Питание космонавтов

Введение

Питание является одним из основных условий существования человека, а проблема питания – одной из основных проблем человеческой культуры. Количество, качество, ассортимент потребляемых  пищевых продуктов, своевременность и регулярность приема пищи решающим образом влияют на человеческую жизнь. Правильное питание – важнейший фактор здоровья, оно положительно сказывается на работоспособности человека и его жизнедеятельности и в значительной степени определяет длительность жизни, задерживая наступление старости.

Питание на орбите

Чем питаются на орбите? Почти тем же самым, что и на земле – только в несколько измененном виде. Разрабатывают меню для космонавтов наши российские ученые из Российской  академии сельского хозяйства и Научно–исследовательского института пищеконцентратной промышленности и специальных пищевых технологий.

Первая программа разработки продуктов питания для космонавтов, которую возглавлял Институт медико-биологических проблем РАН, была принята в 1963 году. Тогда господствовала точка зрения, согласно которой продукты, употребляемые в космосе, должны кардинально отличаться от земных не только формой, но ещё и консистенцией. Разработчики системы жизнеобеспечения настаивали на том, чтобы блюда, создаваемые для космонавтов,  максимально усваивались человеческим организмом, поскольку в условиях корабля отходы жизнедеятельности девать некуда.

Основные требования к системе питания для кратковременных полетов были сформулированы следующим образом:

- рационы питания должны быть адекватны энерготратам  космонавтов и полноценны по составу пищевых веществ, необходимых для обеспечения обменных процессов в организме на оптимальном уровне;

- продукты, из которых состоит рацион, должны обладать соответствующими пищевыми качествами;

неусвояемые вещества должны содержаться в продуктах в незначительных количествах;

- объём и вес продуктов должны быть минимальными;

- пища должна оставаться доброкачественной на протяжении всего полета;

- должны быть предусмотрены возможность и удобство приема пищи в условиях невесомости;

- рацион питания должен комплектоваться из продуктов, готовых к употреблению без дополнительной обработки, нарезки и, по возможности, без подогрева в полете. Во время приема пища не должна быть источником  загрязнения воздушной среды мелкими частицами, которые могли бы попасть с вдыхаемым воздухом в дыхательные пути;

- пищевые продукты должны сохранять доброкачественность при хранении в кабине космического корабля,  имеющей температуру воздушной среды 20-25 С,  что резко ограничивает их ассортимент. Скоропортящиеся, свежеприготовленные продукты и готовые блюда для  этих условий являются малопригодными.

Таким образом, идеальной пищей  на орбите могли бы стать некие питательные таблетки, полностью усваивающиеся и при этом не требующие особого времени на прием.

Таблетки, правда, создать не удалось. Однако ученные сумели разработать способы получения портативной и совершенно готовой к употреблению пищи. По рекомендации медиков консервные заводы изготовили научно обоснованный космический обед из трёх блюд из девяти продуктов с ограниченными сроками хранения. Это были мясные, мясорастительные продукты, соки, упакованные в алюминиевые тубы и подвергнутые тепловой стерилизации в автоклавах, и  пшеничный хлеб в виде небольших буханок круглой формы. В каждой тубе содержалось около 160 г продукта.

В результате исследований был сделан вывод, что энергосодержание суточных рационов космонавтов при первых полетах кораблей «Восток» должно быть на уровне 2800 ккал/сут. Суточный рацион содержал около 100 г белка, 118 г жиров и 308 г углеводов. Для профилактики дефицита витаминов при воздействии стресс-факторов полета в рацион были включены поливитаминные драже. Драже включало витамины (в мг) С – 100, Р – 50, В – 2, В – 2, В – 2, РР – 15, пантотеновую кислоту – 10, Е – 5.

 Испытание космического продовольствие

  Первым космическую еду испытал на себе космонавт-2 Герман Титов в августе 1961 года. За двадцать пять часов полёта Титов успел принять пищу три раза, однако по его словам, на Землю он вернулся голодным. Титов жаловался, что во время полета ощущал головокружение. Медики списали эти жалобы на влияние невесомости, хотя диетологи посчитали, что причиной головокружения мог стать элементарный голод.

Логика в этом была. Молодой здоровый мужчина, вынужденный работать в экстремальных условиях, получал однообразную жидкую пищу, причем явно в недостаточных количествах. На первое у него был стакан овощного супа-пюре, на второе – печёночный паштет (заменяемый при следующем приёме паштетом мясным), на третье  - стакан черносмородинового сока.

Следующие космонавты, возвращаясь с орбиты, прямо и недвусмысленно заявляли, что голодают на своем научно обоснованном рационе и это мешает нормальному труду. Тогда в меню космонавтов кораблей «Восток-3»,»Восток-4», «Восток-5», «Восток-6», «Восход-1», «Восход-2» внесли изменения. В него добавили говяжий заливной язык, пирожки с рыбой, украинский борщ, антрекоты, пожарские котлеты и куриное филе, а также сандвичи с паюсной и кетовой икрой, кусочки спинки воблы, свежие продукты. И одновременно конструкторам пришлось решать техническую задачу по выведению экскрементов.

Была создана достаточно большая кооперация, включающая более 20 научных и производственных организаций пищевой, мясомолочной,  химической и других промышленностей, которые принялись разрабатывать  супы, закусочные блюда и напитки. Например, Молдавия занималась десертным ассортиментом, в который вошло более двадцати наименований соков, 15 фруктовых палочек в  различных сочетаниях, фруктовые пюре и овощные соусы. (Павел Попович, например, утверждал, что под овощным соусом «Молдова» можно съесть даже башмак). Также были созданы общеукрепляющие, насыщенные витаминами пастилки из винограда  сорта «изабелла»: такие «виноградинки» даже водой не  нужно было запивать – они сами таяли во рту.

Другим орбитальным укрепляющим и тонизирующим средством стал чай знаменитого Вильяма Похлёбкина. В период подготовки полёта Савиных и Ковалёнка, врач, принимавший в ней непосредственное участие, обратился к  легендарному кулинару с просьбой порекомендовать что-нибудь для питания космонавтов. Тот посоветовал разнообразить пищевой рацион национальными блюдами, а также предложил особый состав купажа чая – чёрного индийского первого сорта и зелёного № 95 Самаркандской фабрики. И подробно разъяснил метод его заварки и хранения в термосах. Чай включили в космический рацион, результаты оказались просто блестящими: космонавты чувствовали себя прекрасно, ощущали бодрость и прилив сил.

Разработке космического питания в СССР уделялось колоссальное внимание. Для рациона космонавтов не использовались продукты серийного производства – только специально приготовленные и выпущенные в специальных упаковках.

Их отличие от нормальной земной пищи сводилось в основном к безупречному качеству и неукоснительному соблюдению мер токсикологической и микробиологической безопасности – продукты должны были оставаться съедобными долгое время и при любых условиях хранения.

Образцы продуктов закладывали в специальные термостаты и держали там несколько лет, время от времени делая лабораторные анализы. Такая апробация занимала очень много времени: если на упаковке стоял срок годности три года, значит продукт пролежал в термостате никак не менее трех лет.

Говорят, что даже кремлёвское питание проверяли менее тщательно. Сотрудники ИМБП однажды решили включить в космический рацион копчёные колбаски, выпускаемые для ЦК КПСС спеццехом Микояновского мясокомбината. Но космический стандарт эти изделия выдержать не смогли.

Космическое меню

На орбите едят практически то же самое, что и на родной планете. В меню входят бородинский хлеб, медовые коврижки, ветчина, азу, свинина в кисло-сладком соусе,  перепела, судак, сыр, осетрина, зеленые щи и борщ, творог, котлета с картофельным пюре, клубника, печенье, шоколад, чай и кофе. Ставшие символом космического питания тюбики сейчас используются редко – пища в основном расфасована по банкам. Еду разогревают, помещая в специальные ячейки электроподогревателя на рабочем столе, или едят прямо из пакетов.

Ещё едят в космосе свежие фрукты и овощи. При этом сохраняются предпочтения национальной кухни. Если американские астронавты, как правило, заказывают себе цитрусовые (грейпфруты, апельсины и лимоны), то россияне предпочитают лук, помидоры, чеснок. Кстати, яблоки, грейпфруты, апельсины и лимоны готовятся к полёту особым способом. Они проходят санитарную обработку спецрастворами. Благодаря этому их свежесть сохраняется в течение целого месяца. Когда в космос отправился первый китайский космонавт, он взял с собой традиционные китайские лекарственные травы и двадцать специально разработанных видов блюд. Канадцы настаивали на том, чтобы взять с собой на орбиту кленовый сироп, копченого лосося и вяленое мясо.

Самым любимым  продуктом всех космонавтов – и наших, и американских – был и остается творог с орехами. Его с удовольствием кушают все. Высоко оценили на МКС и экспериментальную партию  питания  «Дастархан», которую разработали казахстанские учёные (расфасовано на Бирюлёвском экспериментальном заводе Россельхозакадемии). Продукт «Арман», приготовленный на основе плодоовощного сырья, эликсир «Восточный», содержат концентрированный сок облепихи и калины, мед и антиоксиданты, способные выводить из организма шлаки. Особый всплеск эмоций на орбите спровоцировало появление сырокопченой конины. Когда-то подобный ажиотаж вызвал у космонавтов торт: приготовил его Валерий Поляков, использовав в качестве формы пустую упаковку от обеда: накрошил туда печенья, орехов, залил творожным десертом и поставил в холодильник.                                                    

В космонавтике всё популярнее становится идея знаменитого Авиценны: пусть твое питание станет твоим лекарством. Функциональное питание  - одна из самых актуальных в медицине областей. Продукта, который содержал бы все незаменимые вещества, нет. Диетологи любят переводить всё на белки, жиры и углеводы.  Для  простого человека  это неудобоваримо. Правильный рацион – это пирамида, основание которой составляют  крупяные изделия, хлебобулочные изделия. Затем – овощи и фрукты. На ещё более узкой площадке – молочные и кисломолочные продукты. Затем – мясо, рыба, а на самом верху – сласти, алкоголь, деликатесы. Именно зерновые продукты должны составлять основу здорового питания. Их нужно есть больше, чем других продуктов. Крупы (в том числе овсянка) содержат высокий процент растительного белка, аминокислоты, много витаминов, микроэлементов и макроэлементов. В овсе содержатся растворимые и нерастворимые пищевые волокна. Нерастворимые  способствуют нормализации деятельности  желудочно–кишечного тракта. Растворимые, где много пептидов, благотворно действуют  на обменные процессы, выводят излишки глюкозы и холестерин. В крупах содержатся липотропные вещества, которые хорошо влияют на функцию печени и сердечно-сосудистую систему. Очень здорово, что крупы наконец включены в рацион космонавтов.

ВЫВОДЫ:

1.  Космонавт ежедневно должен получать специально подобранную пищу, дающую 2800-3000 калорий. Суточная норма питания должна состоять из : Белок - 100гр, Жиры – 118-150 гр, Углеводы- 308-350 гр . + небольшое количество минеральных солей и витаминов.

Поступление белка необходимо для роста и восстановления тканей, а также для образования новых клеток. К белкам, обладающим высокой пищевой ценностью, относятся белки мяса, рыбы, молока, яиц, а также белки капусты и картофеля. Наиболее ценными по аминокислотному составу, считаются белки овсяной крупы, риса и гречневой крупы. Другие крупы могут обогащатся аминокислотами за счет других продуктов – молока, мяса.

Жиры и углеводы несут функцию защиты белка, который при их достаточном содержании в организме, меньше разрушается. Углеводами особенно богаты продукты растительного происхождения: крупы, овощи, фрукты. Из животных продуктов, некоторое количество углеводов содержится в молоке. При физическом и умственном напряжении углеводов требуется большее количество.

Витамины повышают выносливость и усиливает сопротивляемость инфекционным заболеваниям и воздействиям внешней среды.

2. Чтобы уберечь космонавтов от авитаминоза, им "прописали" витаминный комплекс такого состава (в мг): С - 100, Р - 50, В1 - 2, В2 - 2, В6 - 2, РР - 15, никотинамид - 10 мг, фолиевая кислота - 0,5 мг, пантотеновая кислота - 10, Е – 5 из продуктов следует включать в рацион обощи и фрукты.

Недостаток этих витаминов в организме человека влияет на нормальную деятельность нервно-мышечного аппарата и желудочно-кишечного тракта, а также на органы зрения(дрожжи, ржаной и пшеничный хлеб, мясо, молоко, бобовые, орехи, зелень, печень, мясо, сельдь, капуста, томаты).

3. Пища, которая предлагается к использованию в космосе, должна отвечать некоторым требованиям: должна быть полезной, не должна содержать каких-либо вредных примесей, сбалансированность рациона, высокая энергетическая ценность продуктов, небольшая масса и объем, стойкость к механическим и климатическим воздействиям. Используют только натуральные продукты, которые проходят строгий контроль со стороны медиков санэпидемслужбы.

5. Невесомость влияет на функциональное состояние почек, развивается гипогидратация организма. При этом уменьшается содержание внеклеточной жидкости и увеличивается выведение из организма солей кальция, фосфора, азота, натрия, калия и магния. Изменения в опорно-двигательном аппарате возникают преимущественно в тех отделах, которые в обычных условиях жизнедеятельности на Земле несут наибольшую статическую нагрузку, т.е. мышцах спины и нижних конечностей, в костях нижних конечностей и позвонках. Отмечаются снижение их функциональных возможностей, остеопороз и другие изменения, которые приводят к снижению механической прочности костей. Поэтому нужно принимать бобовые, орехи, семена, рыбные продукты, овощи.

6. Правильный рацион – это пирамида, основание которой составляют  крупяные изделия, хлебобулочные изделия. Затем – овощи и фрукты. На ещё более узкой площадке – молочные и кисломолочные продукты. Затем – мясо, рыба. Крупы (в том числе овсянка) содержат высокий процент растительного белка, аминокислоты, много витаминов, микроэлементов и макроэлементов. В овсе содержатся растворимые и нерастворимые пищевые волокна. Нерастворимые  способствуют нормализации деятельности  желудочно–кишечного тракта. Растворимые, где много пептидов, благотворно действуют  на обменные процессы, выводят излишки глюкозы и холестерин. В крупах содержатся липотропные вещества, которые хорошо влияют на функцию печени и сердечно-сосудистую систему.