太空体育活动与地面上的体育活动有许多不同。首先,它有特别强的针对性。在地面上开展体育活动,其出发点自然是增强体质,但有时也是为了比赛或表演。迄今没有为了太空体育比赛而进行太空体育锻炼的。
不一样的体育运动:为了适应失重环境
长期待在航天器飞行的失重环境中,由于“用进废退”规律在起作用,无用武之地的肌肉会萎缩,人的体重会减轻,骨骼会丧失钙质,还会产生其他一些体质变化。这是人体对失重环境的一种自然反应,要是一直待在失重环境中,这不会成为什么问题。但是,目前人还不能总是生活在失重环境中。
进入太空的人总是要返回地面的。一旦返回地面,体质的这些变化就会成为一种病症。长期太空飞行的宇航员返回地面时要用担架抬下,就是为了避免突然在地球重力作用下行走使缺钙变脆的骨骼碎裂或折断。有的宇航员在返回地面时,不能立即站立和行走,就是因为肌肉萎缩而无力反抗地球重力的缘故。
太空体育运动的作用
苏联一名宇航员在太空飞行6个月后返回地面时,家人给他献了一束鲜花,他竟无力拿起这束鲜花。在太空进行体育锻炼,是对抗这种变化的有力措施。
苏联宇航员柳明,在完成175天的太空飞行之后不到8个月,接着又进行为期185天的太空飞行,由于他坚持体育锻炼,返回地面后,体重增加了45千克。
在太空飞行326天的苏联宇航员罗曼年科,依照专家制定的体育锻炼程序,每日坚持锻炼,使脉膊稳定在每分钟62次,血压保持为10~166千帕。返回地面时,体重仅减轻16千克,骨组织的光学密度虽下降了5%,小腿肌肉体积缩小15%,但都保持在正常的范围内,并且其他生理指数也正常。所以在返回地球后,只用了3小时便能自主地活动,第二天就和妻子一块散步。这比他完成96天太空飞行归来的情况要好。
其次,在失重环境中进行体育锻炼是一件很困难的事。由于场地的限制,地面上的许多体育项目是无法进行的,而因为失重的关系,地面上一些常见的体育锻炼项目,如铅球、铁饼之类,可以不费吹灰之力推出很远很远,但达不到锻炼身体的目的。
别样的太空体育锻炼项目
首先是踩“自行车练功器”。自行车的车架是固定不动的,只有车轮可以转动。为了不使身体飘浮,需用安全带固定起来,然后双脚克服弹性带的弹力蹬动车轮,数字记功仪表通过传感器为所做的功记录并显示出来。
其二是在“微型跑道”上跑步。所谓“微型跑道”,只不过是一个皮带式的滚道。名为跑步,其实身体的直线位置是不变的,人站在滚道上,为了跟进滚动的滚道,需要克服50千克力(490牛)左右的皮带的拉力。这是模拟人在地面上的体重。人在地面上跑步,正是骨骼与肌肉系统克服地心对人体的引力而达到锻炼的目的。在“微型跑道”上跑步,皮带拉力造成的负荷,可以使骨骼与肌肉系统得到锻炼。
第三是拉“弹簧拉力器”。大家知道,弹簧的拉力是与重力无关的力。因此,在失重环境中拉“弹簧拉力器”,仍然需要用力气。
此外,体操也是太空体育锻炼的一个主要项目。
在载人航天初期,飞行时间短,座舱中没有配备体育锻炼器材,体操几乎是唯一的体育锻炼活动。
还有一种“准”体育器材,就是“负压裤子”。这种裤子可以密封,穿上后将里面的空气抽掉,造成下身负压,使在失重环境中往上涌的血液流向下肢,以避免下身病变。
太空中也可以进行体育锻炼
茫茫太空中进行宇宙航行的宇航员,是不是需要进行体育锻炼呢?在进行宇宙航行的初期,每次宇宙航行的时间只有几天,宇航员着陆后并没有发现有什么异常情况。然而,随着宇航时间的不断增长,问题也就随之出现了。
首先发现的问题是,当宇航员在太空中航行一个星期后返回地球的时候,宇航员出现了“起立性低血压症”,而且身体都比较虚弱。甚至连飞船的舱口也出不了,需要人扶着他们出舱。造成上述现象的主要原因,是由于宇航员长期停留在太空失重的环境中,身体产生脱钙,从而使骨骼变得疏松,肌肉也软弱无力。
那么,怎么才能克服这种现象呢?科学家们找到了解决的办法。那就是在宇航员食物中增加钙、磷、钾和维生素D,以及在太空中进行必要的体育锻炼。
但是,宇宙航行的环境与地面大不相同,不仅飞船的舱内空间很有限,载重量也不可能过大,一些体育的设施无法装置。同时,人体在太空中出现失重现象而飘浮在空间,双脚都很难落在舱底。在这种情况下,又怎么能进行体育锻炼呢?
体育科学家们经过反复研究和实践,已经找到了在太空中进行身体锻炼的项目及方法。这些项目和方法,大致可分为以下类型:
利用弹簧进行身体锻炼。比如让宇航员坐在椅子上,将身体固定好以后,用手和脚反复推、拉一种特制的弹簧器材;也可以用双手、双脚或者一手、一脚分别拉弹簧器材的两头;还可以用具有较好弹性的橡皮带将四肢固定后,两臂分别或同时向下、向左、向右拉橡皮带;或者用双脚、单脚往上拉橡皮带等。以此种种方法来锻炼宇航员的四肢骨骼和肌肉的力量。同时,医学家们还为宇航员设计了一种具有弹性的服装。宇航员穿上这种特制的服装后,全身都可以受到弹力的作用。只要一活动身体,就能够达到锻炼身体的效果。
还可以利用人体肌肉的颉抗作用来进行身体锻炼。如用双手五指交叉,进行对拉、拉推或者互拉;还可以双手拉脚而脚用力往前伸等。有人还为宇航员们编了一套由这些动作组成的体操。这种不需任何器材和不受空间限制的锻炼方法,也同样起到锻炼四肢和身体的作用。
利用双手推、拉或者打击悬挂在舱内的重物,以达到锻炼身体的目的。
由于宇航员在太空中采取并坚持以上几种锻炼身体的运动项目和方法,从而使他们的体质和骨骼及肌肉的力量不断增强。即使在太空中航行二三百天,甚至更长的时间,身体也不会变得虚弱,返回地球后再不会出现“起立性低血压症”和其他症状了。
长期在失重的环境之下,宇航员的身体健康当然会受到影响,因为长期不运动,你的肌肉就会逐渐萎缩,整天待在地球上,天天躺在床上的人身体的肌肉都会萎缩,更何况是太空这样一个时钟的环境,短期的载人飞船,他们就是在太空转几天就回来了,就不需要锻炼。
一般来说国家空间站无论是一个国家的还是多个国家,联合的空间站,都是有一个专门的锻炼的区域,这些锻炼的区域当然和地球上所见的健身房不一样,因为地球上的健身房很多的设备,它都是利用地球引力所带来的负重来促进身体肌肉的发育,或者说给身体的肌肉带来一定的刺激让它发育,但是太空没有引力啊,所以就只能通过人为的负重,比如你登自行车的时候齿轮之间的这种咬合力,就是不依赖于重力的。
宇航员也不会长期待在太空,它基本上都是有一个服役期的,在太空呆多久就会迎来下一波宇航员来更替他们的位置,以前不说太久吧,大概15年前能够进入太空的国家还是手术,那个时候技术还比较先进,但现在也不算什么了,现在稍微大一点的国家发射一个载人飞船难度都不高,尤其是对现在世界上这些主要的比如欧盟,美国,俄罗斯,中国等等发射一些航空载人飞船很简单,所以就没有必要每个都上新闻了,我们看不到的时候,他们都在默默的维持着空间站的运行。
所以总的来说,他们在空间站是有锻炼的设备的,也会有相应的食物来保持他们营养的均衡有效的锻炼设备来促进身体肌肉的保持,隔一段时间就会被替换掉,不同的国家有不同的习惯,可能有的国家是三个月,有的是半年,有的是一个月,他们不会长期待在太空。
航天员在太空上的生活基本上会和地球上的生活高度相似,因为他们会模拟在地球上的生活状态。
随着神舟12号载人飞船的顺利升空,很多人会把目光放到这一次的三名宇航员身上,这三名宇航员承载着艰巨的太空任务,同时也会在太空上停留三个月时间,三个月时间对于我们正常人来说都非常久,更不要提在太空上生存了。关于题主问的这个问题,我会从以下几点做详细解答。
宇航员会高度模仿地球上的生活。
因为太空处于真空环境,宇航员很难实质的参照地球上面的生活。尽管如此,为了维持健康,宇航员高度模仿地球上的生活,他们会有规律的作息,同时也会在太空上进行适当的体育锻炼。因为太空是失重的环境,在这样的环境下保持健康是非常必要的行为,不然很有可能会伤及到宇航员的身体健康。
宇航员会定期进行力量训练。
正如我在上面所提到的那样,太空是失重的环境,很容易导致一个人骨质疏松,太空环境对人体的骨骼和肌肉提出了很高的要求。为了充分保持健康,宇航员会定期进行力量训练,并且通过相应的对抗训练来保持健康。
宇航员也会在太空中生活。
这个生活主要指的是宇航员的生活起居,虽然太空环境比较麻烦,但宇航员周围有着先进的太空设备,他们会依靠这些太空设备来维持日常生活。在太空中跑跳是比较困难的动作,但洗澡和刷牙这样的行为就非常简单了,航天员在升空之前就进行了相关的训练,所以他们能非常娴熟的进行这些动作。
除此之外,宇航员还要在生活的前提下完成相应的太空任务,预祝他们早日凯旋归来。
航天员进入太空后,身体会发生一系列适应性变化,最主要的变化有心血管系统的改变、肌肉萎缩和骨量丢失。随着飞行时间的延长,情况会越来越严重。如果航天员永远生活在太空中,这种适应性变化不是什么问题。
问题是,航天员最终要返回地球生活,如果不采取措施防止或减少这些变化,航天员返回地面后就不能再适应地面上的重力环境。在轨锻炼就是帮助航天员减少肌肉萎缩和骨量丢失的不可或缺的方法。因此,太空中的航天员,每天都要进行科学的体育锻炼。
航天员在轨锻炼使用的典型器械及对抗失重的措施有:自行车功量计、隔振跑台、拉力器、企鹅服、下体负压筒和套带等。自行车功量计用于失重环境下提高航天员的有氧运动能力,锻炼其下肢肌肉。隔振跑台类似于地面的跑步机。“太空跑步机”配有弹性束缚带,将航天员“压”在跑步机上,否则航天员跑不起来。另外,“太空跑步机”必须采取隔振措施,以防止航天员的锻炼影响航天器上的其他设备和科学实验。
此外,航天员还可用拉力器锻炼上肢和肩部肌肉。企鹅服内有弹性束带系统,能向航天员全身施加纵向力,以对抗失重导致的肌肉萎缩。下体负压筒能为航天员下肢提供负压环境,促使航天员体内的血液向下肢流动,从而更好对抗和适应失重环境。航天员还可在大腿处戴上套带,以部分阻滞下肢静脉回流。
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