地面太空人需要臥床休息研究

2024 4 10

 

  • 與 NASA 合作的下一項研究將於 2024 年秋季開始,將調查太空人為何存在協調問題以及有何幫助。
  • 12 名測試對像在科隆:envihab 度過了 88 天,其中 60 天躺在床上。
  • 為了透過流體變換產生空間效果,頭部比腿部低六度。
  • 研究方向:太空旅行、太空醫學

 

返回地球的太空人在著陸後立即得到照顧:整個團隊協助他們離開太空艙、安裝、支援並進行初步檢查。但如果著陸不是在地球上,而是在月球或火星上呢?一開始沒有人幫忙。太空旅行者只能靠自己──長時間處於失重狀態會帶來各種後果:頭暈、絆倒、協調問題。這可能會危及任務。為了防止這種情況發生,德國航空航天中心(DLR)正在臥床休息研究中研究可能的對策。任何想從 2024 年 9 月開始參加的人仍然可以申請。

躺著推進太空旅行? 「參與者不只是在床上躺 60 天。床也向頭部傾斜六度。這意味著頭部低於腳部,」博士解釋道。穆德 (Edwin Mulder ),科隆DLR航空航天醫學研究所研究主任。 「有了這種傾斜,體內液體的變化方式幾乎與太空人在太空中的情況相同。」沒有地球引力,更多的液體流入身體的上半部分,而更少的液體流入腿部。頭部壓力增加,身體缺乏活動導致肌肉和骨骼分解,平衡感混亂,心血管系統發生變化——這些只是處於失重狀態的一些後果,臥床休息也表現出這些後果學習。目前的 SMC 研究(感覺運動對策研究)再次與美國航空暨太空總署NASA合作進行,主要關注在太空停留後的感覺運動傷害以及可能的對策。

 

抬起一條腿克服障礙:這對太空旅行者來說可能是一個挑戰

太空旅行後,感官知覺(例如聽覺、視覺或感覺)和運動反應(例如行走、抓握或投擲)的相互作用可能會受到干擾。 「這會影響日常生活。例如,當有人看到一塊石頭時,必須抬起一條腿才能越過它,」德國太空中心航空醫學研究所的 Andrea Nitsche 說道。她選擇了 12 名測試對象,他們將在科隆研究設施:envihab停留整整 88 天,包括準備和後續工作,以便未來的太空旅行者能夠安全、協調地工作。

:envihab 的第一次研究活動將於2024 年9 月開始,第二次研究活動將於2025 年4 月開始。年齡在24 至55 歲之間、身高在1.53 至1.90 公尺、BMI 為18 至30的人可以申請。您還必須身體健康、不吸煙並且德語說得很好。全面參與可獲得 18,000 歐元的費用補貼。在這88天中,有60天是低頭躺在床上度過的。活動結束後三個月進行強制後續檢查。選擇過程是多階段的:有興趣的人首先透過網站dlr-probandensuche.de填寫一份問卷。接下來是參加線上資訊活動、心理問卷、電話訪談、在科隆進行的初步體檢、評估日以及最後的研究。

 

例如,參與者訓練自我意識、力量和耐力

活動期間,各種對策的有效性將會被檢驗。參與者分為四組。一組人在「重力床」上完成所謂的本體感覺訓練,以保持位置、姿勢和運動感。 「重力床」是一種特殊的模擬器,參與者可以躺在一種氣墊上「漂浮」。用帶子將腳壓在傾斜的板子上,讓參與者有站立的感覺。你還必須在這個位置上移動,除此之外,還要訓練你的平衡感。第二組也進行肌力和耐力訓練。第三組使用電脈衝(EMS)接受肌肉刺激。第四組躺在床上,不參與任何對策。 「這個對照組在科學上非常重要,因為它向我們展示了當你省略任何類型的訓練時會發生什麼。其他組別的結果最終會與本組進行比較。」Edwin Mulder 說。

分配是隨機的。對每個人來說,每天的體檢和實驗都在計畫中,每項活動都是在躺下進行的:個人衛生、上廁所、可能的休閒活動、吃飯。測試對象接受新鮮準備的均衡膳食,這些膳食是根據他們的個人需求以克和毫升計算的。參加者在 88 天內不得離開 :envihab。不過,他們可以從單人房的床上轉移到公共房間進行共享活動,例如棋盤遊戲或看電視。這 88 天包括臥床階段後兩週的復原期。在物理治療師和訓練師的支持下,臥床休息的所有身體影響都會消失。

「德國航太中心自 20 世紀 80 年代以來一直在進行臥床休息研究。我們知道參與不是一件小事,而是一個真正的挑戰。」埃德溫·穆德 (Edwin Mulder) 說。 「我們的參與者,我們稱之為陸地太空人,在三個月的時間裡一起成長為一個社區。大多數人都覺得參與一項對未來太空任務的成功非常重要的研究很特別。”

 

[照片]

(A) 數十年臥床休息研究經驗

博士。埃德溫·穆德(Edwin Mulder)(右)領導德國太空中心的臥床休息研究。在目前的研究以及 SMC 研究(感覺運動對抗研究)中,研究的重點是可能的長期月球或火星任務。

 (B) 日常體檢和實驗

在 SMC 研究(感覺運動對策研究)中,參與者在 :envihab 中度過 88 天,其中 60 天躺在床上。 該計劃包括日常體檢和實驗。 在這裡,新陳代謝的變化是透過我們呼吸的空氣來測量的。

(C) 躺著吃東西

在臥床的60天裡,所有活動都是躺著進行的。 這也包括食物。 作為 SMC 研究的一部分,測試對像在 :envihab 中接受的膳食是根據他們的個人需求精確計算的。

(D) 低頭運輸

參與者在航太醫學研究設施:envihab 總共停留了 88 天。 他們還從房間前往檢查和實驗,頭朝下躺在躺椅上。 SMC 研究小組全天候照顧地面太空人。

(E) 睡前和睡後平衡分析

其中一項關於身體感知和平衡的研究:測試對象站在測量平台上,必須透過人造地平線的視野來補償自己的運動。 在實驗過程中它們用帶子固定。 作為 SMC 研究的一部分,對臥床休息階段之前和之後的值進行比較。

(F) 臥床休息後的復健與平衡訓練

SMC 研究的參與者在 :envihab 停留了 88 天。復健訓練在最後兩週進行。在物理治療的支持下,臥床休息的所有身體影響都會消失。

 

source: 
德國航空航太中心