Passende motion er en vigtig del af besætningens sundhed under rummissioner
Fremtidige missioner til månen og Mars skal løse mange udfordringer, herunder forebyggelse af tab af knogle- og muskelvæv hos astronauter. Forskning på den internationale rumstation er med til at løse denne udfordring.
Uden Jordens tyngdekraft, både knogle- og muskelatrofi, eller bliver mindre og svagere. Tidligt indså forskerne, at træning er en kritisk del af opretholdelsen af sunde knogler og muskler i rummet, ligesom det er på Jorden. Fra simple elastikbånd på tidlige missioner er træningshardware blevet mere og mere avanceret. Nuværende udstyr inkluderer Advanced Resistive Exercise Device (ARED) vægtløftningssystem, en anden generation af løbebånd kaldet T2, og Cycle Ergometer med Vibration Isolation and Stabilization System (CEVIS) cykelmaskine. Undersøgelser fortsætter med at forfine dette udstyr såvel som intensiteten og varigheden af, hvordan astronauter bruger det, med besætningsmedlemmer nu i gennemsnit to timers træning om dagen.
Installeret i 2008 bruger ARED et stempel- og svinghjulssystem til at give belastning, der i det væsentlige efterligner vægtløftning i vægtløshed. En aktuel undersøgelse fra ESA (European Space Agency), ARED Kinematics analyserer effekten af denne type træning på kroppen i mikrogravitation for at hjælpe med at bestemme optimale træningsprogrammer før, under og efter rumflyvning. Resultater har vist, at træning inden for flyvning forbedrer en persons præstation, mens han er på rumstationen, ligesom træning før sæsonen hjælper atleter i senere konkurrencer.
Fra 2001 til 2011 brugte besætningsmedlemmerne Interim Resistive Exercise Device (IRED), som kunne konfigureres til mindst 18 forskellige øvelser med både over- og underkropsmuskler med op til 300 pund modstandskraft. En retrospektiv evaluering viste en vis sammenhæng mellem præflight-styrke og postflight-ændringer, og analyse antydede, at en modstandsenhed, der giver højere belastninger og forbedrede træningsrecepter, kunne give større fordele.
CEVIS, installeret i 2001 og opgraderet i 2023, bruger friktion og modstand og er computerstyret for at opretholde en nøjagtig arbejdsbyrde. Systemet viser parametre såsom cykelhastighed, puls, forløbet tid og træningsreceptdetaljer. En undersøgelse, der brugte data indsamlet af CEVIS, konkluderede, at op til 17 % af astronauterne kunne opleve tab af muskelpræstation, knoglesundhed og kardiorespiratorisk kondition, hvis fremtidige missioner fortsætter med at bruge nuværende træningsmodforanstaltninger. Forskerne bemærker, at dette fremhæver behovet for yderligere at forfine de nuværende regimer, tilføje andre indgreb eller forbedre konditionering forud.
Passende udstyr er vigtigt, men det er også måden, det bruges på. Tidlige træningsregimer omfattede løb på et løbebånd ved lav hastighed og udførelse af modstandsøvelser ved lav belastning i lange perioder. På trods af at de brugte op til 10 timer om ugen på at træne, fortsatte astronauterne med at miste muskelmasse og knogletæthed. Voksende beviser viste, at træning med høj intensitet og lav volumen var mere effektiv til at opretholde fitness på Jorden. Integrated Resistance and Aerobic Training Study (Sprint) sammenlignede resultater af lav-intensitet, høj volumen med høj intensitet, lav-volumen træning i mikrogravitation.
Resultaterne var de samme, men kortere træning sparer besætningens tid - en værdifuld ressource på missioner - og reducerer slid på træningsudstyr.4 Fremtidige missioner kan være begrænset til en enkelt enhed til både aerob træning og modstandsøvelser, hvilket nødvendiggør kortere træning, så hver besætning medlem får en tur. Træning med højere intensitet kunne kompensere for disse grænser.
En undersøgelse kaldet VO2max dokumenterede ændringer i maksimal iltoptagelse, som betragtes som et standardmål for en persons aerobe og fysiske arbejdsevne. Langvarig rumflyvning forårsagede et signifikant fald i maksimal iltoptagelse og aerob træningskapacitet. Disse resultater har vigtige konsekvenser for fremtidige langvarige rummissioner, hvilket tilføjer beviset for, at de nuværende modforanstaltninger måske ikke er tilstrækkelige.
Muskelbiopsi, en undersøgelse fra ESA (European Space Agency), analyserede molekylære ændringer i skeletmuskulaturen før og efter rumflyvning og identificerede et enzymprodukt, der kunne bruges som en mulig indikator for muskelsundhed. Resultaterne tyder på, at de nuværende træningsprotokoller er effektive til at forhindre muskeldekonditionering og understøtter forbedringer i modforanstaltninger for at beskytte besætningens sundhed og præstationer på fremtidige dybe rumudforskningsmissioner.
-
NASA-astronauterne Jack Fischer og Peggy Whitson forbereder sig på en session af Sprint-undersøgelsen. Kredit:NASA -
NASA-astronaut Don Pettit udfører VO2max-eksperimentet ved hjælp af CEVIS. Kredit:NASA
Mens nuværende træningsprogrammer ser ud til at moderere ændringer i bevægeapparatet, varierer individuelle resultater. Derudover kan nuværende regimer sandsynligvis ikke direkte overføres til længere udforskningsmissioner på grund af pladsbegrænsninger, miljøproblemer såsom fjernelse af varme og fugt, behov for vedligeholdelse og reparation af enheder og udfordringerne med at finde tid til motion og undgå forstyrrelse af andres arbejde. besætningsmedlemmer.
Planlagte missioner for at udforske månen og det dybe rum kan vare op til tre år. Forskning fortsætter med at fokusere på kombinationen af kost, motion og medicin, der kan holde astronauter sunde under rumflyvning, når de sætter deres fod på månen eller Mars, og når de vender tilbage til Jorden. Fordi aldring, stillesiddende livsstil og sygdomme forårsager knogle- og muskeltab på Jorden, kan denne forskning også gavne folk på jorden.
Leveret af NASA
Varme artikler
-
Simulering af rummet på jorden:NASA modtager hardware til at teste satellitserviceteknologiIngeniører tester gribeevner til satellitservice ved hjælp af et tyngdekraftoffsetbord på NASAs Goddard Flight Facility. Kredit: NASAs Goddard Space Flight Center I august 2021, nyt testudstyr ank -
Monstervulkaner på Mars - hvordan rumsten hjælper os med at løse deres mysterierOlympus Mons, største vulkan i solsystemet. Kredit:Justin Cowart, CC BY-SA Mars har berømt de største vulkaner, videnskaben kender. Den største er Olympus Mons, billedet ovenfor, som tårner sig 22 -
Sådan forbereder Wallops Command and Data Acquisition Station sig til GOES-T satellitopsendelseKredit:National Environmental Satellite, Data and Information Service Med den kommende lancering af NOAAs nye GOES-T-satellit er personale på jordstationer som NOAAs Wallops Command and Data Acquis -
NASA Visualization Explorer-appen er nu tilgængelig til AndroidAppen indeholder datavisualiseringer udviklet af NASAs Scientific Visualization Studio, Jordobservatoriet, Videnskab @NASA og andre. Kredit:NASAs Goddard Space Flight Center NASA Visualization Exp
- Hjerne-computer grænseflader uden rod
- Ny forskning skal rapporteres bedre - samfundets fremtid afhænger af det
- Forskere udvider forståelsen af vortexspredning i supervæsker
- NASA får et dramatisk 3D-billede af Typhoon Talims store øjne
- Opbygning af responskapacitet til hadforbrydelser i lokalsamfundsbaserede organisationer
- Mening:Hvorfor kvinder foretrækker at være alene i skoven med en bjørn end en mand