Влияние гравитации на мышечный контроль при приземлении с прыжка (SLS-JUMP)

Описание исследований ----------------------------------

Во время экспериментов испытуемые будут прыгать в различных гравитационных полях, подвергаясь дополнительной притягивающей силе, равной 0-100% веса их тела на Земле. На этапах взлета и приземления прыжков сила реакции земли будет регистрироваться силовой платформой, движения сегментов конечностей будут регистрироваться с помощью высокоскоростной камеры, а электрическая активность (ЭМГ) основной мышцы нижних конечностей будут регистрироваться с помощью поверхностных электродов.

Силовая платформа и система нагружения субъекта Мы разработали устройство, сочетающее в себе силовую платформу, на которую прыгает субъект, и систему нагружения субъекта (SLS), которая тянет субъекта вниз.

Силовая платформа представляет собой алюминиевую пластину размером 60 см х 40 см, оснащенную четырьмя датчиками силы, которые измеряют три компонента силы, оказываемой ногами субъекта на землю.

SLS состоит из двух пневматических поршней, которые одним концом прикреплены к жгуту, а другим — к алюминиевой пластине. SLS можно настроить на создание силы, равной 20-100% веса тела субъекта на Земле.

Защитный поручень (не показан на рисунке) прикреплен к алюминиевой пластине вокруг силовой платформы на случай нарушения равновесия субъекта.

ЭМГ ЭМГ будет записываться с помощью MyoSystem 1400L с использованием поверхностных электродов. Кожа будет выбрита (при необходимости), а электроды будут прикреплены с помощью двустороннего скотча и пластыря. Электроды будут размещены на уровне латеральной и медиальной икроножной мышц, передней большеберцовой мышцы и длинной малоберцовой мышцы, а также на уровне бедра на уровне латеральной и медиальной широкой мышц бедра, а также латеральных и медиальных мышц задней поверхности бедра. Будет 2 электрода на мышцу (фиксированные один против другого) и один референтный электрод, размещенный на уровне позвонка С7.

Производитель: Нораксон. Сертификат соответствия: СЕ 344

Видео Движения субъекта будут записываться с помощью высокоскоростной цифровой камеры (Basler). Для облегчения видеоанализа 7 отражающих маркеров (полусфера диаметром 12 мм) будут разграничивать сегменты тела: 3 будут приклеены на один ботинок, 3 будут закреплены на коже (тем же методом, что и электроды ЭМГ) в уровне щиколотки, колена, бедра одной конечности, а последняя будет зафиксирована на шее.

Экспериментальный протокол

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

Перед полетом испытуемые будут ознакомлены с установкой и протоколом. За каждый полетный день будет изучаться один предмет. Процедура будет следующей на все 3 дня.

День эксперимента начинается в 7:30 утра с испытуемого, снабженного электродами ЭМГ и видеомаркерами. После взлета и разрешения на работу испытуемый направляется в экспериментальную зону, где на него надевают страховочную привязь SLS. Перед каждой параболой испытуемый стоит рядом с платформой, чтобы отрегулировать нулевой уровень датчика (около 3 секунд). Затем испытуемый встает на платформу, чтобы записать свой вес (около 3 секунд).

Во время гипергравитационной начальной части параболы испытуемый стоит двумя ногами с каждой стороны платформы. Тяговая система рыхлая (тяга 5 кг). Во время инъекции тяговая система начинает постепенно тянуть субъекта вниз. Сила тяги регулируется в пределах от 20% до 100% массы тела на Земле. Сила тяги постоянна на протяжении каждой параболы. В течение 20 секунд невесомости или частичной гравитации испытуемый несколько раз прыгает. В конце параболы испытуемый ставит ноги сбоку от платформы, и система тяги прекращает тянуть вниз перед фазой вытягивания.

Этот эксперимент также будет проводиться в периоды повышенной силы тяжести, возникающие при разворотах самолета. Три оборота за полет следует выполнять при 3-х уровнях тяжести: 1,2, 1,4g и 1,6g.

Во время каждой параболы или поворота один экспериментатор занимается управлением системой тяги и сбором данных, второй — получением изображения, а третий — модификацией конфигурации системы. подвески между параболами и безопасности субъекта в случае дисбаланса во время парабол или во время поворота.