特殊環(huán)境、特殊條件下的營養(yǎng)課件

特殊環(huán)境、

特殊條件下的營養(yǎng)特殊環(huán)境的分類：（1）物理因素：高溫、寒冷、高氣壓、低氣壓、失重、噪聲、振動、磁場、微波、電離輻射等；（2）化學(xué)因素：農(nóng)藥、苯等有機溶劑、重金屬鉛、鎘、汞等；（3）特殊作業(yè)：航空作業(yè)、潛水作業(yè)；（4）其他：登山運動；一、特殊物理條件下的營養(yǎng)

－－－高溫環(huán)境1、高溫環(huán)境的特點：根據(jù)環(huán)境溫度及其和人體熱平衡之間的關(guān)系，通常把35℃以上的生活環(huán)境和32℃以上的生產(chǎn)勞動環(huán)境作為高溫環(huán)境。高溫環(huán)境因其產(chǎn)生原因不同可分為自然高溫環(huán)境(如陽光熱源)和工業(yè)高溫環(huán)境(如生產(chǎn)型熱源)。

1）自然高溫環(huán)境自然高溫環(huán)境系由日光輻射引起，主要出現(xiàn)于夏季(每年7—8月)。夏季高溫的炎熱程度和持續(xù)時間因地區(qū)的緯度、海拔高度和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c而異。自然高溫的特點是作用面廣，從工農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境到一般居民住室均可受到影響，而其中受影響最大的則是露天作業(yè)者。

2）工業(yè)高溫環(huán)境工業(yè)高溫環(huán)境的熱源主要為各種燃料的燃燒(如煤炭、石油、天然氣、煤氣等)，機械的轉(zhuǎn)動摩擦(如電動機、機床、砂輪、電鋸等)，使機械能變成熱能和部分來自熱的化學(xué)反應(yīng)。在高溫環(huán)境中人體可以出現(xiàn)生理功能變化，如體溫調(diào)節(jié)、水鹽代謝、消化和循環(huán)等方面功能的改變。生理功能的變化，必將引起機體內(nèi)許多物質(zhì)代謝的改變，特別是大量出汗與機體過熱，可使鈉鉀大量喪失，礦物質(zhì)代謝紊亂和血清鉀濃度下降水溶性維生素也大量喪失。2、高溫環(huán)境對人體的影響：1）人體的熱平衡

：

機體產(chǎn)熱與散熱保持相對平衡的狀態(tài)稱為人體的熱平衡。人體保持著恒定的體溫，這對于維持正常的代謝和生理功能都是十分重要的。產(chǎn)熱與散熱之間的關(guān)系可以決定人體是否能維持熱量平衡或體內(nèi)的熱積聚有否增加。2）氣溫和體溫在高溫作業(yè)環(huán)境下作業(yè)，體溫往往有不同程度的增加，皮膚溫度也可迅速升高。在高溫環(huán)境中，人體為維持正常體溫，通過以下兩種方式增強散熱的作用。

(1)在高溫環(huán)境中，體表血管反射性擴張，皮膚血流量增加，皮膚溫度增高，通過輻射和對流使皮膚的散熱增加。(2)汗腺增加汗液分泌功能，通過汗液蒸發(fā)使人體散熱增加。l克汗液從皮膚表面蒸發(fā)要吸收600千卡(2．51兆焦耳)的汽化熱。人體出汗量不僅受環(huán)境溫度的影響，而且受勞動強度、環(huán)境濕度、環(huán)境風(fēng)速因素的影響。3）水鹽代謝在常溫下，正常人每天進出的水量約為2L～2.5L。在炎熱季節(jié)，正常人每天出汗量為1升；在高溫下從事體力勞動，排汗量會大大增加，每天平均出汗量達3L～8L。由于汗的主要成分為水，同時含有一定量的無機鹽和維生素，所以大量出汗對人體的水鹽代謝產(chǎn)生顯著的影響，同時對微量元素和維生素代謝也產(chǎn)生一定的影響。4）消化系統(tǒng)在高溫條件下勞動時，體內(nèi)血液重新分配：皮膚血管擴張，腹腔內(nèi)臟血管收縮，這樣就會引起消化道貧血；消化液(唾液、胃液、胰液、膽液、腸液等)分泌減少；胃腸消化過程所需的游離鹽酸、蛋白酶、脂酶、淀粉酶、膽汁酸的分泌量減少；胃腸消化機能相應(yīng)的減退；大量排汗以及氯化物的損失，使血液中形成胃酸所必需的氯離子儲備減少，也會導(dǎo)致胃液酸度降低，這樣就會出現(xiàn)食欲減退、消化不良以及其他胃腸疾病。5）循環(huán)系統(tǒng)在高溫條件下，由于大量出汗，血液濃縮，同時高溫使血管擴張，末梢血液循環(huán)的增加，加上勞動的需要，肌肉的血流量也增加，這些因素都可使心跳過速，而每搏心輸出量減少，加重心臟負(fù)擔(dān)，血壓也有所改變。6）神經(jīng)系統(tǒng)

在高溫和熱輻射作用下，大腦皮層調(diào)節(jié)中樞的興奮性增加，由于負(fù)誘導(dǎo)，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)運動功能受抑制，因而，肌肉工作能力、動作的準(zhǔn)確性、協(xié)調(diào)性、反應(yīng)速度及注意力均降低，易發(fā)生工傷事故。

3、高溫環(huán)境中供能物質(zhì)的需要量1）熱能:高溫下人體熱量代謝增強;引起高溫環(huán)境下能量代謝變化的原因有：(1)由于輸送大量血液到體表散熱時，循環(huán)系統(tǒng)的負(fù)荷增加；(2)由于需要大量出汗蒸發(fā)散熱，而汗腺活動加強，增加了能源消耗；(3)體溫升高和汗液蒸發(fā)使得機體熱量大量喪失等。

關(guān)于炎熱和高溫環(huán)境對人體的能量代謝的影響有不同的認(rèn)識，即在炎熱條件下能量的需要量是增加還是減少存在爭論。有人作了一系列比較深入的研究，著重指出，炎熱環(huán)境中熱能消耗的增加是與體溫上升一起出現(xiàn)的，這有助于解釋何以在觀察高溫環(huán)境對熱能代謝的影響時會有上述不同的認(rèn)識。這一觀察研究引起營養(yǎng)學(xué)家們的重視，改變了過去有人提出的，熱能需要隨環(huán)境溫度升高而減少的看法。美國國家研究委員會修訂了熱能供給標(biāo)準(zhǔn)為30℃～40℃的環(huán)境溫度中，每增加1℃增加熱量0.5％。高溫環(huán)境對熱能代謝，特別是基礎(chǔ)代謝可以發(fā)生影響；體力勞動強度也影響熱能的需要量。比較在22℃和37℃左右環(huán)境中從事各種強度勞動1熱能消耗，在高溫環(huán)境中從事各種強體力勞動時，熱能需要增加10％～40％。增加過多熱能有困難，以10％為適宜。為滿足高溫環(huán)境機體特殊生理狀況以及營養(yǎng)需要，可增加10％左右熱能，適當(dāng)供給含鹽較多食品和營養(yǎng)價值較高動物性和豆類蛋白質(zhì)。2．蛋白質(zhì)高溫環(huán)境對蛋白質(zhì)的影響主要有以下兩點：

(1)因失水體溫升高引起蛋白質(zhì)分解代謝增加，可見尿中肌酐排出量增加，從而引起蛋白質(zhì)需要量增加，如果水鹽代謝和體溫調(diào)節(jié)良好，則不致出現(xiàn)蛋白質(zhì)分解代謝增強。(2)因出汗引起氮的丟失，汗液中含有尿素、氨、氨基酸、肌酸酐、肌酸、尿酸等含氮物質(zhì)；每100毫升汗液含氮20毫克～70毫克，因此，大量出汗會有一定量的氮隨汗丟失。溫度35～40℃時，汗液含氮可達206～229mg/h，25℃時僅為125mg/h；機體可出現(xiàn)負(fù)氮平衡。失水可促進組織蛋白分解，尿氮排增多，血皮質(zhì)醇濃度升高，使蛋白質(zhì)分解代謝加速，高溫時糞便排氮增多，故應(yīng)注意高溫作業(yè)人員飲食蛋白問題。在高溫環(huán)境下身體代謝過程加速，體內(nèi)組織蛋白分解也將加速，所以應(yīng)適當(dāng)增加蛋白質(zhì)的供給量。高溫時進行強體力勞動，每天攝入100～500g蛋白質(zhì)，對機體無不利影響。蛋白質(zhì)食物特殊動力作用較強，并使機體對水分需要量增加，不宜過多，以免增加腎臟負(fù)擔(dān)。高溫環(huán)境下生活和勞動人員蛋白質(zhì)供給量仍應(yīng)在總熱能12％～15％范圍內(nèi)，一般在14％左右；汗液氨基酸約1/3為必需氨基酸，以賴氨酸最多。最重要是應(yīng)充分供給營養(yǎng)價值較高的蛋白質(zhì)，其中動物性及豆類等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)占到蛋白質(zhì)總量的50％左右。3．脂肪和碳水化合物關(guān)于高溫環(huán)境中脂肪和碳水化合物代謝影響研究較少，一般膳食脂肪尚無肯定的特殊需要，應(yīng)根據(jù)飲食習(xí)慣，以進食者樂于接受為宜。脂肪以適量為宜，占熱能的20％左右已足夠，不應(yīng)超30％。碳水化合物對于保持機體在高溫環(huán)境下的耐力和健康是較重要的。碳水化合物所占比例要增高，一般占總熱能的60％以上。4.水和無機鹽高溫環(huán)境中保持各種體液的正常含水量對維持人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和良好的耐力都是十分重要的。所以，高溫營養(yǎng)中水和無機鹽的代謝及其補充具有相當(dāng)重要的意義。高溫環(huán)境中的出汗量因當(dāng)時的濕度、勞動強度和個體素質(zhì)差異而不同，最多一小時出汗可達1.5升，一天可達10升以上。由于汗液中99％以上為水分，約0.3％為無機鹽(主要為氯化鈉)。氯化鈉主要是鈉離子，對保持體液的滲透壓和體液平衡，維持肌肉的正常收縮和保持酸堿平衡都有重要意義。

因出汗而大量喪失水鹽時，可引起電解質(zhì)平衡的紊亂，如不及時補充，即可出現(xiàn)一系列失水和失鹽的癥狀。一般來說，每人每天至少應(yīng)補充水分5000cc左右，補充食鹽15～25克以上（食物中含的鹽在內(nèi)）。補充的方法可以經(jīng)常喝點鹽開水，每500克水中加食鹽1克左右為宜。還可以喝鹽茶水、咸綠豆湯、咸菜湯和含鹽汽水等等。這樣既可消暑解渴，又能及時補充必需的食鹽。汗中無機鹽除氯化鈉外尚有鉀、鈣、鎂等幾種鹽類，大量出汗也引起這些元素的顯著丟失。近幾年提出，缺鉀可能是引起中暑原因之一，因而高溫作業(yè)者的補鉀問題應(yīng)引起重視。高溫環(huán)境中由于出汗丟失一定量的鐵、鋅、銅、錳、硒等微量元素，在某些情況下，可加重微量元素的缺乏；在高溫環(huán)境中，抽紗車間女工常容易發(fā)生缺鐵性貧血；嬰幼兒和青少年，在夏季高溫中，出汗過多，而引起鋅的不足。高溫作業(yè)食鹽的供給量要增加，每人每日15克－25克；由于高溫下因出汗致使鉀丟失較多，可以直接口服氯化鉀，平時膳食中應(yīng)增加含鉀高的食物，如豆類及其制品，各種蔬菜瓜果及魚類；也可補充含鉀的復(fù)合無機鹽片，使鉀的供給達到每日3200毫克，可防止鉀的缺乏。因高溫環(huán)境下人的出汗量較平時呈數(shù)倍增加，可出現(xiàn)口渴、疲乏無力、尿少、脈搏加快、體溫升高等，因此必須注意水的補充，以少量多次為宜，每次飲一二茶杯為好，不要喝得過多過快，這樣可減少汗液排出，有利于增加飲食。應(yīng)注意不能單純補水，要同時補充一些無機鹽，否則不但不能改善機體的失水狀況，還會加重電解質(zhì)的丟失。5.維生素高溫環(huán)境中，絕大多數(shù)水溶性維生素可隨汗排出，尤其是維生素C，其次是維生素Bl和B2，有人測定5000毫升汗液中損失維生素C50毫克，維生素B10.7毫克，核黃素也不少。目前對維生素C研究較多，有人認(rèn)為維生素C參與了機體的體溫調(diào)節(jié)。熱應(yīng)激時常伴有腎上腺皮質(zhì)激素升高和腎上腺維生素C降低，提示在高溫環(huán)境中維生素C消耗增加。維生素Bl和B2，也由于出汗、熱能代謝加強和增強高溫作業(yè)者勞動能力的需要，其消耗量增加，相應(yīng)的其需要量也應(yīng)增加。在高溫環(huán)境中，人體對維生素A的需要量也應(yīng)該增加。膳食中維生素主要補充水溶性維生素，如維生素C每人每日供給150毫克～200毫克；維生素B12.5毫克～3.0毫克；維生素B2供給3毫克～5毫克；維生素A供給5000國際單位(1500微克視黃醇當(dāng)量)，基本滿足機體需要。高溫作業(yè)人員的飲食與營養(yǎng)高溫條件下勞動、工作的人員，在飲食和營養(yǎng)方面應(yīng)當(dāng)多補充一些水分、食鹽和水溶性維生素等。高溫作業(yè)人員的飲食與營養(yǎng)原則：飲食與營養(yǎng)原則是高熱量、高蛋白、高維生素的平衡膳食；總熱量應(yīng)較一般工人高出15％左右，即中等體力勞動者每日3300～3500千卡，重體力勞動者每日4000～4500千卡；在每日的膳食中應(yīng)有一定比例的營養(yǎng)價值較高的動物或豆類蛋白。對高溫作業(yè)人員的維生素供給，首先應(yīng)補充維生素B1、B2、C等水溶性維生素。高溫作業(yè)人員要盡可能多吃一些新鮮蔬菜和瓜果。高溫炎熱環(huán)境中，在37～38℃溫度下從事勞動每天需水10～12L才能滿足機體需要。如不及時補充，則難以維持體內(nèi)水平衡；當(dāng)機體失水超過體重2％時，工作效率可明顯下降。補充水分最好多次補給，每次少量，可以使排汗減慢，防止食欲減退，并可減少水分蒸發(fā)。如高溫作業(yè)，第1d清晨空腹時體重與第2d清晨時體重比較接近，或每個工作時或工作班開始與結(jié)束時體重差別不大，則表示水分供給與排汗引起的水分喪失相等。汗液氯化鈉含量為80mmol/L，所以在高溫環(huán)境中生活或工作人員每天有大量氯化鈉隨同汗液喪失。通常每天可通過排汗損失氯化鈉20～25g，如不及時補充，可引起嚴(yán)重缺水和缺氧化鈉，重時可引起循環(huán)衰竭，及痙攣等。氣溫在36.7℃以上時，每升高0.1℃，每天應(yīng)增加氯化鈉1g；食鹽也不能太高，約為25g或稍多，不應(yīng)超過30g。隨汗液排出的還有鉀、鈣和鎂等；其中鉀最值得注意。在高溫環(huán)境下也觀察到中暑病人血鉀濃度下降。所以長期缺鉀的人員，在高溫條件下最易中暑；故對高溫環(huán)境下生活或從事軍事勞動的人員要注意補鉀，以提高機體耐熱能力。補充鉀鹽可用氯化鉀片，每片含有鉀2.5mmol，每天2片，可補充4Ｌ汗液損失的鉀。也可增加含鉀豐富食物，通常各種植物性食品鉀含量較高，所以在高溫作業(yè)時應(yīng)根據(jù)供給情況盡量多吃各種新鮮蔬菜和瓜果；還可增加維生素Ｃ、維生素Ｂ12以及胡蘿卜素的來源。在植物食品中，各種豆類含鉀特別豐富，黃豆、綠豆、赤豆、豇豆、蠶豆和豌豆含鉀量都較高。除鈉和鉀外，對于鈣、鎂和鐵也應(yīng)注意。經(jīng)汗液由體內(nèi)損失鈣和鎂的量分別可達0.33和0.13mmol/L，或0.42和0.6mmol/h。隨同汗液還有一定量鐵損失，每天由汗液損失可過0.3mg，相當(dāng)于通過食物所吸收鐵量的1/3。因此高溫下生活或作業(yè)人員的飲食應(yīng)特別注意補充鐵。除動物肝等內(nèi)臟和蛋黃外，還可補充豆類食品。通過汗液可損失多種礦物質(zhì)，對高溫作業(yè)人員不能僅補充氯化鈉，更不能濫用，還必須考慮到體內(nèi)電解質(zhì)平衡。有人建議采用混合鹽片，其成分組成詳見下表：

成

分含

量

鈉

144mg(6.25mmol)

氯

266mg(7.5mmol)

鉀

244mg(6.25mmol)

硫酸根1.0mg(4.8mmol)

鈣

20mg(1.0mmol)

磷酸根119mg(1.2mmol)

鎂

12mg(1.0mmol)

碳酸氫鉀

2.5mg(25mmol)

檸檬酸鹽

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