Miért kell az űrhajósoknak edzeniük a Nemzetközi Űrállomáson?

Amikor a Földön az emberek úgy döntenek, hogy elkezdik a munkát, több okból is ezt teszik. Gyakorolunk azért, hogy a szívünk egészséges maradjon, izmaink legyenek, csökkentsük a stresszt vagy egy kicsit lefogyjunk. Az olyan űrhajósok számára, akik olyan környezetben élnek, mint a Nemzetközi Űrállomás, a testedzés azonban nem választás kérdése - ez szükségszerűség. A fenti okok és még sok minden más miatt tovább kell mozogniuk az űrben.

Ha csúcsot csúszott a Nemzetközi Űrállomás napi menetrendjeinek egyikén, sok mozgást észlelt. Bár a menetrendek mindig különbözőek, és minden nap több különböző feladatot igényel - egy nap tele lehet magazinokkal és televíziós műsorokkal készült interjúkkal, egy másik nap űrsétával állhat be az állomás egy részének helyreállítására - az űrhajósok mindig négy dolgot fognak megtenni. tartózkodásuk alatt. Az ételek, az alvás és a családtagokkal való beszélgetés mellett a testmozgás az egyik legfontosabb tevékenység egy űrhajós mozgalmas napján. Valójában az űrhajósok 16 órás időszakban akár négy órás gyakorlást is kapnak.

Miért dolgoznak ennyire az ISS fedélzetén lévő űrhajósok? Az űrhajósok a világűrbe történő kirándulás során azon kívül, hogy fitneszben tartják magukat és játékukon maradnak, az az oka, hogy hasonló állapotban szenvednek csontritkulás, olyan betegség, amely jelentős mennyiségű csontvesztést eredményez. De várjon - az űrhajósok nem az egészség csúcsán vannak? Hogyan eszi meg az űrben való tartózkodás a csontjait?

Miért befolyásolja másképpen testünkben az űrben élés, és mit tehetnek az űrhajósok? Vajon a súlyzók megcsinálják a trükköt, vagy valami továbbira van szükségük? A következő oldalon olvashat arról, hogy miért kell az űrhajósoknak szivattyúzniuk az űrben.

Amikor egy űrhajós hosszabb időt tölt az űrben, megtapasztalja a mikrogravitáció hatásait, és súlytalan marad az egész út során. Az űrhajósok ahelyett, hogy a padlón maradnának, mint a Földön, úgy lebegnek, mint az úszók a víz alatt, és meg kell kapaszkodniuk valamiben, ha stabilak akarnak maradni.

A kutatók megállapították, hogy miután hetek vagy hónapok súlytalan környezetben töltöttek, az űrhajósok jelentős mennyiséget veszítenek csont ásványi sűrűsége (BMD). A gerinc, a nyak és a medence BMD-vesztése havonta körülbelül 1,0–1,6 százalék, míg a kortikális csont, az egész test és a lábak körül található nehéz, külső csontrész körülbelül 0,3–0,4 százalékos veszteséget tapasztal hónap. Összehasonlításképpen: egy egészséges felnőtt a Földön egy évtized alatt elveszíti a kortikális csontstruktúra 3 százalékát - egy űrhajós ennyit veszíthet kevesebb, mint egy év alatt az űrben.

Ennek a csontvesztésnek az a következménye, hogy meggyengültek a csontok, amelyek hajlamosabbak a törésre a Földre visszatérve. Ráadásul az űrhajós több év elteltével sem fogja helyreállítani ugyanazt a csontsűrűséget, mint amilyen az indulás előtt volt.

Akkor miért történik ilyesmi az űrben? Az űrhajósok ugyanezen oknál fogva csontvesztést tapasztalnak, krónikusan fekvő betegeknél: teljes csontvázuk nem bír súlyt. Úgynevezett időszakot élnek át csontváz kirakása, amelyben a csontok elveszítik az új csontsejtek létrehozásának és a régiek helyettesítésének képességét. A fontos ásványi anyagok, például a kalcium és a foszfor mozgása is lelassul.

Bár a szakértők nem tudják pontosan, miért történik ez a mikrogravitációban, Dr. Roger K. Long, a Nemzeti Űrbiomedikai Kutatóintézet (NSBRI) kutatásait végző endokrinológiai kutató jelenleg ezt a konkrét választ keresi. Ő és mentora, Dr. Daniel B. Bikle úgy véli, hogy három anyag játszik szerepet, amikor az űrhajósok csontvesztésen mennek keresztül: inzulinszerű növekedési faktor (IGF-1), a csontokban termelő vegyszer, amely a csontok és a porcok növekedését okozza; IGF-1 receptor, amely a csontsejtek belsejében található és lehetővé teszi számukra, hogy reagáljanak az IGF-1-re; és béta-3 intergrin, egy fehérje, amely segíti az IGF-1 receptor működését. A kutatók úgy vélik, hogy a súlytalanság alatt a test kevesebb béta-3 integrint termel, ami megnehezíti az IGF-1 receptor számára, hogy az IGF-1-től származó üzeneteket továbbítsa a csontsejtekhez, és megmondja nekik, mit tegyenek. Ennek eredménye a csonttermelés csökkenése és a csontvesztés növekedése kell, hogy legyen.

Milyen gyakorlatokat végeznek az űrhajósok a csontvesztés kockázatának csökkentése érdekében? És tudnak-e bármilyen gyógyszert segíteni? Ha többet szeretne megtudni az űrben alkalmazott technikákról és berendezésekről, olvassa el a következő oldalt.

Három alapvető felszerelést használnak az űrhajósok az űrrepülések során.

A Nemzetközi Űrállomás futópadja, amelyet hivatalosan a Futópad rezgésszigetelő rendszer (TVIS), pont olyan, mint a Föld bármely más, csakhogy egyáltalán nem csatlakozik az állomáshoz. Egyszerűen ott lebeg, mint az űrhajósok. Ennek három előnye van: Magának az állomásnak a súlya kisebb, csökken a rezgés, és a futópad együtt mozog az űrhajóssal. A személyzet tagjainak továbbra is hámot kell viselniük, és a futópadhoz kell csatlakozniuk; különben a lábuk egyszerűen el fogja tolni a gépet tőlük, ha bármilyen futást próbálnak megtenni.

Az űrhajósok is használják Ciklusos ergométer rezgésszigetelő rendszerrel (CEVIS), amely lényegében mechanikus kerékpár. A CEVIS valójában az ISS padlójára van csavarozva, és az űrhajósok csatba fűzik cipőjüket, és biztonsági övet használnak, hogy tartsák magukat. Végül a Ellenálló edzőeszköz (RED) egy súlyemelő eszköz, amely szimulálja a gravitációt. A CEVIS és a RED egyaránt elősegíti az izomépítést és megelőzi izomsorvadás, az űrhajósok és az ágyban fekvő betegek egy másik állapota hosszú inaktivitás után tapasztalható.

Az űrhajósok sok gyakorlásra szánt idő ellenére is csekély mennyiségben szenvednek csontvesztéstől. Ez problémát jelent, ha valaha azt akarjuk, hogy az emberek hosszabb ideig tartózkodjanak olyan helyen, mint a Hold, ahol sokkal kisebb a gravitáció. Mivel az űrhajósok egyszerre csak néhány hétig vagy hónapig tartózkodnak az űrben, nem tudjuk, hogy a csontvesztés végül elvékonyodik-e és leáll-e, vagy folyamatosan történik-e.

A tudósok új módszereket gondolnak a csontvesztés visszafordítására. Azok a rezgő lemezek, amelyeken az űrhajósok napi 10-20 percig állnak munka közben, utánozhatják a teherbírás érzését és csökkenthetik az űrrepülés során a csontvesztés mértékét. A NASA kutatói azt is javasolják, hogy egész ingákat vagy állomásokat forgassanak jelentős gravitációs erő létrehozása érdekében, vagy nagy centrifugákat tervezzenek a csontvesztés leküzdésére [forrás: Houstoni krónika].

Az űrhajósok nagy figyelmet fordítanak étrendjükre és étrendi kalcium-kiegészítőket és más gyógyszereket is szednek, például biofoszfonátokat és kálium-citrátot, de ez nem feltétlenül old meg semmit - a probléma gyökere továbbra is a gravitáció hiánya [forrás: Dartmouth News].

Az űrhajósok űrben élésének és a csontvesztés ellensúlyozásának kísérletei szintén hasznosak lehetnek az itteni élet a Földön. A Európai Űrügynökség (ESA), például gondosan figyelemmel kíséri és kutatja az űrhajósok tevékenységét az ISS-en - az Orvosbiológiai Orvostudományi Intézettel és a Scanco Medical-lal együttműködve egy speciális szkennert tervezett, amely kiváló minőségű, háromdimenziós képeket készít a csontszerkezetekről a csontnövekedés tanulmányozásához és méréséhez [forrás: ESA]. Eredményeik mind az űrhajósoknak, mind a Föld csontritkulásában szenvedő betegeknek segíthetnek. Annak ellenére, hogy az osteoporosis és az űrhajós csontvesztés hátterében különbözőek az okok - előbbi hormonális változásokon, utóbbi súlycsökkenésen keresztül következik be - a kezelések hasonlóak lehetnek.

Az űrben éléssel kapcsolatos további információkért lásd a következő oldalt.