Muskelkrafterzeugung in Mikrogravitation (ForceGeneratio)

Die Ergebnisse der Wasserimmersion zeigten, dass einige motorische Aufgaben, wie Plantarflexion (25), aber nicht andere, wie die Beinpresse (7), betroffen zu sein scheinen. Daher wäre es relevant, eine Reihe von motorischen Aufgaben und Körperregionen zu testen. Andererseits erfordert der Parabelflug, dass Methoden schnell und effizient durchgeführt werden können. Daher schlagen wir vor, die Plantarflexion des Sprunggelenks, die Beinpresse und die Griffkraft zu untersuchen.

Die Haupthypothese ist, dass die Plantarflexions-MVC in der Mikrogravitationsphase des Parabelflugs reduziert wird.

Als sekundäre Parameter werden Parameter der Muskelfunktion erhoben, die sich im Parabelflug leicht umsetzen lassen, wie Elektromyographie und Ultraschallmessungen der muskulotendinösen Einheit. Zur tieferen Beurteilung der Muskulatur werden für die Plantarflexion überlagerte Zuckungen (16) während MVC und in Ruhe durchgeführt. Eine zusätzliche experimentelle Bedingung, bei der Schaum (instabile Oberfläche; Standardgröße) während der Plantarflexion unter dem Fuß platziert wird, wird aufgenommen. Dieser Ansatz erhöht die Herausforderung für das neuromuskuläre Kontrollsystem und unter solchen Bedingungen wird MVC reduziert (29).

Diese Sekundäruntersuchungen, die die praktische Umsetzung des Projekts nicht unerschwinglich erschweren, werden helfen zu verstehen, was in der Muskulatur passiert, sollten wir tatsächlich Hindernisse für die Muskelkrafterzeugung in der Schwerelosigkeit finden.

Das Ziel dieser Studie ist es, die Anwendbarkeit von Krafttraining mit hoher Belastung als Gegenmaßnahme für Langzeitraumflüge zu evaluieren, das aktuelle Projekt hat zwei wissenschaftliche Ziele.

Das Hauptziel ist eine vertiefte Untersuchung der Muskelfunktion und MVC in der Schwerelosigkeit (Parabelflug).

Das sekundäre Ziel ist es, basierend auf Untersuchungen, die auf das neuromuskuläre und muskulotendinöse System und deren Zusammenspiel abzielen, weitere Einblicke in die zugrunde liegenden Mechanismen und Strukturen zu gewinnen.

Das Hauptbeurteilungskriterium ist die MVC, die bei drei verschiedenen Aufgaben getestet wurde: (1) Beinpresse, (2) Plantarflexion und (3) Griffstärke.

Als sekundäre Kriterien werden Parameter der Muskelfunktion bewertet, die sich im Parabelflug leicht umsetzen lassen:

• Geschwindigkeit der Kraftentwicklung
• Elektromyographische Aktivität
• Ultraschallmessung: Faszikellänge und Pennationswinkel des Musculus gastrocnemius medialis
• Überlagertes Zuckungsdrehmoment (M-Wellen in Ruhe und V-Wellen unter MVC-Bedingungen)
• Maximale freiwillige Aktivierungskapazität (% VA): % VA = (1 – [drehmomentüberlagerte Zuckung/Drehmomentruhezuckung])*100 %.

Die Haupthypothese ist, dass die Krafterzeugungskapazität für Plantarflexion und Kniestreckung in der Mikrogravitationsphase des Parabelflugs verringert wird, nicht jedoch die Griffkraft.