摘要:一项新的研究表明,跳跃锻炼可以帮助宇航员防止在漫长的火星和月球任务中遭受的软骨损害类型。研究人员发现,在九周的运动计划中,小鼠经历了软骨变薄和细胞聚类,这都是关节炎的早期指标。但是每周进行跳跃训练的小鼠表现出相反的效果 - 较厚,更健康的软骨具有正常的细胞结构。...
一项新约翰·霍普金斯大学(John Hopkins University)的一项新的研究表明,跳跃锻炼可以帮助宇航员防止在漫长的火星和月球任务中遭受的软骨损害类型。
这项研究增加了太空机构为保护宇航员的持续努力,以免由于重力低,这是其执行太空行走,处理设备和维修以及执行其他要求的身体要求的至关重要的方面。
这项研究表明,在跳跃运动后,小鼠的膝盖软骨变得更健康,出现在期刊上NPJ微重力。
研究作者Marco Chiaberge说:“自从人类探索空间的下一步将要登上火星,并在月球上的永久基础上花费很长时间,但软骨损害是一个真正的主要问题,尽管太空机构的理解程度很低,但太空机构仍需要解决。” “我们在这些小鼠中看到的积极影响是巨大的,而且它的大小是出乎意料的。如果它们跳跃,它们基本上可以使软骨更厚。也许宇航员可以在飞行前使用类似的训练作为预防措施。”
健康软骨对于无痛运动至关重要,因为它可以缓解关节并减少骨摩擦。但是软骨的愈合缓慢,并且不如其他组织更快。长时间的不活动时期(无论是在床休息,受伤还是太空旅行中)都可以加速软骨崩溃。太空辐射还可以加速这种效果,欧洲航天局的实验显示了在国际空间站花了几个月的宇航员中软骨退化的证据。
Chiaberge说:“想想派人去火星旅行,他们到达那里,无法走路,因为他们患上了膝盖或臀部骨关节炎,关节不起作用。” “宇航员还经常进行太空行走。他们为哈勃太空望远镜提供了五次服务,将来,他们将需要在太空和月球上花费更多的时间,在那里我们将建造更大的望远镜来探索宇宙,并需要尽可能健康。”
先前的研究表明,跑步机的运行可能有助于减慢啮齿动物的软骨破裂。新的约翰·霍普金斯(John Hopkins)的研究通过证明基于跳跃的运动可以防止膝盖关节软骨损失,并实际上可以改善软骨健康,从而增加了证据。
研究人员发现,在九周的运动计划中,小鼠经历了软骨变薄和细胞聚类,这都是关节炎的早期指标。但是每周进行跳跃训练的小鼠表现出相反的效果 - 较厚,更健康的软骨具有正常的细胞结构。
该研究发现,运动厚度减少的小鼠的软骨厚度降低了14%,而跳跃训练组的小鼠与对照组相比增加了26%。此外,跳跃小鼠的软骨比减少的活性组厚110%。
跳跃也提高了骨骼强度。该小组在跳跃小鼠中发现胫骨骨骼的矿物质密度高15%。小梁骨 - 吸收撞击的海绵状骨组织 - 明显厚,更健壮。
“腿部力量特别重要,受到微重力的影响,因此,任何可以解决肌肉缩减多个方面的程序,甚至可以减少太空中的两个小时的日常锻炼要求,这将是最受欢迎的,”约翰·霍普金斯医学学院和前NASA Human Human Research Progroghent的耳鼻喉科学教授Mark Shelhamer说。 “相同的推理也适用于骨完整性,包括软骨。对软骨作为骨完整性的独特组成部分的重要性越来越多,这项研究有助于这种理解。”
虽然需要进行更多的研究来确认人类是否会享受相同的好处,但这些发现提供了有希望的信息来保护软骨和骨骼结构。跳跃练习可以包含在飞行前的例程中,以准备太空旅行的接头,而专门设计的锻炼机可以帮助整合太空中的类似锻炼。
卡内基科学的肌肉骨骼生物学家陈 - 敏福说,这项研究可以帮助科学家探索基于跳跃的培训不仅可以帮助患者,而且还可以通过通常适用的运动来增强软骨健康。
研究人员强调需要进一步研究以确定保留和加强软骨的理想运动量和频率。未来的工作还将探索跳跃训练是否可以帮助逆转软骨损失,以及该练习是否可以帮助宇航员限制其软骨并从太空飞行中恢复伤害。
“既然我们第一个线索,一种类型的运动可以增加软骨,这是以前完全未知的,我们可以开始研究其他类型的软骨。弯月板呢?它也会变得更厚吗?”粉丝说,他也是约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)的兼职教授。 “这项研究可以帮助性能增强研究,而不仅仅是专注于病理状况,并帮助运动员或几乎任何有兴趣进行正确练习以提高其表现的人。”
其他作者是Neelima Thottappillil,Anderson Furlanetto,Dylan Odell,Christine Wang,Stephen Hope,Stephen Smee,Joseph Rehfus,Colin Norman和Johns Hopkins的Aaron W. James; Friedrich-Alexander-Universität大学的Anna-Maria Liphardt ofUniversitätsklinikumErlangen;德国体育大学科隆的Anja Niehoff; Steadman Philippon研究所的Marc J. Philippon和Johnny Huard。
这项研究得到了Space@Hopkins Seed Grant和Carnegie Science Endowment Fund的支持。