English

Человек в космосе

Эксперимент "Сарколаб"


Цель:

Изучение взаимосвязи между мышечно-сухожильными и нервно-мышечными изменениями, определяющими или лимитирующими сократительные функции у человека в продолжительном КП.

Задачи:

  • Охарактеризовать рефлекторную возбудимость мышц в пред-, полетных и пост-полетных условиях с использованием электрической стимуляции двигательного нерва и тестированием H-, Т-рефлексов, рефлекса на растяжение мышцы.
  • Оценить эластические и механические свойства мышц в пред-, полетных и пост-полетных условиях при активном и в пассивном состоянии путем изменения положения голеностопного сустава (диапазон движения) и путем измерения поперечной жесткости (ПЖ) мышц.
  • Охарактеризовать активацию мышц и мышечную выносливость при произвольном и непроизвольном (электрически вызванном) сокращении с регистрацией поверхностной электромиограммы (ЭМГ) во время максимальных и субмаксимальных изометрических и изокинетических сокращениях при постоянной скорости движения и с регистрацией М-ответов.
  • Оценить особенности изменения мышечной архитектуры (длину и угол наклона мышечных пучков) в пред-, полетных и пост-полетных условиях при активном и при пассивном состоянии.
  • Охарактеризовать изменения механических свойств сухожилия камбаловидной мышцы (КМ) (жесткость и растяжимость, определяемые по ультразвуковой визуализации во время выполнения изометрических сокращений с возрастающим усилием) до и после КП.
  • Оценить внутренние свойства сократительных и молекулярных путей, участвующих в адаптации тканей до и после КП.
  • Оценить динамическую моторную работоспособность во время выполнения серии предъявляемых двигательных задач с внешними и без внешних нагрузок.
  • Оценить изменения функциональных свойств нервно-мышечной активности (НМА) до и после КП.
  • Оценить изменения параметров точностных произвольных движений у человека до и после КП.
  • Проанализировать относительную роль центральных и периферических факторов, определяющих функциональные свойства НМА у человека и изменение их удельного вклада в результате длительного КП.
  • Оценить степень изменения отношения суставной угол - угол перистости мышечного волокна при активном состоянии под влиянием факторов микрогравитации.
  • Оценить степень изменения временных и амплитудных характеристик ПЖ скелетных мышц у человека после продолжительного КП.

Используемая научная аппаратура:

При проведении эксперимента используется научная аппаратура ЕКА и НАСА:
  • аппаратура MARES предназначена для фиксации обследуемого и регистрации мышечных и рефлекторных сокращений мышц;
  • T61P EPM laptop с внешним диском MARES-EPM Hard Disk обеспечивает управление работой изделия и проведение обследований.
  • электростимулятор PEMS-2 (Percutaneous Electrical Muscle Stimulator) предназначен для электростимуляции двигательных нервов, иннервирующих скелетные мышцы у человека;
  • ультразвуковая система (NASA HRF Ultrasound device) предназначена для проведения ультразвуковых исследований изменений архитектуры мышц у человека;
  • электромиограф (ESA EMG device) предназначен для регистрации биоэлектрической активности мышц;
  • укладка MARES Consumables kit содержит расходные материалы для проведения обследований одного космонавта в соответствии с программой КЭ;
  • укладка MARES Ultrasound kit содержит расходные материалы для проведения ультразвуковых обследований в рамках эксперимента.

Ожидаемые результаты:

Всесторонне исследование изменений мышц необходимо для организации длительных космических экспедиций.

Результаты эксперимента:

Результатами эксперимента являются информация, регистрируемая с помощью оборудования MARES, электростимулятора, электромиографа и ультразвуковой систем, а также сопроводительные фото и видеоматериалы.

Экипаж МКС


ХОШИДЕ АкихикоХОШИДЕ
Акихико



Олег НовицкийНОВИЦКИЙ
Олег



Петр Дубров Дубров
Петр



Марк Ванде Хай  ВАНДЕ ХАЙ
Марк



КИМБРОУ Роберт Шейн  КИМБРОУ
Роберт Шейн



Меган МАКАРТУР МАКАРТУР
Меган



Тома  ПЕСКЕПЕСКЕ
Тома