11.2.1.1 飞行对消化功能的影响
1.高空缺氧对消化腺分泌功能的影响 高空缺氧首先影响消化腺分泌的神经调节机制,其次才影响到神经体液性调节机制。对消化腺功能的影响与上升高度、停留时间、机体的功能状态和刺激物的性质有关。
(1)唾液腺:高空缺氧时可使唾液腺分泌功能受到抑制,分泌量减少,成分发生改变,酶的含量增加,酸度减低。
(2)胃腺:缺氧时可抑制胃腺的分泌并使胃液成分发生改变,这种抑制和改变可因缺氧程度、刺激物的不同和个体特征而有差异,在高空中胃液的分泌和食物性质有关。缺氧时胃液分泌的抑制程度以面包为最大,牛奶次之,肉和白菜汤最小,大量食糖可减轻缺氧所引起的胃液分泌抑制作用。
(3)胆汁:缺氧时胆汁分泌受抑制,量减少,同时胆汁的黏稠度和固形物质如胆酸和胆红素含量增加。胆汁分泌减少,脂肪消化受影响。
(4)肠腺和胰腺:神经对肠腺和胰腺的控制较弱,只有在严重缺氧时,肠腺和胰腺对不同食物的选择性分泌减弱,正常情况下,食物蛋白质多时分泌蛋白酶多,食物中糖多时则分泌的淀粉酶多,而在严重缺氧时均不增加。
(1)缺氧可引起胃排空时间延长,飞行员在3600~4200 m高空飞行不用供氧装备时,胃的排空时间可以延长2~2.5倍。不同性质食物在胃中停留时间不一样,流质食物比半流质食物排空时间要快,而糖水比水的排空时间更快。
(2)缺氧可使胃的周期收缩受到抑制,故往往发现急性消化不良症,如食欲不振、恶心、厌食,甚至呕吐,有些还可以出现周期性腹泻。
3.缺氧对食物消化、吸收和味觉方面的改变
(1)高空缺氧时必将影响到食物消化、吸收,是由于食物吸收过程中利用氧的量受到一定限制。严重缺氧时,食欲可发生严重障碍,尤厌油腻、口苦,个别人有味觉异常现象。
(2)轻度缺氧时,可出现食欲不振、味觉异常,但食量常无大的改变,只是感到口中无味、吃饭不香、喜食酸甜,如酸甜类饮料,水果或糖果子比较容易接受。吃巧克力糖感到发苦。
4.大气压降低对消化道的影响 在地面,胃肠功能正常时,胃肠中多余的气体可从天然途径排出。消化道中常含有一定量的气体(约1 000 ml),其中约80%是随饮食及唾液咽下的空气,20%是食物分解产生的。
(1)当飞机上升速度很快,气压急骤降低时,胃肠功能发生障碍,排空不易,便引起胃肠胀气,不但影响呼吸深度,还引起静脉血回心和淋巴循环障碍,而且由于胃肠的机械感受器受到刺激,反射性地可引起一系列自主神经系统障碍,严重时可致腹部剧痛。
(2)高空胃肠胀气,无明确的发生阈限高度,在较低高度即可发生,多发生在飞行上升过程中,或在到达一定高度以后的最初停留阶段内。若能经口或肛门顺利地排出部分膨胀气体,则短时间内腹胀、腹痛症状即可消失。否则,高度越高,程度也将越重。胃肠内气体膨胀的倍数随环境气体压力降低而增加。饮食性胀气与个人胃肠敏感性有关,而疲劳、恐惧、情绪紧张等都可以加重上述不良影响。
5.飞行其他因素对消化功能的影响
(1)加速度对消化功能的影响:在加速度作用下,唾液腺的分泌可出现暂时性抑制,唾液分泌大为减少;胃腺分泌活动度有很大的变化,可发生强烈抑制;肠液分泌没有什么变化。
(2)振动和噪声对消化功能的影响:飞行中噪声、振动和颠簸对消化系统有一定影响。噪声的弱强和振动频率不同对消化功能的影响也不一样,如60dB的噪声能抑制胃的正常活动,80dB时,胃肠收缩力减弱,分泌量减少,胃酸下降,唾液的分泌也减少。低频率的震动可引起消化器官功能障碍,出现食欲减退,嗳气、胃灼热、阵发性上腹部疼痛。
(3)高温对消化功能的影响:高温对消化腺的分泌功能及胃的运动功能均有抑制作用。在高温的作用下,胃蛋白酶、肠肽酶、磷酸酶、肠激酶等活性可降低,其影响程度一般与高温作用的强度、人体对高温是否适应有关。(www.xing528.com)
11.2.1.2 飞行对能量代谢的影响
在中等强度缺氧条件下进行体力活动,氧的消耗量不是降低而是较平原增多,可增加10%~40%。这是由于呼吸、循环低氧反应的额外消耗所致,此时机体在整体上仍然处于氧气不足的状态。
在很高的高度作高速度飞行时,飞行中要求反应精确和迅速,飞行人员经常处于紧张状态,当大脑皮质的兴奋扩散到皮质下中枢,肌肉的紧张度和若干脏器的活动增强,可致氧消耗量增加,飞行员的能量消耗有所增高。
其他因素,如振动可使能量代谢增高。在飞行活动中常有环境温度急剧变化,对飞行员的能量代谢也有一定影响,温度低于18℃代谢就开始增加,温度越低,代谢增加越明显;环境温度升高超过30℃,随着温度的升高,能量代谢也有所增高。
11.2.1.3 飞行对碳水化合物代谢的影响
碳水化合物是人体主要供能物质。它在体内氧化分解分为2个阶段,即无氧氧化(酵解)和有氧氧化,两者互有联系。酵解过程释放的能量较少,但在缺氧条件下却是能量的重要来源;在有氧条件下碳水化合物完全氧化成二氧化碳和水,并释放大量能量。中等程度缺氧时,体内碳水化合物代谢不发生严重障碍,与碳水化合物代谢有关的酶系统活性往往加强,碳水化合物的消耗量增加;脑、肝和心肌中糖原降低。由于缺氧时糖酵解作用加强,血中乳酸和丙酮酸含量升高。缺氧时机体主要靠糖酵解提供能量,可以认为是一种适应过程,但由于酸性产物在体内聚积,因此这种适应能力是有限的。
动物实验证明,中等程度缺氧时,体内糖原异生作用增强;蛋白质加速转化为碳水化合物以维持能量供应。缺氧时血糖变化比较复杂,与缺氧前的膳食情况和缺氧暴露时间有关。一般认为在急性缺氧初期,由于内分泌系统的反应,糖原分解加速、血糖升高。长时间缺氧时由于体内糖原过度消耗而未能及时补充,血糖含量下降。飞行中低血糖对飞行员是有害的。另有动物试验证明,在加速度作用下,血糖含量升高,肝、肌肉和心肌中糖原含量降低。
11.2.1.4 飞行对蛋白质代谢的影响
急性缺氧时可发生负氮平衡,慢性缺氧适应过程中,由于红细胞和血红蛋白增加,蛋白质合成代谢加强,此时可出现正氮平衡。机体对缺氧适应后,氮平衡不再发生改变。
动物实验证明,大鼠经缺氧锻炼后,大脑、丘脑和心室中蛋白质及RNA合成增加,脑中氧分压提高,酵解作用加强,神经功能得到改善。心肌中蛋白质及RNA合成增加时机体对缺氧的耐力提高。
11.2.1.5 飞行对脂质代谢的影响
在4000~5 000m高空飞行时若不吸氧气,尿中可出现酮体。在气压舱内上升到6000 m高度停留3小时,血、尿中酮体含量明显增加,一般尿中酮体含量可由0.02~0.05 g增加到0.55 g以上。缺氧时,由于体内碳水化合物消耗过多,致使氧化脂肪所需的碳水化合物及氧量相对不足,脂肪代谢不全;或肝糖原储量不足,引起脂肪或蛋白质代偿性分解增强。
某些研究认为,缺氧和长时间紧张飞行,可引起血中胆固醇升高,飞行中17-羟皮质固醇类化合物在尿中排出量也增加。飞行人员血胆固醇升高与膳食中动物性脂肪过多有关。
飞行中胆汁分泌减少,脂肪消化吸收受影响,因此飞行前膳食中脂肪不宜过多。
11.2.1.6 飞行对维生素代谢的影响
许多维生素是细胞呼吸酶的辅酶或辅基,对营养物质和能量代谢起重要作用。有研究证明,低压、缺氧、噪声、振动以及精神紧张等因素,可影响维生素在体内的代谢,表现为维生素的消耗量增加。飞行负荷可引起体内维生素代谢的改变,酶的活力也发生变化。补充一定量维生素,能提高缺氧条件下细胞呼吸酶活力,加强组织呼吸能力和对氧的利用率,改善机体生理功能和提高飞行耐力。有人体实验显示,在低压舱上升前补充10种水溶性维生素(维生素B1 2 mg、维生素B2 2 mg、烟酸10 mg、维生素B6 5 mg、叶酸10μg、泛酸10 mg、维生素B12 10μg、对氨基苯甲酸50 mg、维生素PP50 mg和维生素C 100 mg),在高空中的视觉功能、工作能力和主诉症状有改善。
11.2.1.7 飞行对矿物质代谢的影响
飞行对矿物质代谢无重大影响,但长时间停留在高山或做高空飞行时,血及尿中的矿物质成分仍有某些改变,表现为血中钾的含量增高,血、尿中钠含量减少。在严重缺氧情况下,可见血钙显著增加。磷在缺氧和精神紧张情况下消耗量增加。
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