Desafios nutricionais em ambientes de microgravidade: Uma visão da alimentação no espaço
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v14i6.48970Palavras-chave:
Astronautas, Ciência de alimentos, Nutrição, Nutrição espacial.Resumo
A primeira viagem humana ao espaço aconteceu em abril de 1961, na qual o soviético Yuri Gagarin orbitou ao redor da terra, desde então cientistas buscaram aprimorar tecnologias para explorar o espaço e têm conquistado meios de realizá-las cada vez mais longas. Para que sejam expedições seguras, é necessário a realização de estudos detalhados sobre a alimentação, fisiologia e nutrição dos astronautas. Este trabalho teve como objetivo verificar a alimentação dos astronautas no espaço e suas implicações, analisar os impactos da microgravidade no estado nutricional dos astronautas durante missões espaciais, analisar possíveis alterações no sistema digestivo dos astronautas e identificar fatores espaciais que influenciam no paladar dos astronautas. Além disso, foram priorizados artigos publicados nos últimos 10 anos para garantir a atualidade dos dados, exceto em casos de estudos considerados fundamentais para o tema. Os resultados analisados indicam que para a redução dos efeitos adversos da microgravidade, como a depleção de massa muscular e de massa óssea, alterações no sistema imunológico, disfunções cardiovasculares e alterações oculares é necessária uma nutrição adequada e específica para esse público. Assim, dietas hiperproteicas enriquecidas com cálcio, vitamina D, antioxidantes e ômega-3 mostraram-se eficazes na manutenção da saúde dos astronautas. Além disso, quando a alimentação não satisfez a Ingestão Diária Recomendada (IDR), a suplementação nutricional foi essencial para preservar a densidade óssea, o desempenho físico, a imunidade, a microbiota intestinal e a saúde ocular.
Referências
Ahmed, S. (1988). Comparação dos programas de alimentação e nutrição espacial soviético e americano. Johnson Space Center. 58, 1-16. Doi: 19890010688. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19890010688/downloads/19890010688.pdf Almeida, I. (2024). Cientistas tentam amenizar efeitos da gravidade zero na imunidade humana. https://www.correiobraziliense.com.br/ciencia-e-saude/2024/06/6875630-cientistas-tentam-amenizar-efeitos-da-gravidade-zero-na-imunidade-humana.html.
Baba, S., Smith, T., Hellman, J., Bhatnagar, A., Carter, K., Vanhoover, A. & Caruso, J. (2020). Space Flight Diet-Induced Deficiency and Response to Gravity-Free Resistive Exercise. Nutrients. 12 (8), 2400. Doi: 10.3390/nu12082400. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=caa4a14c-1ab3-3706-b1e9-9b4aa9ebc9c8. Brett, M. (2013). Combustível de foguete. Smithsonian. 44 (3), 58-9. https://www.smithsonianmag.com/history/unpack-a-meal-of-astronaut-space-food-73348642/.
Cahill, T. & Hardman, G. (2020). Desafios nutricionais e contramedidas para viagens espaciais. Nutrition Bulletin. 45 (1), 98-105. Doi: 10.1111/nbu.12422. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nbu.12422. Camera, A., Tabetah, M., Castañeda, V., Kim, J. et al. (2024). Aging and putative frailty biomarkers are altered by spaceflight. Scientific Reports, [s. l.], v. 14, n. 1, p. 1–21. DOI 10.1038/s41598-024-57948-5. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=7f50f941-01aa-3fbb-8ac5-f227ec584d04 .
Chaloulakou, S., Polia, K. & Karayiannis, D. (2022). Physiological Alterations in Relation to Space Flight: The Role of Nutrition. Nutrients. Athens. 14. Doi: https://doi.org/10.3390/nu14224896. https://www.mdpi.com/2072-6643/14/22/4896. Cranford, N. & Turner, J. (2021). The human body in space. NASA. https://www.nasa.gov/humans-in-space/the-human-body-in-space/.
Dickerson, B. L., Sowinski, R., Kreider, R. B. & Wu, G. (2023). Impacts of microgravity on amino acid metabolism during spaceflight. Experimental biology and medicine (Maywood, N.J.). 248 (5), 380–93. Doi: 10.1177/15353702221139189. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=7f126be3-f530-3c0b-bb4b-13474f06636d. Crossetti, M. G. M. (2012). Revisión integradora de la investigación en enfermería el rigor científico que se le exige. Maria Da Graça Oliveira Crossetti. Rev. Gaúcha Enferm.33(2), 8-9.
Eckeberg, D. L., Diedrich, A., Cooke, W. H., et al. (2016). Respiratory modulation of human autonomic function: long-term neuroplasticity in space. The Journal of physiology. 594 (19), 5629–46. Doi: 10.1113/JP271656. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=90afeb16-fa0f-3260-8fad-87b7aad9aadb.
Fhadil, S. & Wright, P. (2015). Eletrólitos em Cardiologia. The Pharmaceutical Journal, PJ. 294 (7849). Doi: 10.1211/PJ.2015.20067712. https://pharmaceutical-journal.com/article/ld/electrolytes-in-cardiology. Oluwafemi, F., Abdelbaki. R., C.-Y. La, J., Mora-Almanza, J., M. & Afolayan, E. (2021). A review of astronaut mental health in manned missions: Potential interventions for cognitive and mental health challenges. Sciense Direct. Doi: 10.1016/j.lssr.2020.12.002. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214552420300870.
Gabel, L., Liphardt, A-M., Hulme, P.A., Heer, M., Zwart, S.R., Sibonga, J. D., Smith, S. M. & Boyd, S. K. (2022). Incomplete recovery of bone strength and trabecular microarchitecture at the distal tibia 1 year after return from long duration spaceflight. Scientific Reports. 12(1), 1–13. Doi: 10.1038/s41598-022-13461-1. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=6ab38e30-baa9-3342-93bc-ffb2f67a77d7.
Garcia-Medina, J. S., Sienkiewicz, K., Narayanan, S. A. et al. (2024). Genome and clonal hematopoiesis stability contrasts with immune, cfDNA, mitochondrial, and telomere length changes during short duration spaceflight. Precision clinical medicine. 7(1), pbae007. Doi: 10.1093/pcmedi/pbae007. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=3057b868-a4b3-3aff-b4e9-16beaa4b52e9.
Houerbi, N., Kim, J. K. Overbey, E. G., Batra, R., Schweickart, A. et al. (2024). Secretome profiling reveals acute changes in oxidative stress, brain homeostasis, and coagulation following short-duration spaceflight. Nature communications. 15(1), 4862. Doi: 10.1038/s41467-024-48841-w. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=89b37cf7-8a70-350b-99fb-533f68be6ab4.
Kim, J, Tierney, B. T., Overbey, E. G., Dantas, E.. et al. (2024). Single-cell multi-ome and immune profiles of the Inspiration4 crew reveal conserved, cell-type, and sex-specific responses to spaceflight. Nature communications. 15 (1), 4954. Doi: 10.1038/s41467-024-49211-2. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=1042632f-5e00-3391-9c1d-074efe25cccd.
Lane, H., Smith, S., Rice, B. & Bourland, C. (1994). Nutrition in space: lessons from the past applied to the future. The American Journal of Clinical Nutrition. Elsevier. Doi: 10.1093/ajcn/60.5.801S. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0002916523185273. NASA. (2023) Counteracting Bone and Muscle Loss in Microgravity Escritório de Integração de Pesquisa da Estação Espacial. https://www.nasa.gov/missions/station/iss-research/counteracting-bone-and-muscle-loss-in-microgravity/
Oluwafemi, F. A., De La Torre, A., Afolayan, E. M., Olalekan-Ajayi, B. M., Dhital, B., Mora-Almanza, J. G., Potrivitu, G., Creech, J. & Rivolta, A. (2018). Space Food and Nutrition in a Long Term Manned Mission. Adv. Astronaut. Sci. Technol. 1, 1–21. Doi: https://doi.org/10.1007/s42423-018-0016-2. https://link.springer.com/article/10.1007/s42423-018-0016-2#citeas.
Overbey, E. G., da Silveira, W. A., Stanbouly, S., Nishiyama, N. C., Roque-Torres, G. D., Pecaut, M. J., Zawieja, D. C., Wang, C., Willey, J. S., Delp, M. D., Hardiman, G. & Mao, X. W. (2019). Spaceflight influences gene expression, photoreceptor integrity, and Froxidative stress-related damage in the murine retina. Scientific Reports. 9 (1). Doi: 10.1038/s41598-019-49453-x. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=a2da1e2a-94a9-3038-82e0-3e1ea2bf896d.
Pereira A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [free e-book]. Editora da UAB/NTE/UFSM.
Rutter, L. A., Cope, H., MacKay, M. J., Herranz, R., Das, S., Ponomarev, S. A., Costes, S. V., Paul, A. M., Barker, R., Taylor, D. M., Bezdan, D., Szewczyk, N. J., Muratani, M., Mason, C. E. & Giacomello, S. (2024). Astronaut omics and the impact of space on the human body at scale. Nature communications. 15(1), 4952. Doi: 10.1038/s41467-024-47237-0. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=cc70a0e1-aa4f-3341-85b5-d599727313e7.
Smith, S. M., Abrams, A. S., Davis-Street, J. E., Heer, M., O'Brien, K. O., Wastney, M. E. & Zwart, S. R. (2014). Space nutrition: impacts on human health. Annual Review of Nutrition. 34, 377-400. Doi: 10.1146/annurev-nutr-071813-105440. https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-nutr-071813-105440.
Smith, S., Zwart, S., Douglas, G. & Heer, M. (2015). Human Adaptation to Spaceflight: The Role of Food and Nutrition. Second Edition. Local: NASA Johnson Space Center Houston, Texas USA. National Aeronautics and Space Administration.
Tang, H., Rising, H. H., Majji, M. & Brown, R. D. (2022). Long-Term Space Nutrition: A Scoping Review. Nutrients. 14(1), 194. Doi: 10.3390/nu14010194. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=4c44b51e-fc04-3562-8d5e-a35062e5e1c1
Taylor, A. J., Beauchamp, J. D., Briand, L., Heer, M., Hummel, T., Margot, C., McGrane, S., Pieters, S., Pittia, P. & Spence, C. (2020). Factors affecting flavor perception in space: Does the spacecraft environment influence food intake by astronauts? Comprehensive reviews in food science and food safety. 19(6), 3439–75. Doi: 10.1111/1541-4337.12633. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=8b981096-f883-352d-a162-e225786c4923.
Turroni, S., Magnani, M., Kc, P., Lesnik, P., Vidal, H. & Heer, M. (2020). Gut Microbiome and Space Travelers’ Health: State of the Art and Possible Pro/Prebiotic Strategies for Long-Term Space Missions. Frontiers in physiology. 11, 553929. Doi: 10.3389/fphys.2020.553929. https://research.ebsco.com/linkprocessor/plink?id=b24d8c0b-f50d-38db-914d-7f715450c1fc
Vernice, N. A., Meydan, C., Afshinnekoo, E. & Mason, C. E. (2020). Long-term spaceflight and the cardiovascular system. Precision Clinical Medicine. 3(4), 284–29, dec. 2020. Doi: https://doi.org/10.1093/pcmedi/pbaa022. https://academic.oup.com/pcm/article/3/4/284/5858004?login=false.
Zeitlin, C., Hassler, D. M., Cucinotta, F. A., Ehresmann, B., Wimmer-Schweingruber, R. F., Brinza, D. E., Kang, S., Weigle, G. et al. (2013) Measurements of Energetic Particle Radiation in Transit to Mars on the Mars Science Laboratory Small. 340(6136), 1080-4. Doi: 10.1126/science.1235989. https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=radiacao-viagem-marte-ameaca-saude-astronautas&id=010130130531. Acesso em: 27 out. 2024
Zwart, S. R., Mulavara, A. P., Williams T. J., George, K. & Smith, S. M. (2021). The role of nutrition in space exploration: Implications for sensorimotor, cognition, behavior and the cerebral changes due to the exposure to radiation, altered gravity, and isolation/confinement hazards of spaceflight. Neurosci Biobehav. 127, 307-31. Doi: 10.1016/j.neubiorev.2021.04.026. 2021 Apr 26. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33915203/
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