宇宙飛行士は宇宙で体重が減るが、それは食べ物が文字通り体内を浮遊しているからかもしれない

毎年 1 月になると、脂肪は健康コラムニスト、フィットネス雑誌、そして絶望的なアメリカ人の注目を集めます。今年、PopSci は、この主要栄養素の最も否定的なイメージを超えて考察します。脂肪は何の役に立つのでしょうか? 脂肪を必要な場所に移動させるにはどうしたらよいでしょうか? 失われた脂肪はどこをさまようのでしょうか? 皆さん、今月は脂肪月間です。

国際宇宙ステーションは、微小重力下で技術やアイデアをテストする大規模な軌道科学プロジェクトです。地球の周りを自由落下する巨大な構造物の中で、宇宙飛行士はレタスを育て、3Dプリンターをテストし、拡張現実を研究しています（マラソンを走ったり、その他私たちを楽しませたりしている合間に）。しかし、宇宙飛行士自身は単なる科学者やエンジニアではありません。多くの点で、彼らは宇宙で体に何が起こるかをもっと知りたいと熱望している地上の研究者の被験者でもあります。

今月は脂肪月間なので、私たちは興味がありました。宇宙飛行士の体内で脂肪がどのように作用するかについて、私たちは何を知っているのでしょうか?

我々に答えてくれる人がいるとすれば、それはNASAの栄養生化学研究所を率いるスコット・スミス博士だ。我々は彼に、宇宙で人体がどのように脂肪を処理するかについての最新の研究結果が何を示しているかを尋ねた。

「簡単に言えば、私たちはそれについてあまり知りません」とスミス氏は言う。NASA は研究対象を決める際に制約があり、時間と対象の両方に制限があるため、栄養学の研究を優先する人々は栄養学のリスクの高い側面に重点を置く傾向があるとスミス氏は説明する。

そして、脂肪だけでは十分ではない。「観察の観点からは、飛行中に脂質代謝が変化するという大きな懸念を抱かせるような兆候は何も見つかっていない」とスミス氏は言う。言い換えれば、宇宙にいる間に人間が脂肪を特に速く（あるいは遅く）処理する兆候は見つかっていないということだ。より差し迫った懸念に対処する間、この問題は後回しにされるだろう。

たとえば、なぜ宇宙飛行士が十分な食料を食べていないのか、などです。

「奇妙に聞こえるかもしれませんが、体重を維持するために乗組員に十分なカロリーを摂取させることが、私たちが抱える大きな課題の 1 つです」とスミス氏は言います。宇宙滞在中の体重維持は、何十年もの間宇宙飛行士にとっての課題であり、実際、避けられない副作用と考えられていました。

「5年前を振り返ると、飛行中に体重が減るのは誰でも同じで、それは慣れるしかない、と多くの人が言っていたでしょう。当時はそれを受け入れることを拒否しましたが、今では体重を維持し、しっかり食事をし、率直に言ってそのおかげで体調が良くなって帰ってきた乗務員が何人もいます」とスミス氏は言う。

体重を維持するには、ISSで週6日間、低重力下では衰えてしまう筋肉を鍛える本格的な運動をたっぷり行う必要があるが、それはまた、宇宙飛行士たちにもっと食べ物を食べるよう説得することも意味する。

宇宙飛行士はかつて、週に一度、食事の摂取量を詳しく記したアンケートに答えていた。今では、ISS の居住者に摂取した食べ物を一口ずつ記録するよう促す iPad アプリのおかげで、スミス氏は乗組員の食事をいつでも確認できる。スミス氏は、乗組員が摂取したカロリーだけでなく、体内に取り込んだタンパク質、カリウム、ナトリウム、カルシウム、炭水化物、脂肪、水分の量も把握している。

そして、それがスミス氏に、少なくとも逸話的に体重が減った宇宙飛行士たちにあるパターンに気付かせた。彼らは、自分たちに問題があるとは思っていないのだ。「彼らは『見て、気分はいいし、食べたいだけ食べている』と言うんです」とスミス氏は思い出す。一方で、彼は彼らの体重が減っているのがわかる。

実際に何が起こっているのかはまだ今後の研究課題だが、スミス氏はいくつかの考えを持っている。

「食べ物は地球上と同じようには固まらないので、胃が伸びて脳に『満腹だから食べるのを止めなさい』という信号が送られるのですが、無重力状態では地球上よりも早くその信号が発せられるのだと思います」とスミス氏は言う。

「私たちは乗務員にいつも、十分な食事を取る必要があると伝えています。十分に食べていると思っていても、私たちがそうではないと伝えたり、アプリがカロリーが足りないと伝えたりした場合は、もっと食べなければなりません」とスミス氏は言う。「脳が満腹だと伝えていても、食べ続けなければなりません。」

スミス氏と彼の同僚が乗組員に体重を落とさせたい理由はたくさんある。「飛行中に体重が減ると、骨や筋肉が必要以上に失われることがわかっています。心血管系がうまく機能せず、酸化ダメージが増加します」とスミス氏は言う。これはあまり良い状況ではない。スミス氏と彼のチームは、体重の10パーセントを失った宇宙飛行士が体調を崩して帰還するのを見てきたが、二度とそのようなことが起こらないようにしたいと考えている。

運動は役に立ちますし、満腹になったら食べ続けるよう励ますことで宇宙飛行士が計画通りの食生活を送ることができます。しかし、他にも解決策はいくつかあります。ここで再び脂肪の問題に戻ります。

「魚を多く食べる乗組員は骨が減る量が少ない」とスミス氏は言う。「オメガ3脂肪酸は宇宙飛行士の骨の健康を守ると私たちは考えています。率直に言って、一般の人々にとってもそうです。」

だからといって、チーズバーガーにオメガ3のサプリメントを加えるだけで、すぐに骨が健康になるというわけではない。スミス氏は、魚介類を食べる宇宙飛行士の骨が最も健康的だと見ている。他の種類の肉は骨を傷める可能性があるので、宇宙にいる間は魚だけを動物の肉とする食生活を続けるのが理想的だ。スミス氏は将来、NASAが標準的な宇宙飛行士の食事にもっと多くの魚、果物、野菜を取り入れてくれることを期待している。彼は、軌道を離れてもっと野心的なミッションに挑むときには、栄養補給がさらに重要になると指摘している。

「地球上の探査の歴史を振り返ると、私たちは栄養について多くのことを苦労して学んできました。船員が壊血病になったのはその重要な例です」とスミス氏は言う。長期の宇宙飛行が宇宙飛行士の身体にどのような影響を与えるかはまだ正確にはわかっていないかもしれないが、新鮮な野菜（と健康的な脂肪）が彼らの健康に不可欠であることはわかっている。「月や火星に行くことを考える時、私たちが提供しなければならないものの一つは食料です」と彼は言う。「食料は私たちが利用できる唯一の対策です」