航天员能量代谢

航天员的能量代谢值是设计生命保证系统和提供口粮热量标准的依据之一，故需有确切的代谢值数据。
常态航行中能量代谢 影响航天员代谢水平的因素较多（有生理的与环境的），而狭小环境对活动的限制与失重，则是影响代谢水平的主要的特异因素，二者均可显著地减少全身骨胳肌的活动量。肌肉活动所消耗的能量是人体能量消耗的重要组成部份。在安静状态下，人体骨胳肌的产热量占总能量消耗的40～50%。如果在地面条件下完全限制人体活动，使肌肉处于相对松弛状态，则代谢水平可降低7～22%，甚至30～40%。在地面条件下人体肌肉作功时还需消耗一定能量克服地球重力作用。在失重状态下不存在这种能量消耗，故人体维持体位与肌肉活动时能量消耗也显著减少。
为了预估航行中的代谢值，在地面条件下常用卧床实验来模拟失重条件。卧床时由于流体静压降低，只相当于立位的1/7，近似于失重状态。附表是青年被试者8天卧床的能量代谢值，其生活作息制度是按设想的航行方案制定的。每昼夜能量代谢的平均值为2167kcal，远远低于日常生活条件下的能量代谢水平，而同航天条件下的代谢水平相近似。
在初期的载人航天活动中，由于测定条件限制，只能间接推算，如返回地面后根据二氧化碳吸收量来推测航行中平均代谢率等，只能得到近似的数据。苏联东方3-6号航天员每天的氧耗量为434L，二氧化碳排出量为365L，产热量为2109kcal。美国双子星座4、5、7号航天员每天的产热量为2010～2410kcal，属于轻度劳动水平。在后来的天空实验室里，随着船舱容积的扩大，活动的增加，代谢水平也相应提高。

8天卧床条件下每昼夜能量代谢平均值

活动项目	时间分配 (h)	耗氧量 (L)	二氧化碳 排出量 (L)	能量消耗 (kcal)
工作、学习 睡 眠 休 息 用 餐 体力负荷	9 9 4 1:20 40分	182.4 134.0 73.3 23.9 32.7	152.7 108.2 61.2 21.6 28.6	891.0 637.2 360.0 118.0 160.8
总 计	24	446.3	372.3	2167.0

舱外活动时能量代谢 航天员在舱外活动时，穿着处于加压状态下的航天服，悬于空中，行动不自如，能量消耗增加甚多。此时的代谢水平还受到服装活动性能与加压值、服装内温度、活动水平与精神紧张因素等的影响。地面上的模拟试验表明，当服装加压值为170mmHg时，在安静状态下的代谢水平增到129～188kcal/h。如在跑台上进行时速为12.8km步行时，服装不加压时的产热量为215kcal/h; 当加压值由180mmHg提高到258mmHg时，产热量由380增加到505kcal/h。双子星座11号航天员在舱外活动仅40分钟，已感到筋疲力尽，提前返回船舱。造成这种状态的基本原因是服装活动性能不佳导致能量消耗增加。服装与背包生命保证系统的通风散热性能又不能满足这样高的代谢水平的需要，致使体积热增加内温度升高。
在月球表面上活动时，虽处于低重力(地球重力的1/6)状态，但脚上有支撑点，全身体位可保持立位，行动稍随意，能量消耗较在船舱外空间执行任务时为低。美国的登月航天服在活动性能上有明显改进，航天员又经过适当的训练，28人次的平均代谢水平仅为187～275kcal/h以上间接估算值较接近实际情况。离开登月舱瞬间，代谢水平甚高，达到488kcal/h。提示精神紧张因素与动作难度(对于穿着处于加压状态的航天服的航天员，确实如此)在起作用。返回登月舱瞬间的代谢水平稍低些，降到413kcal/h，提示精神紧张因素已消除。离开船舱执行任务时，条件特殊，危险性大，航天员普遍出现精神紧张。苏联上升2号航天员在打开船舱门的瞬间，心率每分钟增加到150～160次。在船舱外活动期间的心率也保持在同一水平。