太空中的体育活动有哪些?

2019-09-04 08:24栏目:体育
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  长期呆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适应(要是一直呆在失重环境中,这不会成为什么问题。但在,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航天器,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。前苏联一名宇航员在太空飞行6个月后返回地面时,家人给他献了一束菖蒲花,他竟无力拿起这束鲜花。

  在太空进行体育锻炼,是对抗这种病变的有力措施。前苏联宇航员柳明,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4.5千克。在太空飞行326天的前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,使脉膊经常稳定在每分钟62次,血压保持为10~16.6千帕(75~125毫米汞柱)。返回地面时,体重仅减轻1.6千克,骨组织的光学密度虽下降了5%,小腿肌肉体积缩小15%,但都保持在规定的范围内。其他生理指标也一样。所以在返回地球后,3小时便能自主地活动,第二天就和妻子一道散步。这比他10年前完成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。由于场地等限制,地面上的许多体育项目是无法进行的,如游泳、滑雪、滑冰、越野、爬山、球类等等。由于失重,地面上另外许多体育锻炼项目,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。举重也一样,脚踩地面,手举杠铃,稍一用力,人和杠铃会一起飞走。即使将脚固定在地板上,人不飘浮了,但举起500千克重的杠铃也不过是伸伸胳臂而已,与做操无异。大家可能见过一个人在另一个人的一只手指上倒立的太空生活照片,似乎那只手指力顶千斤,但那不过是渲染气氛而已,其实倒立的人的重量为零。诸如此类,不费力气,当然达不到锻炼筋骨的目的。还有单杠、双杠、吊环、跳马,恐怕人人都会身轻如燕,生龙活虎般地进行一番,但最多也只能算是徒手体操而已。这大概是失重对体育活动的浓缩吧!

  其一是踩“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所做的功记录并显示出来。美国“天空实验室”和前苏联“礼炮”号航天站上的宇航员每次踩自行车练功器做的功不得少于4万到4.5万千克力米(392~441千牛米)。

  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÷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,可以使骨骼一肌肉系统得到锻炼。美苏都规定,每次在“微型跑道”上跑步的距离应达到3000~4000米。前苏联宇航员罗曼年科在11个月的太空飞行中共跑了1000多千米。

  其三是拉“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。太空中用的弹簧拉力器与地面上用的相同,一般有五根弹簧,每拉长0.3米要用11千克力(107.8牛)的力。

  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。前苏联早期的“联盟”号飞船宇航员,每昼夜作两次体操,每次30分钟。”随着航天时间的延长,每次体操的时间也延长到印分钟。

  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。

  纵观上述太空体育活动,与襁褓中的婴儿一样,只是原地伸伸胳膊动动腿而已。而负压裤子恰似真正的襁褓,连手脚都不用动了。但是,太空中的体育锻炼要求是很严格的,因而也是十分艰苦的。美国“天空实验室”上的宇航员,每昼夜需进行三次体育锻炼,每次的时间分别为30、60、90分钟。前苏联“礼饱”号航天站上的宇航员,每昼夜也是三次体育锻炼,其中两次各75分钟,一次30分钟。地面指挥中心通过遥测系统对宇航员的体育锻炼情况进行监督和监测。

  地面指挥中心不仅对宇航员的体育活动进行监督,而且对宇航员的整个身体健康状况进行监督和监测。如地面指挥中心通过遥测系统可以监测座舱环境参数和宇航员的生理生化指标,通过电话询问和电视观察了解宇航员的自我感觉和神态表现。

  飞船座舱里还设有测量心电图、血压、心音、心震、脉膊、体温、皮肤电阻、呼吸和分析语言的传感器,有睡眠分析器,地面指挥中心可随时得到有关数据。另外,自行车功量计上的数据可以反映宇航员的新陈代谢机能,下身负压装置上的数据可以评估心血管的调节功能。地面医生分析所有数据后对宇航员的功能状况作出“正常”、“过度”、危险”的判断,从而调整宇航员的作息时间和作出驻留久暂的决策。

  1969年,美国“阿波罗”飞船在登月飞行过程中,地面指挥中心的医务监护人员,通过各种先进的遥测手段收集宇航员的生理生化指标和询问、观察,发现宇航员有鼻炎、胃炎、肠炎、流感、呼吸刺激、胃部不适和恶心呕吐等多种病症,及时通知宇航员采取既定的医疗措施,成功地进行了治疗,保护了宇航员的工作能力和身体健康,保证了登月任务的胜利完成。

  1987年2月8日,前苏联宇航员拉韦金和罗曼年科乘“联盟-2”号飞船进入“和平”号航天站,按计划两人同时在太空飞行一年时间,但拉韦金不幸中途生病,地面指挥中心决定让他在7月30日提前返回。另一名宇航员罗曼年科,由于感觉疲劳,地面指挥中心不断地减少他的工作时间,由开始的每天8.5小时,逐渐减少为6.5、5.5、4.5小时,直至最后停止一切工作,使他创造了在太空飞行326天的纪录。

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