拟议的NMES太空飞行对策的代谢成本与活跃成年人的步行相比

科学领域:

• 太空医学 太空医学
• 运动生理学 运动生理学
• 生物力学 生物力学

背景情况:

• 宇航员在微重力下经历骨损失,目前的运动可能无法完全减轻火星任务上的骨折风险.
• 增加运动可以导致负热量平衡,这对长期太空飞行构成挑战.
• 神经肌肉电刺激 (NMES) 可以诱导肌肉收缩,可能会加重骨,但其代谢成本尚不清楚.

研究的目的:

• 将NMES的代谢成本与步行进行比较,以衡量骨负荷.
• 确定NMES是否为增加宇航员骨负荷提供了低代谢成本的选择.

主要方法:

• 十名受试者进行了5分钟的不同速度行走 (2英里/小时, 3英里/小时, 2英里/小时在6度的斜率上) 的试验,并将NMES应用于腿部.
• NMES的交付周期为1s开启/5s关闭,1s开启/4s关闭,1s开启/3s关闭.
• 测量了氧气消耗和二氧化碳产量,用布洛克威方程计算代谢成本.

主要成果:

• 最强烈的NMES工作周期 (1s开启/3s关闭) 增加了64.9%±52.8%的代谢成本.
• 在6度的斜坡上以2英里/小时,3英里/小时和2英里/小时的速度行走,会使代谢成本分别增加120.4%±26.5%,189.3%±59.5%,281.7%±66.8%.
• 不同的NMES工作周期之间没有发现代谢成本的显著差异.

结论:

• 最强烈的NMES比赛的代谢成本低于最慢的步行速度.
• 重复的NMES会话可能会增加骨负荷,而代谢成本很低.
• NMES可能是一个可行的策略,以增加每日骨负荷,并可能减少宇航员的骨损失.