एक अंतरिक्ष मिशन की नकल उतार मंगल ग्रह के लिए हिंदलिंब उतराई और चूहों में आंशिक वजन असर का उपयोग
Summary
एक अभिनव जमीन आधारित एनालॉग मॉडल का उपयोग करके, हम (0 जी) और चूहों में मंगल (०.३८ ग्राम) पर रहने के लिए एक यात्रा सहित एक अंतरिक्ष मिशन अनुकरण करने में सक्षम हैं । इस मॉडल के दो hypo-मिशन के गुरुत्वाकर्षण चरणों के दौरान होने वाले शारीरिक परिवर्तन के एक अनुदैर्ध्य मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है ।
Abstract
कृंतक भूमि आधारित मॉडल व्यापक रूप से शारीरिक प्रणाली पर अंतरिक्ष उड़ान के शारीरिक परिणामों को समझने के लिए उपयोग किया जाता है और १९७९ के बाद से नियमित रूप से नियोजित किया गया है और हिंद अंग उतराई (HLU) के विकास । हालांकि, अंतरिक्ष अंवेषण में अगले कदम अब मंगल ग्रह की यात्रा जहां गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण का ३८% है शामिल हैं । किसी भी इंसान आंशिक गुरुत्वाकर्षण के इस स्तर का अनुभव किया गया है के बाद से, एक टिकाऊ जमीन आधारित मॉडल की जांच करने के लिए आवश्यक है कि कैसे शरीर, पहले से ही microgravity में बिताए समय से बिगड़ा, इस आंशिक लोड करने के लिए प्रतिक्रिया होगी. यहां, हम अपने अभिनव आंशिक वजन असर (PWB) मॉडल एक छोटे मिशन की नकल और मंगल ग्रह पर रहने के लिए पिछले अंग में क्रमिक फैशन में लागू कम गुरुत्वाकर्षण के दो विभिंन स्तरों से प्रेरित मांसपेशियों में शारीरिक impairments का आकलन किया करते थे । यह एक सुरक्षित, जमीन आधारित मॉडल गुरुत्वाकर्षण परिवर्तन करने के लिए musculoskeletal रूपांतरों का अध्ययन करने के लिए और अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य और समारोह को संरक्षित करने के लिए प्रभावी countermeasures स्थापित करने के लिए प्रदान कर सकता है ।
Introduction
चंद्रमा और मंगल सहित Extraterrestrial लक्ष्य, मानव अंतरिक्ष की खोज के भविष्य का प्रतिनिधित्व करते हैं, लेकिन दोनों पृथ्वी की तुलना में काफी कमजोर गुरुत्वाकर्षण है । जबकि musculoskeletal प्रणाली पर भारहीनता के परिणाम बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है अंतरिक्ष में1,2,3,4,5 और कुतर में6, 7 , 8 , 9, बाद अच्छी तरह से स्थापित हिंदलिंब उतराई (hlu)10मॉडल के लिए धंयवाद, बहुत कम आंशिक गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के बारे में जाना जाता है । मंगल ग्रह का निवासी गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी के ३८% है और यह ग्रहों दीर्घकालिक अंवेषण11का ध्यान केंद्रित हो गया है; इसलिए, यह इस सेटिंग में हो सकता है कि पेशी परिवर्तन को समझने के लिए महत्वपूर्ण है. ऐसा करने के लिए, हम चूहों12में एक आंशिक वजन असर (pwb) प्रणाली विकसित, पिछले चूहों में किया काम के आधार पर6,13, जो दोनों मांसपेशी और अस्थि परिणामों का उपयोग कर मान्य किया गया था. हालांकि, मंगल ग्रह की खोज microgravity की एक लंबी अवधि से पहले हो जाएगा, जो हमारे पहले वर्णित मॉडल12में संबोधित नहीं किया गया । इसलिए, इस अध्ययन में, हम मंगल ग्रह के लिए एक यात्रा की नकल करने के लिए हमारे मॉडल को बदल दिया, कुल हिंदलिंब उतराई के पहले चरण के शामिल है और तुरंत आंशिक भार सामान्य लदान के ४०% पर असर के एक दूसरे चरण के बाद ।
सबसे HLU मॉडल के विपरीत, हम एक श्रोणि दोहन का उपयोग करने के लिए चुना (एक चौधरी एट अल.9द्वारा वर्णित के आधार पर) के बजाय एक पूंछ निलंबन से पशुओं की सुविधा में सुधार लाने के लिए और मूल और सहजता से HLU से pwb के लिए मिनट के एक मामले में स्थानांतरित करने में सक्षम हो । संयोजन के रूप में, हम पिंजरों और निलंबन उपकरणों का इस्तेमाल किया है कि हम पहले से विकसित और12बड़े पैमाने पर वर्णित है । विश्वसनीय/सुसंगत डेटा प्रदान करने के अलावा, हम भी पहले प्रदर्शन किया है कि रॉड के केंद्र में निलंबन प्रणाली के फिक्स्ड संलग्नक बिंदु जानवरों को चलती, संवारने, खिलाने, या पीने से नहीं रोका । इस अनुच्छेद में, हम वर्णन करेंगे कि कैसे ‘ जानवरों हिंद अंगों अनलोड करने के लिए (दोनों पूरी तरह से और आंशिक रूप से), उनके प्राप्त गुरुत्वाकर्षण स्तर की पुष्टि के रूप में अच्छी तरह के रूप में कैसे कार्यात्मक पकड़ बल और गीला मांसपेशी द्रव्यमान का उपयोग कर परिणामी पेशी परिवर्तन का आकलन करने के लिए । इस मॉडल को आंशिक गुरुत्वाकर्षण के परिणामों की जांच की मांग शोधकर्ताओं के लिए बहुत उपयोगी होगा (या तो कृत्रिम या अतिरिक्त स्थलीय) एक पहले से ही समझौता musculoskeletal प्रणाली पर, इस प्रकार उंहें कैसे जीवों के लिए अनुकूल की जांच करने की अनुमति आंशिक पुनः लदान, और countermeasures के विकास के लिए है कि स्वास्थ्य के दौरान और मानव spaceflight के बाद बनाए रखने के लिए विकसित किया जा सकता है ।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह मॉडल लगातार यांत्रिक उतराई के स्तर की जांच करने के लिए विकसित पहली जमीन आधारित एनालॉग प्रस्तुत करता है और मंगल ग्रह पर रहने के लिए एक यात्रा की नकल करने के लिए करना है ।
इस प्रोटोकॉल के कई क?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को नेशनल एयरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA: NNX16AL36G) ने सपोर्ट किया था । लेखक इस पांडुलिपि में शामिल चित्र प्रदान करने के लिए कार्सन सेंपल का शुक्रिया अदा करना चाहेंगे ।
Materials
| 10G Insulated Solid Copper Wire | Grainger | 4WYY8 | 100 ft solid building wire with THHN wire type and 10 AWG wire size, black |
| 2 Custom design plexiglass walls | P&K Custom Acrylics Inc. | N/A | 2 clear plexiglass custom wall 3/16" tick, width 12 3/16", height 18 13/16", 1 rounded slot 0.25 in of diameter located at the center top of the wall |
| 3M Transpore Surgical Tape | Fisher Scientific | 18-999-380 | Transpore Surgical Tape |
| Accessory Grasping Bar Rat | Harvard Apparatus | 76-0479 | Accessory grasping bar rat, front or hind paws |
| Analytical Scale | Fisher Scientific | 01-920-251 | OHAUS Adventurer Analytic Balance |
| Animal Scale | ZIEIS by Amazon | N/A | 70 lb capacity digital scale big top 11.5" x 9.3" dura platform z-seal 110V adapter 0.5 ounce accuracy |
| Back Bra Extenders | Luzen by Amazon | N/A | 17 pcs 2 hook 3 rows assorted random color women spacing bra clip extender strap |
| Digital Force Gage | Wagner Instruments | DFE2-010 | 50 N Capacity Digital Grip Force Meter Chatillon DFE II |
| Gauze | Fisher Scientific | 13-761-52 | Non-sterile Cotton Gauze Sponges |
| Key rings and swivel claps | Paxcoo Direct by Amazon | N/A | PaxCoo 100 pcs metal swivel lanyard snap hook with key rings |
| Lobster Claps | Panda Jewelry International Limited by Amazon | N/A | Pandahall 100 pcs grade A stainless steel lobster claw clasps 13x8mm |
| Rat Tether Jacket – Large | Braintree Scientific | RJ L | Rodent Jacket |
| Rat Tether Jacket – Medium | Braintree Scientific | RJ M | Rodent Jacket |
| Silicone tubing | Versilon St Gobain Ceramics and Plastics | ABX00011 | SPX-50 Silicone Tubing |
| Stainless Steel Chains | Super Lover by Amazon | N/A | 4.5m 15FT stainless steel cable chain link in bulk 6x8mm |
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