航海和潜水对能量和营养代谢的影响

11.1.1.1　能量代谢

在舰船或潜艇上由于场地小，活动量减少，可使船员能量消耗量减少，但却受航海时多种环境因素如高温、寒冷、小剂量电离辐射、振动以及精神紧张和体力劳动等的影响，可使船员的能量消耗量增加。有人观察了28名平均年龄24岁（19～30岁）的船员，在码头上测定的基础代谢值为0.16 MJ（38.75 kcal）/（m2·h），在船上饮食状况未改变，但测定的基础代谢值则为0.17 MJ（40.92 kcal）/（m2·h），比在码头上高5%～9%，而且年龄大者增加较多。研究者认为这是由于在舰艇上肌肉及精神紧张引起的。有人对潜艇艇员航行前后基础代谢值进行了观察，发现航行前基础代谢值为6.17 MJ（1 474 kcal），航行时环境温度为16～25℃，相对湿度为41%～75%，在航行结束后3天基础代谢值为7.25 MJ（1 733 kcal），较航行前增加了11.8%。一般来说，在舰船航行早期可出现能量负平衡，主要是由于航海时舰船摇摆、噪声、振动、密闭环境以及休息不好等原因，使人食欲下降，导致营养素摄入量减少所致。若有晕船、呕吐等症状出现可使摄入量进一步减少，从而造成体重下降。长期航行的人应逐渐适应环境，以增加摄入量达到能量平衡，使体重可维持恒定。

对在水下高压环境作业的潜水员而言，由于水温在大多数情况低于体温，水的导热性又大于空气，因此人在水中以传导和对流方式向周围散发的能量要比在陆地多。同时，在高压环境中肌肉活动的氧耗量比常压下高，而且为了克服水中阻力，加上所穿戴和佩挂的潜水装具使行动和作业时更加费力，潜水时潜水员要消耗更多的能量。刘广青等在对模拟350m氦氧饱和潜水的潜水员营养研究中证实，实验人员在进舱前平均能量消耗为12.13±0.78 MJ（2900±186 kcal），在高压氧舱内能量消耗为11.53±0.47 MJ（2756±113 kcal），在进行巡回潜水时能量消耗则达到15.1 MJ（3609 kcal）。

11.1.1.2　蛋白质代谢

舰艇中的高温、航海过程中前庭器官所受到的刺激、小剂量电离辐射及精神紧张都会引起机体蛋白质代谢的变化，主要表现为分解代谢增强、氮排出量增加。有资料显示，人的前庭器官受刺激后，血中尿素含量明显增多，血中游离氨基酸（主要是非必需氨基酸）含量也增加，其中参与转氨过程的天冬酰胺、谷氨酰胺、谷氨酸及丙氨酸都增加。如果出现运动病综合征，总氮排出量、尿素、尿氨等指标变化则更为明显。有研究者报道，小剂量电离辐射可使体内一些必需氨基酸含量下降。如将大白鼠置于小剂量电离辐射环境中45天，总吸收剂量为0.388 Gy（38.8 rad），在照射25天后血浆中甲硫氨酸、赖氨酸含量较照射前下降。

潜水时潜水员蛋白质代谢也表现为分解代谢增强（在饱和潜水期间更为明显），血清尿素氮含量和尿中尿素氮排出量增加，并随着压力增高尿氮排出进行性增加，血清总蛋白和白蛋白以及血清游离氨基酸含量下降。

11.1.1.3　脂质代谢

海上航行所遇到的摇摆及高温环境会使人对膳食脂肪产生厌恶感，导致脂肪摄入量减少。有研究结果显示，长期航行对脂质代谢存在一定程度的影响，21～28岁的海员在长期航行后血清胆固醇明显增加，α-脂蛋白含量下降，β-脂蛋白含量增加，总脂含量无明显变化，原因有待于进一步研究。有人提出可能与舰艇噪声环境有关，因其在调查中发现在85 dB（A）的高噪声环境中工作7小时，人的血清中总胆固醇增加了2.1%。(www.xing528.com)

11.1.1.4　碳水化合物代谢

在对58名弹道导弹舰队中有5次以上潜艇航行经历的潜艇艇员进行糖代谢实验中发现，有55%的人存在一定程度的糖代谢异常。在给予100 g葡萄糖后，1小时与2小时血糖含量明显高于非潜艇艇员，2小时后血清胰岛素含量明显高于非潜艇艇员，可能是由于运动减少所致。

11.1.1.5　维生素代谢

有研究报告指出，晕船时血中维生素B6含量与尿中4-吡哆酸排出量减少，而增加维生素B6可减少晕船敏感性。噪声对维生素代谢有影响，如暴露于110dB声压级的噪声环境中3小时，尿中维生素B1、烟酸和维生素B6的代谢产物排出减少。噪声还可使尿液与肾上腺中的维生素C含量下降。近来有报道给暴露于113～118 dB的环境中48小时、24小时及5分钟的豚鼠大量维生素C（0.5 mg/g体重），在暴露50天后检查耳蜗基底膜外毛细胞数发现，给维生素C组其外毛细胞损失0.86%±0.34%，而未给维生素C的对照组则损失2.4%±1.34%。另一研究报道提到，给豚鼠肌肉注射5 mg维生素B1，连续7天，然后将豚鼠每日暴露于130 dB 1000 Hz声场中6小时，21天后取耳蜗作连续切片观察，发现维生素B1对内耳声损伤有良好的预防效果。有动物实验结果表明，在饲料中添加比普通量多4倍的吡哆醇对动物听力痉挛有很好的防护作用。小剂量电离辐射可使机体内部分维生素代谢发生变化，有研究者报道25天总吸收剂量为0.22 Gy（22 rad），可使豚鼠血清中维生素C含量下降。有人观察了核潜艇航行68天期间，在航行后期艇员血清中维生素D含量较航行前明显下降，受检查的30名艇员中有10名艇员血清中维生素D含量低于正常值。

潜水可增加维生素的需要量，刘广青等通过模拟350 m氦氧饱和潜水的维生素负荷实验发现，在加压期间4名实验人员中有1人维生素B1排出量为边缘不足，有2人维生素B2排出量不足，有1人维生素B6排出量不足，维生素C排出量均为正常。上述资料提示，深度氦氧潜水对机体部分维生素代谢也有一定程度的影响。

11.1.1.6　矿物质代谢

噪声可增加尿中镁的排出量。高压暴露可使血清钠含量增加，血清钾含量下降。有研究资料显示，当核潜艇长期在水下航行时，环境中CO2浓度升高以及无阳光可导致维生素D合成减少，使尿中钙的排出量很快就降到航行前的50%左右。