Беговые дорожки для космоса

Беговая дорожка для космонавтов

Со времен первого полета человека в космос прошло немало лет, и сегодня космонавтика – обширная отрасль, в которой задействовано множество людей. Неоценимый вклад в развитие науки и техники вносят длительные космические экспедиции, проводимые рядом стран по всему миру.

Всем известно, что для участия в космической программе нужно иметь великолепное здоровье, но не все знают, что нужно оно не только для того, чтобы успешно переносить перегрузки. Чем дольше человек находится в космосе, тем сильнее тот влияет на его физическое состояние, и в долгих полетах это необходимо учитывать.

Влияние космических экспедиций на здоровье

Человеческий организм приспособлен к постоянному пребыванию на Земле. Наше тело рассчитано на земное атмосферное давление, определенный уровень силы гравитации и климатические условия. Сердце, сосуды, внутренние органы и мышцы – все работает с учетом постоянных внешних нагрузок.

В космосе силы гравитации нет: космонавты перемещаются по кораблю в условиях невесомости, а техническая возможность обеспечить стабильную искусственную гравитацию пока не изобретена. Непривычные для организма условия, отсутствие привычной нагрузки и давления влияют на тело не лучшим образом:

• из-за недостатка нагрузок начинаются дистрофия и атрофия мышц;
• сердечно-сосудистая система также вынуждена работать в непривычном режиме;
• резко падает мышечный тонус;
• меняется кровообращение: из-за отсутствия гравитации кровь отливает от ног и в чрезмерном объеме скапливается в верхней части туловища;
• работа систем организма в экстремальном режиме может спровоцировать изменения в сознании, недопустимые для космонавтов.

Такие нагрузки – одна из основных причин, по которым для космических экспедиций отбирают лишь людей с отменным здоровьем: им легче пережить сложные и тяжелые условия. Даже такие здоровые люди, как космонавты, после длительных экспедиций нуждаются в реабилитации под присмотром врачей, а за их состоянием во время полетов в космос непрерывно наблюдают.

Купирование последствий полета

Чтобы задержать либо обратить вспять дегенеративные процессы, которые могут начаться в организме из-за непривычных условий, активно применяют спорт и фитнес. Мышцам, не испытывающим привычных нагрузок, необходимо работать, иначе практически неизбежно начнется атрофия. Кроме того, грамотно организованные занятия спортом улучшают кровоснабжение – так можно провести профилактику сердечно-сосудистых проблем.

Спорт важен всем категориям людей, но для космонавтов он просто незаменим. Поэтому для людей, занятых в длительных космических экспедициях, разработаны специальные протоколы по занятиям фитнесом:

• по сообщениям самих космонавтов, врачи рекомендуют им заниматься спортом не менее двух часов в день;
• фитнес практикуется как после возвращения на Землю для скорейшего прихода «в форму», так и на самой космической станции.

Как тренируются космонавты

Спорт на космическом корабле отличается от тренировок, к которым мы привыкли. В космосе отсутствуют атмосферное давление и сила тяжести, что делает невозможным фитнес в знакомом нам понимании. Для успешных тренировок космонавтов разработаны специальные устройства. Яркий пример – беговая дорожка для космонавтов. Такие тренажеры размещены на Международной космической станции.

• Бегать по ленте в условиях невесомости невозможно без особых приспособлений. Поэтому беговая дорожка снабжена специальными конструкциями (ремнями и жилетом), которые удерживают космонавта на тренажере.
• Дорожка сконструирована особым образом, чтобы ее можно было использовать в космосе. Разные режимы нагрузки позволяют космонавтам эффективно контролировать свои тренировки.
• В среднем космонавт проводит на беговой дорожке около часа в день.

Участники космической программы сообщают, что после тренировки в космосе организм восстанавливается быстрее, чем после занятий на Земле. Кроме того, бег на дорожке позволяет избежать атрофии мышц, улучшить тонус организма и поддержать сердечно-сосудистую систему. Помимо беговой дорожки, космонавты используют имитацию велотренажеров и другие устройства.

Сейчас на МКС применяется специальная техника американских и отечественных производителей, снабженная системами для гашения вибраций и для тренировок в невесомости. И пусть с космическими дорожками обычному человеку не познакомиться, вы всегда можете прийти в фитнес-зал на Земле и позаниматься на тренажерах от известных компаний – спорт полезен всем.

Источник

Лунный дневник: Как я полюбила и возненавидела космическую беговую дорожку

Во время изоляции не испытываешь ни ярких эмоций, ни глубоких чувств, так как сами условия жизни настраивают все в вашем разуме и теле на ровное рутинное существование. После первого месяца эйфории и повышенного интереса ко всему наступает период адаптации. Человек быстро привыкает к экстремальным условиям и вскоре перестает их считать таковыми.

Но есть одно неодушевленное существо, которое не дает покоя многим в экипаже нашего «летящего к Луне» SIRIUS19. Неважно, сколько времени прошло, а мы так и не можем к ней привыкнуть. От любви до ненависти к ней вас отделяют несколько минут и пара делений ускорения. Монстр, «beast», истязатель, «то, что доктор прописал» — у каждого из нас свои прозвища или ругательства в адрес пассивной беговой дорожки.

В обычной жизни такой вид беговой дорожки используется крайне редко. Ей не нужно электричество, моторы, встроенный компьютер. Это беговое полотно, которое приводится в движение усилиями самого человека. Как в мультфильме «Флинстоуны», где герои перебирали ногами, отталкиваясь от земли, тем самым приводя доисторический автомобиль в движение.

На пассивной беговой дорожке чаще чувствуешь себя не пещерным человеком, а хомячком в колесе. Наш бег можно использовать как источник энергии, осталось только подсоединить кабель электропитания. Мы часто шутим, что это идеальная машина для пыток, и, как оказалось, в этом есть большая доля правды.

Арестантский труд

Прототип беговой дорожки придумал английский изобретатель Уильям Кьюбитт в 1818 году после того, как увидел, что заключенные в тюрьмах прохлаждаются. «Шаговая мельница» была создана им специально для каторжников-бездельников, которые должны были вращать двухметровое колесо с 24 лопастями, исполнявшими роль ступеней, нога-в-ногу шагая в бесконечную воображаемую гору в течение 6-10 часов. Эта работа производилась не просто так: с помощью шаговой мельницы перемалывалось зерно, поднималась вода из колодцев и даже вентилировались шахты. Администрации тюрем сразу же смекнули, насколько изобретение полезно. Заключенные начали приносить пользу и были не в состоянии строить планы побега.

Лишь в 1902 году практику каторжного бега окончательно отменили как антигуманную. Всего спустя десятилетие была запатентована беговая «Тренировочная машина» Клода Хагена, и обеспеченные господа смогли почувствовать себя в роли заключенных за свои же деньги. Современный аналог беговой дорожки создали американцы кардиолог Роберт Брюс и изобретатель медицинских устройств Уэйн Куинтон.

Stairway to heaven

Первая беговая дорожка для использования на борту космической станции «Салют» была создана в институте авиационной и космической медицины в 1971 году. В нашем изоляционном космическом эксперименте SIRIUS19, проводимом И нститутом медико-биологических проблем РАН (ИМБП) совместно с NASA, большая часть тренировок и тестов на выносливость проходит на пассивной беговой дорожке, но уже созданной специальным конструкторским бюро экспериментального оборудования (СКБ ЭО) при ИМБП для программы «Буран». Она является основным секретом здоровья и поддержания работоспособности при выполнении космического полета.

В условиях микрогравитации всего через две недели кальций из костей начинает вымываться, а мышцы ног – атрофироваться. Пассивная беговая дорожка эффективнее обычной активной, так как заставляет работать именно те группы мышцы, которые будут задействованы при ходьбе и при положении стоя на Земле.

При настоящих полетах в космос используют беговую дорожку «БД-2», которая отличается от нашего образца для наземных тренировок тем, что имеет неустойчивую опору. Платформа снабжена специальной системой виброизоляции, чтобы во время работы тренажера нагрузки не передавались на корпус станции. Космонавтам приходится одновременно бежать и держать баланс из-за неустойчивой опоры. Перед лицом бегущего установлен небольшой прямоугольный пульт, на котором высвечиваются скорость бега, пройденный путь, время и другие данные. «БД-2» может работать как в активном (перемещение полотна с помощью мотора), так и в пассивном режиме (полотно дорожки продвигается ногами космонавта, с сопротивлением).

Вот что рассказал про эту дорожку наш командир, космонавт Евгений Тарелкин: «Выставляешь 70% от своего веса на Земле, присоединяешь себя поводками нагрузочного костюма, начинаешь бег и балансируешь. Первое время очень трудно бежать и не перекашиваться в сторону. Кажется, что этому никогда не научиться, но спустя несколько тренировок чувствуешь себя опытным эквилибристом. Наши космонавты прилетают в лучшем состоянии, благодаря специальной программе тренировок на пассивной беговой дорожке и вакуумным штанам «Чибис», которые способствуют приливу крови к ногам. Тренировки в «Чибисе» всегда выполняются в паре, чтобы контролировать состояние друг друга, так как можно потерять сознание».

Как вымотать космонавта

На протяжении четырех месяцев мы бегали по схеме: три дня бега, один день отдых и снова три дня бега. Программа тренировок меняется раз в месяц с пассивной беговой дорожки на активную, с режима бега на постоянной скорости на интервальный с перепадами от 5 км/ч до 13 км/ч. Первый день мы бежим около 30 минут, второй 36 минут, а третий, самый тяжелый, 42 минуты.

Более сложная тренировка – конечно, на пассивной беговой дорожке по интервальной программе третьего дня. Бежать, да даже просто идти на пассивной беговой дорожке со скоростью 7 км/ч уже выматывает. Через 10-15 минут пот покрывает все тело. Представьте, что вы быстро идете или бежите по песку в тяжелых кирзовых ботинках. Если на активной беговой дорожке при беге на скорости 12 км/ч пульс не поднимается выше 140 ударов в минуту, то та же скорость на пассивной дорожке заставляет сердце биться намного быстрее, а легкие жадно глотают воздух. Пот льет так, что попадает в глаза, нос, капает крупными каплями на пол и кажется, что никогда в жизни, даже в бане, ты так не потел. Все тело кричит о пощаде, но разум борется с его сигналами. Кто победит в этой битве силы воли и жалости к себе? Все зависит от запаса энергии, насколько выспался, как плотно поел. Один день ты побеждаешь ее, а в другой не хватает 30 секунд, чтобы добежать до конца на максимальной скорости.

Все члены экипажа бегают на ней под разную музыку. Врач экипажа Стефания Федяй пробовала сначала под рэп, потом резко перешла на классику, поп-музыку и даже аудиокниги. В итоге Стефания стала бегать в тишине, слыша лишь пульсацию своего сердца и скрип механизмов дорожки. Меня настраивали на боевой лад группы Prodigy и Red Hot Chili Peppers.

Почему так важно музыкальное сопровождение? Наш организм ищет любые средства для облегчения своей получасовой ежедневной участи «пота и слез». В моменты, когда каждая клетка в тебе просит остановиться и кажется, что еще немного, и ты задохнешься, силой мысли открывается «второе дыхание», и каким-то чудом ты пробегаешь все 42 минуты.

У каждого из нас свой внутренний мотивирующий диалог. Обычно я твержу себе «Захотела в космос, вот получай. На настоящей космической станции тренировки будут еще сложнее». А в самые трудные минуты бега, когда три минуты растягиваются в двадцать, я представляю космический корабль, летящий к Марсу. Осталось несколько сотен километров. Невероятный чужой мир красных пустынь ожидает первых людей с Земли. Мы должны будем сразу же свободно перемещаться, выполнять тяжелую физическую работу, что было бы невозможно без тренировок на беговой дорожке во время долгого перелета от Земли к Марсу. Тогда начинаешь относиться к пассивной дорожке как к строгому доктору, помогающему тебе прийти к цели, будь то полеты в космос или выносливое стройное тело.

Наш проект по имитации полета к Луне SIRIUS19 подходит к концу. Вчера прошла моя последняя тренировка на «монстре». Именно в этот момент я поняла, что наконец мы с ней подружились. Отдышавшись и вытерев пот и с себя и с дорожки, впервые с грустью расставания я обратилась к ней:

«Я буду скучать по тебе, боевая старушка, ведь ты отлично прочищала мозги от лишних мыслей, а тело от лишних килограммов».

Источник

В России создали уникальный тренажер для космонавтов

• 

Российские конструкторы и врачи создали беговую дорожку, разработанную для тренировки космонавтов в невесомости. Агрегат предлагает четырехдневную индивидуальную программу для каждого космонавта, составленную с учетом его физической формы. Цена такого тренажера — около 10 миллионов рублей.
В невесомости человеческий организм быстро привыкает к отсутствию земного притяжения. Тонус мышц, поддерживающих вертикальную позу, снижается за несколько дней. Поэтому вернувшиеся космонавты сразу после приземления не в состоянии ступить ни шагу. Так, бортинженер Александр Самокутяев, который провел на борту МКС более 5 месяцев, после возвращения на землю учился ходить.
Чтобы, вернувшись из невесомости, быстро адаптироваться к земному притяжению, необходимо делать специальные физические упражнения. Для таких тренировок есть специальное оборудование – «вертикальная дорога». На этом тренажере космонавты занимаются в космосе, чтобы сохранять в тонусе позную мускулатуру – мышцы, которые помогают нам держать вертикальное положение.
Главный тренажер для космонавтов – абсолютная новая бегущая дорожка. Это самый дорогой тренажер на земле: цена дорожки, разработанная российскими конструкторами и врачами – около 10 млн рублей. Дорожка сама подсказывает космонавту, сколько и с какой скоростью ему нужно бежать. В программу уже заложены инструкции, составленные по результатам десятилетних экспериментов в космосе и на земле. На их основе был составлен четырехдневный цикл занятий. Первый день рассчитан на тренировку скоростных способностей, второй – на развитие силы. Это самый тяжелый день для космонавтов. Третий день – тренировка выносливости. Последний – режим свободного бега: космонавт сам решает, сколько и как ему заниматься. Можно вообще не бегать, но тогда в невесомости летчик будет испытывать дискомфорт. «Бегать нужно каждый день обязательно», — заключает бортинженер МКС Александр Самокутяев.
Во время выполнений тренировок в космосе космонавты занимаются в специальном нагрузочном костюме, который позволяет на борту сымитировать земное притяжение. Надевать этот костюм они учатся еще на земле.
Бегать в этом снаряжении в условиях гравитации невероятно сложно, словно к твоему весу добавилось еще несколько десятков килограммов. Кстати, в американской методике подготовки астронавтов главенствующую роль играют силовые тренировки. Однако в этом споре одерживает верх российская система. Очередное доказательство тому было получено 4 мая 2003 года.
Силовой тренажер у наших космонавтов тоже есть: это совместная российско-австрийская разработка. На нем фиксируется нагрузка, расслабление и скорость выполнения каждой попытки. Тренажер позволяет проработать практически все мышцы. Нагрузка на нем создается электрическим мотором, который натягивает суперпрочные шнуры. Занятия на нем максимально эффективны: если космонавт прикладывает больше усилий, тренажер увеличивает нагрузку.
Упражнения на бицепс очень полезны для подготовки к выходу в открытый космос: за пределами станции все приходится делать руками, и даже несмотря на невесомость космонавты сильно устают.
Информация о тренировках ежедневно передается врачам Центра подготовки и анализируется. На основе этих данных выдаются рекомендации экипажу, если надо, медики готовы помочь космонавту в любое время.
Первую встречу с гравитацией после длительного пребывания в космосе сложно с чем-то сравнить. Но благодаря современным методикам подготовки космонавты способны справиться и с космической невесомостью, и с земным притяжением, и в перспективе – к высадке на другие планеты.

Читайте также.

• Команда энтузиастов разрабатывает отечественную компьютерную игру об освоении космоса
• Взаимодействие ГАИС «ЭРА-ГЛОНАСС» с Системой-112 обеспечено в 26 субъектах РФ
• В России создали новый сплав для авиакосмической отрасли

Вступайте в наши группы и добавляйте нас в друзья 🙂

Однако в этом споре одерживает верх российская система. Очередное доказательство тому было получено 4 мая 2003 года.

Уважаемые не перепечатывайте пожалуйста глупости из других СМИ о космосе, подобная дорожка используется со времён ДОС «Салютов». Совсем недавно около года назад на российском сегменте МКС заменили дорожку на новую, модернизированную и улучшенную.

Источник