NASA如何改善运动训练?

作者:布莱恩·布恩

锻炼不仅仅是为了地球上的运动员——宇航员在太空时必须保持体形。参见更多宇航员照片.
盖蒂图像/华盖创意

所有NASA宇航员在太空中面对失重。长时间呆在太空中的长期影响无重力环境是它削弱了身体。太空飞行导致萎缩和骨骼的肌肉,以降低密度。为了防止这一点,或至少限制损害,美国宇航局有运动培训师和身体康复技术人员,以获得太空飞行的宇航员。培训师还教导宇航员如何在飞行期间将他们的身体保持在理想的形状,然后与他们一起工作,一旦他们返回地球就恢复他们的身体状况。

培训师为特派团的每个阶段制定了各种锻炼和力量训练方案。他们主要关注多关节、负重和下半身练习,以解决身体中通常因缺乏重力而最虚弱的部位。肌肉萎缩和骨密度降低最有可能发生在下半身,由于失重,下半身在太空中的使用少于手臂和躯干。站立和行走等活动让我们的肌肉和骨骼在地球上得到持续锻炼;但在太空中,它们几乎不被使用。

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美国宇航局研究和开发训练计划和机械,以准备、维护和恢复宇航员,极大地促进了生理学(运动科学)的一般知识体系。这也导致了商用的、受美国宇航局启发的运动和理疗设备。

美国国家航空航天局对空间行程对身体的影响进行的研究 - 在空间计划的早期开始的研究中,在任何人甚至留下地球之前才表明,长时间暴露于空间LED的低重力环境在心脏周围的骨骼,misshapen血细胞和额外的脂肪层(与身体活性降低)的额外额外的脂肪量下降。美国宇航局医生对宇航员进行了飞行后检查,所有这些都经历了骨骼和肌肉密度损失。原子能机构决定,它必须制定特定于宇航员特定需求的运动方案和设备。

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练习班车

在NASA的天空实验室发射之前空间站1973年,美国宇航局聘请波音公司工程师加里·格雷厄姆(Gary Graham)设计了一种心血管运动机,它可以保持心脏形状并优化血液流动。宇航员还必须能够在太空中使用它。格雷厄姆和他在美国宇航局的团队最终为宇航员制造了一种称为CMC 2000航天飞机的运动机。

要使用CMC班车,宇航员躺在轨道上滑动的托架上。接下来,他们将脚从踢脚上推开,然后在保持可调节的弹性绳索的同时拉动,然后提供抵抗力。通过每次重复,机器移动用户的隔膜并锻炼胸腔,吸引血液,并帮助保持心脏健康和整体血流。

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宇航员1973年至1974年,在为期84天的太空实验室任务中使用了CMC航天飞机。根据对在飞行中使用该航天飞机的宇航员的心脏、肌肉和血液流动的观察,对设计进行了进一步的改进。一家名为当代设计的公司于1991年从格雷厄姆和美国宇航局获得了该技术的许可,并生产了一件商品穿梭机2000-1是一种被称为穿梭机2000-1的设备。主要用于诊断和康复环境,是为数不多的卧床病人使用的机器之一。穿梭机2000-1不仅能保持这些病人的心脏健康和血液正常流动,还能防止很少使用的骨骼和肌肉萎缩。

高级运动员也使用了2000-1的班车。在机器上进行的练习 - 称为Plyometrics - 提供强大,快速,肌肉收缩。这些练习将肌肉处理如装载,盘绕弹簧,在释放时提供巨大的速度和功率。因此,无论需要是否需要康复,维护或将身体带到下一个物理水平,由美国宇航局开发的机器为宇航员开发。

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G教练

在20世纪80年代后期,国家航空和航天局研究人员罗伯特·惠伦的任务是寻找帮助的方法宇航员通过新的飞行中、太空训练来保持体力。为了使太空中的身体保持正常的身体状态,训练需要重量来模拟地球重力的影响。Whalen建议在太空飞行训练中使用气压差。在宇航员训练时用空气来称量他们的体重将模拟重力,从而防止骨骼和肌肉退化。

截至那一点,宇航员的中飞行练习既困难又不完善。美国宇航局的标准设备是陡峭,防胎跑步机。要保持到位,宇航员被利用到机器。不仅是不舒服的,而且它扼杀了它应该助手的肌肉的运动。Whalen通过施加专门校准的空气压力来改变跑步机概念,以匹配效果重力将在该宇航员上进行效果。

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Whalen的G训练师类似于跑步机封口在一个充满活力的城堡。用户爬进胎面上方的气密洞。一旦,宇航员运行或走路,机器校准充气部分,将空气压力施加到宇航员的重量,根据需要抬起身体以推回下半身并手动提供相同的服务,该重力自然地提供相同的服务。

2005年,美国宇航局和Whalen向G-Tresher授权为Alter-G,Inc的公司授权,该公司适用于医疗用途和运动训练。其AlterG抗重力跑步机为身体康复患者提供了较低体积减少的患者。但它与美国宇航局模型之间有一个很大的区别,因为在技术上,跑步机在地球上做了它在空间中所做的相反。在空间中,空气增加重量并提供健康的抵抗力。在地球上,它卸下重量。今天,G训练师在康复中心,军事医院和专业和大学运动队的培训设施中广泛使用。

美国宇航局积极与运动训练界分享其知识,甚至提供运动训练实习。该实习对从事体育训练职业的学生开放,提供了宝贵的现实经验。包括物理医学和肌肉骨骼康复,以及对患者(包括宇航员)的实际身体评估。实习生也有机会帮助设计康复和培训方案。

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NASA运动训练:更多信息

相关文章

  • 来自外层空间的发明〉,兰登书屋,2000年。
  • 梅兰森,唐纳德。“G-Trainer'反重力'跑步机由FDA获得批准。”Engadget.com。2008年2月20日。(2011年3月15日)http://www.engadget.com/2008/02/20/g-trainer-anti-gravity-treadmill-gets-treadmill-ges-tread-by-the-fda//
  • 美国宇航局。“抗重力跑步机速度康复。”2009年。(2011年3月15日)http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20090039428_2009040053.pdf
  • NASA教育办公室。“NASA肯尼迪航天中心体育训练实习申请表”,2009年2月24日。(2011年3月15日)http://www.spaceref.com/news/viewsr.rss.spacewire.html?pid=30685
  • 尼尔·皮尔:《各级运动员的心理测量学》,尤利西斯出版社,2006年。

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