革新的な地上のアナログ モデルを使用して、我々 はラット (0 g) への旅行および火星 (0.38 g) の宿泊を含む宇宙ミッションをシミュレートすることができます。このモデルは、ミッションの 2 つのハイポ重力段階中に発生する生理的変化の縦断的評価のことができます。
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この記事について
サマリー
要約
アンロード (HLU) 上肢の後肢の開発スペースの生理的影響の生理学的システムの飛行し 1979 年以来定期的に採用されていると理解する齧歯動物の地上ベースのモデルが活躍しています。ただし、今の宇宙探査の次のステップは、重力が地球の重力の 38% を火星への旅行を含めます。部分的な重力のこのレベルを経験している人間がいないので地上ベースの持続可能なモデルは、微小重力下での時間で既に障害身体がこの部分的な負荷に反応する方法を検討する必要。ここでは、短期のミッションを模倣し、重力で連続して適用の 2 つのレベルによる後肢筋の生理学的な障害を評価するために火星に滞在我々 の革新的な部分的な荷重 (PWB) モデルを使用しました。これは重力変化する筋骨格系の適応を検討し、宇宙飛行士の健康と機能を維持するために有効な対策を確立する安全、地上ベースのモデルを提供できます。
概要
月や火星を含め、地球外の対象を表す有人宇宙探査の未来が両方地球よりかなり弱い重力。宇宙飛行士1,2,3,4、5齧歯動物6, 、筋骨格系の無重量の結果は、広く研究されている中7,8,9、老舗後肢アンロード (HLU) モデル10、おかげで、後者は非常に小さな部分的な重力の影響について知られています。火星の重力は地球の 38% と長期探査11; の焦点となっているこの惑星したがって、この設定で発生する筋肉の変化を理解することが重要です。これを行うには、我々 はラット12マウス6,13筋肉と骨の両方の結果....
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プロトコル
ここで説明したすべてのメソッドは、[プロトコル番号] 067-2016 機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) ベス イスラエス ディーコネス メディカル センターのによって承認されました。
注: 雄 Wistar ラットを基準 (0 日) に 14 週間の高齢者が使用されます。ラットは、順化を許可するカスタム ケージ 24 h 前基準で個別に収容されています。
1. 後肢
注: 骨盤のハーネスは、麻酔または目がさめている動物に置くことができます。ここでは、麻酔下の動物にプロトコルの説明が与えられます。適切な個人用保護具 (PPE) 動物の取扱いを着用します。
- 3.5% イソフルランと 2 L/分の酸素流量麻酔ボックスにラットを配置します。
注: 適切な anesthetization が確認できましたら後部足のしっかりしたピンチ反応は発生しません。 - 動物完全に麻酔をかけられ、一度は、2% イソフルランと 1.5 L/分の酸素流量でノーズから麻酔ガスをベンチにラットを配置します。
- 腹臥位でラットを置き、吻尾の動きで骨盤のハーネスを履きます。
- 優しくベンド注意しながらきちんとしたを提供するために骨盤のハーネス フィットはない擦り傷や不快感を防ぐために後肢を絞る。 <....
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結果
以前考案した、後肢 (HLU,図 1) と部分的な重量軸受け (プリント配線板、に適したステンレス鋼チェーン ベースのサスペンション装置を用いて詳細12で説明されている、新しいケージを活用図 2)。私たちの設計の重要な利点は、荷を下すこと、動物のための同じ環境を維持しながら数分のうちに他の 1 つのタイプから移動する機能です。HLU のそれぞれの側にスイベル クラスプ付き単一の特注ステンレス チェーンに接続されている (図 2 a) オーダーメイド骨盤ハーネスを使用しました。このサスペンション デバイスを変更し、基板を達成するため、強い背中の棒、背骨 (図 3) のすぐ上に座れるように設計を組み込むステンレス チェーンのワンピース三角形の追加は、唯一の要件です。目がさめているまたは麻酔下の.......
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ディスカッション
このモデルは、最初地上アナログの連続機械荷役レベルを調査するために開発を示しへの旅行を模倣し、火星に滞在することを目的します。
このプロトコルの多くの手順は、その成功を保証し、厳密に調査する必要があります重要です。まず、動物の健康を監視し、彼らは比較的正常に保つ基板状態、特に中に通常の動作 (食事、休憩、探索などすなわち、実行タスク) を保持しているを確認することが重要です。生理学的な姿勢。第二に、時間をかけて非常に安定した、最小限の介入12,14を必要とするプリント配線板のレベルにもかかわらず、動物の間で変動を最小限に抑えるために達成された部分的な重力を記録する不可欠です。さらに、動物は部分的な重力 (PWB40) に総荷重から移行、彼ら既に実質的な筋萎縮と表示機能6,9,15,.......
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開示事項
著者が明らかに何もありません。
謝辞
この仕事に支えられたアメリカ航空宇宙局 (NASA: NNX16AL36G)。著者は、この原稿に含まれる図面を提供するためカーソン センプルを感謝したいです。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 10G絶縁固体銅線 | グレイン | ジャー4WYY8 | THHNワイヤータイプと10 AWGワイヤーサイズ、黒 |
| 2カスタムデザインのプレキシガラス壁 | P&の100フィート固体建築ワイヤーKカスタムアクリル株式会社 | N / A | 2クリアプレキシガラスカスタムウォール3/16 "ティック、幅12 3/16"、高さ18 13/16 "、壁の中央上部に位置する直径0.25インチの丸みを帯びたスロット |
| 1Mトランスポアサージカルテープ | フィッシャーサイエンティフィック | 18-999-380 | トランスポアサージカルテープ |
| アクセサリー 把持バー ラット | ハーバード装置 | 76-0479 | アクセサリー 把持バー ラット、前足または後足 |
| 分析スケール | フィッシャーサイエンティフィック | 01-920-251 | オーハウス アドベンチャー 分析バランス |
| アニマルスケール | ZIEIS by Amazon | N/A | 70 ポンド容量 デジタルスケール ビッグトップ 11.5インチ x 9.3インチ デュラプラットフォーム Zシール 110V アダプター 0.5オンス精度 |
| バックブラエクステンダー | Luzen by Amazon | N / A | 17個2フック3列アソートランダムカラー女性間隔ブラクリップエクステンダーストラップ |
| フォースゲージ | ワグナーインスツルメンツ | DFE2-010 | 50 N容量デジタルグリップフォースメーターシャティヨンDFE II |
| ガーゼ | フィッシャーサイエンティフィック | 13-761-52 | 非滅菌コットンガーゼスポンジ |
| キーホルダーとスイベルクラップ | Paxcoo Direct by Amazon | N/A | PaxCoo 100 個 金属製スイベル ストラップ スナップ フック キーホルダー付き |
| ロブスター クラップ | パンダ ジュエリー インターナショナル リミテッド バイ アマゾン | N/A | パンダホール 100 個グレード A ステンレス スチール ロブスター クロー クラスプ 13x8mm |
| ラット テザー ジャケット - ラージ | ブレインツリー サイエンティフィック | RJ L | げっ歯類ジャケット |
| ラット テザー ジャケット - ミディア | ムBraintree Scientific | RJ M | げっ歯類ジャケット |
| シリコーンチューブ | Versilon St Gobain セラミックスおよびプラスチック | ABX00011 SPX-50 シリコーンチューブ | |
| ステンレス鋼チェーン | スーパーラバー by Amazon | N/A | 4.5m 15FT ステンレス鋼ケーブル チェーン リンク バルク 6x8mm |
参考文献
- Desplanches, D. Structural and Functional Adaptations of Skeletal Muscle to Weightlessness. International Journal of Sports Medicine. 18 (S4), S259-S264 (1997).
- Fitts, R. H., Riley, D. R., Wildrick, J. J.
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再版と許可
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