Tyngdekraftens effekt på muskelkontrollen ved landing fra et hopp (SLS-JUMP)

Beskrivelse av undersøkelsen ----------------------------------

Under eksperimentene vil forsøkspersonene hoppe i forskjellige gravitasjonsfelt mens de utsettes for en ekstra nedtrekkskraft tilsvarende 0-100 % av kroppsvekten på jorden. Under start- og landingsfasene av hoppene vil bakkereaksjonskraften bli registrert av en kraftplattform, bevegelsene til lemsegmentene vil bli registrert ved hjelp av et høyhastighetskamera og den elektriske aktiviteten (EMG) til hovedenheten underekstremitetsmuskler vil bli registrert ved hjelp av overflateelektroder.

Force platform og Subject Loading System Vi har utviklet en enhet som kombinerer en kraftplattform som forsøkspersonen hopper på og et Subject Loading System (SLS) som trekker motivet nedover.

Kraftplattformen er en 60 cm x 40 cm aluminiumsplate utstyrt med fire krafttransdusere som måler de tre komponentene av kraften som utøves av forsøkspersonens føtter på bakken.

SLS består av to pneumatiske stempler, som er festet til en sele i den ene enden og til aluminiumsplaten i den andre. SLS kan settes til å generere en kraft som tilsvarer 20-100 % av motivets kroppsvekt på jorden.

Et sikkerhetshåndløper (ikke vist på bildet) er festet til aluminiumsplaten rundt kraftplattformen i tilfelle ubalanse i motivet.

EMG EMG vil bli registrert med et MyoSystem 1400L ved bruk av overflateelektroder. Huden blir barbert (om nødvendig) og elektrodene festes med dobbeltsidig tape og plaster. Elektrodene vil plasseres i nivå med lateral gastrocnemius, mediale gastrocnemius, tibialis anterior og peroneus longus, og på låret i nivå med vastus lateralis, vastus medialis og laterale hamstrings og mediale hamstrings. Det vil være 2 elektroder per muskel (festet mot hverandre) og en referanseelektrode plassert på nivå med C7-virvelen.

Produsent: Noraxon. Samsvarssertifikat: CE 344

Video Bevegelser av motivet vil bli tatt opp ved hjelp av et høyhastighets digitalkamera (Basler). For å lette videoanalyse vil 7 reflekterende markører (halvkule med 12 mm diameter) avgrense kroppssegmenter: 3 limes på en sko, 3 festes på huden (med samme metode som brukes for EMG-elektroder) ved nivået av ankelen, kneet, hoften på en lem og den siste vil bli festet på nakken.

Eksperimentell protokoll

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

Før flyging vil forsøkspersonene bli kjent med oppsettet og protokollen. For hver flydag skal ett emne studeres. Prosedyren vil være som følger alle 3 dager.

Eksperimentdagen starter klokken 7.30 med testpersonen utstyrt med EMG-elektroder og videomarkører. Etter at take-off og etter arbeid er tillatt, går forsøkspersonen til forsøksområdet hvor det er utstyrt med SLS-selen. Før hver parabel står motivet ved siden av plattformen for å justere nullnivået til sensoren (ca. 3 sekunder). Deretter går forsøkspersonen opp på plattformen for å registrere vekten sin (ca. 3 sekunder).

Under den første delen av hypergravitasjonen i parabelen, står personen med to fot på hver side av plattformen. Trekksystemet er løst (5 kg trekkraft). Under injeksjonen begynner trekksystemet å gradvis trekke nedover på motivet. Trekkkraften er innstilt mellom 20 % og 100 % av kroppsvekten på jorden. Trekkkraften er konstant under hver parabel. I løpet av de 20 sekundene med vektløshet eller delvis tyngdekraft, hopper personen flere ganger. På slutten av parabelen setter forsøkspersonen føttene på siden av plattformen og trekksystemet stopper for å trekke nedover før uttrekksfasen.

Dette eksperimentet vil også bli utført i perioder med økt tyngdekraft oppnådd under svinger med flyet. Tre svinger per flyging bør utføres ved 3 gravitasjonsnivåer: 1,2, 1,4 g og 1,6 g.

I løpet av hver parabel eller sving tar en eksperimentør seg av kontrollen av trekkraftsystemet og innsamlingen av data, en andre tar seg av bildeinnsamlingen, og en tredje tar seg av modifikasjonen av konfigurasjonen av sele mellom parablene og av sikkerheten til motivet i tilfelle ubalanse under parablene eller under svingen.