天后,工作力提高,步行率增加,协调动物紊乱减少,智力劳动时计算较快。

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