Wpływ grawitacji na kontrolę mięśni podczas lądowania ze skoku (SLS-JUMP)

Opis badań ----------------------------------

Podczas eksperymentów badani będą skakać w różnych polach grawitacyjnych, poddawani dodatkowej sile przyciągania równej 0-100% masy ich ciała na Ziemi. W fazach startu i lądowania skoków siła reakcji podłoża będzie rejestrowana przez platformę siłową, ruchy segmentów kończyn będą rejestrowane za pomocą szybkiej kamery, a aktywność elektryczna (EMG) głównego mięśnie kończyn dolnych będą rejestrowane za pomocą elektrod powierzchniowych.

Platforma siłowa i system ładowania podmiotu Opracowaliśmy urządzenie, które łączy platformę siłową, na którą podmiot skacze, oraz system ładowania podmiotu (SLS), który ciągnie podmiot w dół.

Platforma siłowa to aluminiowa płyta o wymiarach 60 cm x 40 cm wyposażona w cztery przetworniki siły, które mierzą trzy składowe siły wywieranej przez stopy badanego na podłoże.

SLS składa się z dwóch pneumatycznych tłoków, które z jednej strony są przymocowane do uprzęży, az drugiej do aluminiowej płyty. SLS można ustawić tak, aby generował siłę równą 20-100% masy ciała podmiotu na Ziemi.

Poręcz zabezpieczająca (niewidoczna na zdjęciu) jest przymocowana do aluminiowej płyty wokół platformy siłowej w przypadku braku równowagi badanego.

EMG EMG zostanie zarejestrowane za pomocą MyoSystem 1400L przy użyciu elektrod powierzchniowych. Skóra zostanie ogolona (jeśli to konieczne), a elektrody zostaną przymocowane za pomocą dwustronnej taśmy i plastra. Elektrody zostaną umieszczone na poziomie mięśnia brzuchatego bocznego łydki, mięśnia brzuchatego łydki przyśrodkowego, mięśnia piszczelowego przedniego i strzałkowego długiego oraz na udzie na poziomie mięśnia obszernego bocznego, mięśnia obszernego przyśrodkowego oraz ścięgien podkolanowych bocznych i przyśrodkowych. Na każdy mięsień będą przypadać 2 elektrody (przymocowane jedna do drugiej) oraz jedna elektroda odniesienia umieszczona na poziomie kręgu C7.

Producent: Noraxon. Certyfikat zgodności: CE 344

Wideo Ruchy obiektu będą rejestrowane za pomocą szybkiej kamery cyfrowej (Basler). W celu ułatwienia analizy wideo 7 znaczników odblaskowych (półkula o średnicy 12 mm) wyznaczy segmenty ciała: 3 zostaną naklejone na jednym bucie, 3 zostaną przymocowane do skóry (taką samą metodą jak elektrody EMG) na wysokości poziom kostki, kolana, biodra jednej kończyny, a ostatnia zostanie zamocowana na szyi.

eksperymentalny protokół

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

Przed lotem uczestnicy zostaną zapoznani z konfiguracją i protokołem. Na każdy dzień lotu studiowany będzie jeden przedmiot. Procedura będzie następująca przez wszystkie 3 dni.

Dzień eksperymentu rozpoczyna się o godzinie 7:30, a osoba badana jest wyposażona w elektrody EMG i markery wideo. Po starcie i po zezwoleniu na pracę badany udaje się na pole doświadczalne, gdzie jest wyposażony w uprząż SLS. Przed każdą parabolą badany staje obok platformy, aby wyregulować poziom zerowy czujnika (ok. 3 sekundy). Następnie badany wchodzi na platformę, aby zarejestrować swoją wagę (około 3 sekundy).

Podczas hipergrawitacyjnej początkowej części paraboli, badany stoi w odległości dwóch stóp z każdej strony platformy. Układ jezdny jest luźny (uciąg 5 kg). Podczas wstrzykiwania system trakcji zaczyna stopniowo ciągnąć obiekt w dół. Siła trakcyjna jest dostrojona między 20% a 100% masy ciała na Ziemi. Siła pociągowa jest stała podczas każdej paraboli. Podczas 20 sekund stanu nieważkości lub częściowej grawitacji podmiot podskakuje kilka razy. Na końcu paraboli badany stawia stopy z boku platformy, a system trakcji zatrzymuje się, aby ciągnąć w dół przed fazą wyciągania.

Eksperyment ten będzie również wykonywany w okresach zwiększonej grawitacji uzyskiwanej podczas zakrętów samolotu. Trzy obroty na lot należy wykonać przy 3 poziomach grawitacji: 1,2, 1,4 gi 1,6 g.

Podczas każdej paraboli lub skrętu jeden eksperymentator zajmuje się sterowaniem systemem trakcji i zbieraniem danych, drugi akwizycją obrazu, a trzeci modyfikacją konfiguracji uprzęży między parabolami oraz bezpieczeństwa osoby w przypadku utraty równowagi podczas wykonywania paraboli lub nawrotu.