Các tình nguyện viên nằm trên giường 60 ngày để mô phỏng các điều kiện của không gian
Các phi hành gia phải đối mặt với nhiều thách thức trong không gian, bao gồm cả tác động của vi trọng lực lên cơ thể của họ. Mật độ xương giảm, cơ bắp teo tóp và chất dịch cơ thể dịch chuyển, dẫn đến các vấn đề về thị lực.
Để chống lại những tác động này, 12 tình nguyện viên đang tham gia nghiên cứu Nghỉ ngơi trên giường với luyện tập đạp xe và trọng lực nhân tạo (BRACE). Nghiên cứu do Viện Y học và Sinh lý học Không gian (MEDES) thực hiện và được Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Cơ quan Vũ trụ Pháp (CNES) hỗ trợ, nghiên cứu này điều tra tác động của trọng lực nhân tạo lên các phi hành gia.
Thiết kế nghiên cứu
Những người tham gia là những người đàn ông khỏe mạnh, trong độ tuổi từ 20 đến 45, được chia thành ba nhóm:
- Nhóm đối chứng: Nghỉ ngơi trên giường trong 60 ngày
- Nghỉ ngơi với đạp xe: Nghỉ ngơi trên giường và thường xuyên tập thể dục trên máy đạp xe
- Nghỉ ngơi với đạp xe và máy ly tâm: Nghỉ ngơi trên giường, đạp xe và định kỳ quay trong một máy ly tâm để mô phỏng trọng lực nhân tạo
Tất cả những người tham gia phải luôn giữ ít nhất một bên vai trên giường. Họ sẽ nhận được khoản thanh toán 19.300 đô la trong bốn năm.
Các phép đo sinh lý
Trước và sau thời gian nghỉ ngơi 60 ngày trên giường, các nhà nghiên cứu sẽ tiến hành một loạt các xét nghiệm sinh lý, bao gồm:
- Sức khỏe thần kinh
- Sức khỏe tim mạch
- Sức khỏe chuyển hóa
- Sức khỏe cơ bắp
- Sức khỏe xương
- Đánh giá nước tiểu, máu, nhãn khoa và tâm lý
Những phép đo này sẽ giúp các nhà khoa học hiểu được tác động của trọng lực nhân tạo đối với cơ thể con người.
Ứng dụng cho không gian và Trái đất
Trọng lực nhân tạo có thể cải thiện sức khỏe của các phi hành gia trong các sứ mệnh không gian dài ngày. Nó cũng có thể được áp dụng cho những người trên Trái đất, chẳng hạn như:
- Người cao tuổi
- Bệnh nhân nằm liệt giường
- Những người mắc các bệnh về cơ xương
- Những người bị loãng xương
Các nghiên cứu về nghỉ ngơi trên giường như BRACE cung cấp những hiểu biết có giá trị về tác động của việc cố định đối với cơ thể con người. Nghiên cứu này có thể được áp dụng cho các chương trình phục hồi chức năng cho những bệnh nhân đang hồi phục sau phẫu thuật hoặc bệnh nặng.
Đạp xe trên giường giúp cải thiện sức khỏe xương của các phi hành gia
Nghiên cứu BRACE là nghiên cứu đầu tiên ở Châu Âu đưa đạp xe vào một phần của giao thức nghỉ ngơi trên giường. Các nhà nghiên cứu tin rằng đạp xe có thể giúp duy trì mật độ xương ở các phi hành gia.
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng nghỉ ngơi trên giường có thể dẫn đến giảm mật độ xương từ 1 đến 1,5% mỗi tháng. Đây là mối lo ngại đáng kể đối với các phi hành gia có thể dành nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm trong không gian.
Đạp xe là một bài tập chịu trọng lượng có thể giúp duy trì mật độ xương. Bằng cách kết hợp đạp xe vào nghiên cứu BRACE, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tìm hiểu thêm về tác động của trọng lực nhân tạo đối với sức khỏe xương.
Đạp xe với trọng lực nhân tạo giúp cải thiện sức khỏe tim mạch của các phi hành gia
Đạp xe với trọng lực nhân tạo cũng có thể cải thiện sức khỏe tim mạch của các phi hành gia. Trong không gian, tình trạng không trọng lực khiến chất dịch cơ thể dịch chuyển, gây áp lực lên tim và các mạch máu. Điều này có thể dẫn đến giảm thể tích máu và giảm huyết áp.
Đạp xe với trọng lực nhân tạo có thể giúp chống lại những tác động này bằng cách tăng lưu lượng máu và duy trì huyết áp. Điều này có thể làm giảm nguy cơ mắc các vấn đề tim mạch ở các phi hành gia trong các sứ mệnh không gian dài ngày.
Kết luận
Nghiên cứu BRACE cung cấp những hiểu biết có giá trị về tác động của trọng lực nhân tạo đối với cơ thể con người. Nghiên cứu này có thể dẫn đến những cách thức mới để cải thiện sức khỏe của các phi hành gia trong không gian và những người có khả năng vận động hạn chế trên Trái đất.