Vliv gravitace na svalovou kontrolu přistání ze skoku (SLS-JUMP)

Popis vyšetřování ----------------------------------

Během experimentů budou subjekty skákat v různých gravitačních polích, zatímco budou vystaveny dodatečné stahovací síle rovnající se 0-100 % jejich tělesné hmotnosti na Zemi. Při vzletové a přistávací fázi seskoků bude síla reakce země zaznamenávána silovou plošinou, pohyby segmentů končetin budou zaznamenávány pomocí vysokorychlostní kamery a elektrická aktivita (EMG) hl. svaly dolních končetin budou zaznamenávány pomocí povrchových elektrod.

Silová plošina a Subject Loading System Vyvinuli jsme zařízení, které kombinuje silovou platformu, na které subjekt skáče, a Subject Loading System (SLS), který táhne subjekt směrem dolů.

Silovou plošinou je hliníková deska o rozměrech 60 cm x 40 cm vybavená čtyřmi snímači síly, které měří tři složky síly vyvíjené chodidly subjektu na zem.

SLS se skládá ze dvou pneumatických pístů, které jsou na jednom konci připevněny k postroji a na druhém k ​​hliníkové desce. SLS lze nastavit tak, aby generovalo sílu rovnající se 20-100 % tělesné hmotnosti subjektu na Zemi.

K hliníkové desce je kolem silové plošiny připevněno bezpečnostní madlo (není na obrázku) pro případ nevyváženosti předmětu.

EMG EMG bude zaznamenáno pomocí MyoSystem 1400L pomocí povrchových elektrod. Kůže se oholí (v případě potřeby) a elektrody se připevní oboustrannou páskou a náplastí. Elektrody budou umístěny na úrovni laterálního gastrocnemia, mediálního gastrocnemia, tibialis anterior a peroneus longus a na stehně v úrovni vastus lateralis, vastus medialis a laterálních hamstringů a mediálních hamstringů. Na sval budou 2 elektrody (fixované jedna proti druhé) a jedna referenční elektroda umístěná na úrovni obratle C7.

Výrobce: Noraxon. Certifikát shody: CE 344

Video Pohyby objektu budou zaznamenávány pomocí vysokorychlostní digitální kamery (Basler). Pro usnadnění videoanalýzy bude 7 reflexních značek (polokoule o průměru 12 mm) vymezovat segmenty těla: 3 budou nalepeny na jednu botu, 3 budou upevněny na kůži (stejnou metodou jako u EMG elektrod) v místě úroveň kotníku, kolena, kyčle jedné končetiny a poslední bude fixována na krku.

Experimentální protokol

----------------------------

Před letem budou subjekty seznámeny s nastavením a protokolem. Pro každý letový den bude studován jeden předmět. Postup bude následující po všechny 3 dny.

Experimentální den začíná v 7:30 hodin, kdy je testovaný subjekt vybaven EMG elektrodami a video markery. Po vzletu a po povolení práce odchází subjekt do pokusného prostoru, kde je vybaven postrojem SLS. Před každou parabolou se subjekt postaví vedle plošiny, aby nastavil nulovou úroveň senzoru (asi 3 sekundy). Poté subjekt vystoupí na plošinu, aby zaznamenal svou váhu (asi 3 sekundy).

Během hypergravitační počáteční části paraboly stojí subjekt s dvěma stopami na každé straně plošiny. Trakční systém je volný (5 kg trakce). Během injekce se trakční systém začne postupně stahovat směrem dolů na subjekt. Tažná síla je vyladěna mezi 20 % a 100 % tělesné hmotnosti na Zemi. Tažná síla je během každé paraboly konstantní. Během 20 sekund stavu beztíže nebo částečné gravitace subjekt několikrát vyskočí. Na konci paraboly subjekt položí nohy na stranu plošiny a trakční systém se zastaví, aby se před fází vytažení zastavil.

Tento experiment bude také proveden v obdobích zvýšené gravitace při zatáčkách letounu. Tři obraty za let by měly být provedeny při 3 úrovních gravitace: 1,2, 1,4 g a 1,6 g.

Při každé parabole nebo zatáčce se jeden experimentátor stará o řízení trakčního systému a sběr dat, druhý o pořízení obrazu a třetí o úpravu konfigurace trakčního systému. postroje mezi parabolami a bezpečností subjektu v případě nevyváženosti během parabol nebo během zatáčky.