長期宇宙飛行における身体減弱の防止に適したトレーニングのシミュレーション

Simulation of training for preventing physical deconditioning during long space flight

要旨：長期宇宙飛行時の身体減弱防止策として自転車エルゴメータサイクリングを想定し，拮抗筋電気刺激と主動筋の随意運動からなるハイブリッドトレーニングシステム（HTS）を付加したサイクリング運動モデルを構築した。1gサイクリング時の酸素摂取量・膝関節反力のシミュレーション結果は，HTSの効果も含め，実験値とよく一致し，構築したモデルの妥当性が示された。0g HTS併用サイクリング運動のシミュレーションでは，HTSが随意より酸素摂取量や膝関節反力を増加させた。また地上での生活活動の酸素摂取量と膝関節反力を指標として，0gにおける最適なサイクリング条件を求めた。HTS併用の最適条件は，機械的負荷と回転速度を減少させ，より大きな筋活動度（筋力÷最大筋力）をもたらした。HTSは効率的に筋と骨への負荷を増大させるため，0gでの健康維持に適した方策であると考えられる。