行星栖息地模拟：营养研究 (PlanHab)

低地生活的个体在暴露于缺氧环境（如高海拔或实验室条件下）时，已记录到体重减轻。 这种体重减轻既归因于食欲下降（以及随后的膳食能量摄入下降），也归因于静息能量消耗的增加。 有趣的是，据报道在太空飞行期间食欲和能量摄入减少，尽管其机制尚未得到解释。 由于未来行星栖息地内的气体的氧分压可能低于地球大气中的氧分压，缺氧引起的食欲下降可能对这些环境中的个体构成挑战。 例如，由于必需微量营养素摄入不足，持续饮食不足可能会损害长期健康，尤其是在太空飞行期间出现营养代谢和需求改变的情况下。 此外，常量营养素摄入不足会加剧瘦身体组织的流失，这种情况发生在肌肉无负荷的情况下（例如微重力、不活动和卧床休息）。 事实上，在肌肉不活动的情况下，可能需要摄入高于正常水平的蛋白质，以达到与门诊个体相同的氨基酸餐后合成代谢作用。

在缺氧条件下观察到的食欲下降的机制尚未完全确定。 几种肠促胰岛素激素和脂肪因子与食欲的控制有关，可能是诱导缺氧时观察到的这种食欲改变的候选者。 然而，文献中的报告存在矛盾的发现，这可能是由于使用了不同的实验范式（低压和常压缺氧、活动和静息受试者、缺氧程度和持续时间的可变性）。

当前研究的方案标准化了身体活动、环境温度、缺氧刺激和饮食的营养成分，旨在扩展我们对缺氧和卧床休息对食欲及其荷尔蒙控制的影响的认识。

为了辨别微重力和缺氧的单独和综合影响，将招募 14 名身体健康的正常或超重男性，他们将接受医学和心理筛查。 他们将3次受邀前往斯洛文尼亚Planica的奥林匹克体育中心，每次访问时间为31天，相隔5个月。 每个 31 天的访问（“活动”）包括基线记录期（5 天）、21 天的干预和恢复期（5 天），其中 3 种干预分配在随机、交叉设计中：i) 常压常氧卧床休息（NBR；FiO2=21%），ii）常压低氧动态限制（HAMB；FiO2=14%；~4000 米模拟海拔），和 iii）常压低氧卧床休息（HBR；FiO2=14%）。 一个标准化的、重复的、为期 14 天的饮食菜单，包括斯洛文尼亚饮食中常见的食物，将在所有活动中应用，目标能量摄入量将使用修改后的 Benedict-Harris 公式单独计算，其中身体活动因子乘数为 1.2 HBR 和 NBR 活动以及 HAMB 活动的 1.4。 食物将按称重部分提供，并鼓励受试者食用所有提供的食物。 然而，任何未食用的食物都将被称重，并在饮食分析程序中记录实际食用量。 在活动期间，每天将使用装有称重传感器的轮床评估体重，并在每次干预之前和之后立即使用扇形束双发射 X 射线吸收测定法确定全身成分。

参与者将在每个干预期的第 17 天之前和第 17 天，即禁食 12 小时后的早晨进行混合膳食耐受性测试，评估时间在每个研究日的每个活动中重复。 到达后，参与者将仰卧在医院病床上，并将手放在加热的暖手装置中（气温 50-55oC）。 然后将静脉插管逆行插入手背静脉以进行动脉化-静脉采血。 休息 15 分钟后，将采集基线空腹血样，测定血清胰岛素、总胆固醇、高密度脂蛋白 (HDL) 胆固醇、低密度脂蛋白 (LDL) 胆固醇、脂联素和瘦素、全血葡萄糖和乳酸以及血浆儿茶酚胺、生长素释放肽、肽 YY (PYY)、胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)、甘油三酯和非酯化脂肪酸浓度。 将呼出的呼气样本收集到真空管中，用于测定 13 种标记的二氧化碳 (13CO2)，然后使用间接量热法对静息能量消耗 (REE) 和呼吸交换率 (RER) 进行 20 分钟基线测量，受试者佩戴面罩，每次呼吸都会测量吸入和呼出的空气。 将通过在 0-100 毫米线性刻度上放置垂直标记，要求受试者评价他们的饥饿感、进食欲望、饱腹感和他们预期的食物摄入量来进行食欲评估。 这个视觉模拟量表将从左到右测量，0 表示没有变量的经验（例如 不饿，不能吃任何东西）和 100 表示他们可以想象经历的每个变量的大部分（例如 强烈的进食欲望，或完全吃饱）。 这 4 个变量的值将被组合以计算综合食欲评分 (CAS)。 完成基线测量后，受试者将以 5 毫升/千克体重摄入混合营养奶昔（Ensure Plus、雅培营养），并补充（碳水化合物含量的 1%）13-碳标记 (13C) 葡萄糖。 随后每 10 分钟采集一次动脉化静脉血样用于葡萄糖和乳酸评估，每 20 分钟采集一次用于评估血清胰岛素和肠促胰岛素激素。 在接下来的 2 小时内，每 30 分钟的最后 15 分钟将测量 REE 和 RER，以评估燃料氧化和代谢率，并将呼出的呼气样本收集到真空管中，以便日后测定 13CO2。 如上所述，自始至终使用视觉模拟量表每 15 分钟评估一次主观食欲，并且在餐后 2 小时结束时，受试者将被给予随意的基于面食的测试餐，并且将被指示进食直到他们感到舒适饱足。 这顿饭将由煮熟的干白意大利面、市售的番茄意大利面酱、橄榄油和磨碎的硬奶酪组成，其中 37% 的总能量来自脂肪、48% 的碳水化合物和 16% 的蛋白质。 进食量将被记录下来并与主观食欲等级相关联。