論文

反重力トレッドミルはどのように機能しますか?


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「反重力トレッドミル」は、1990年代にNASAエイムズ研究センターの生体力学研究者であるRobertWhalenによって最初に発明されました。

Whalenは、国際宇宙ステーションの宇宙飛行士が、微小重力による骨量と筋肉の喪失と戦うために、毎日何時間も運動しなければならないことを知っていました。しかし、ISSのトレッドミルには、常に多くの要望が残されています。重力の代わりに、肩と腰の周りにストラップを使用して、宇宙飛行士をトレッドミルに固定します。バンジーシステムは、ランナーがここ地球で経験する力の大きさや種類を再現するのに適していません。さらに悪いことに、宇宙でボストンマラソンを実行した最初の人物であるスニータウィリアムズ宇宙飛行士は、NASAのプレスリリースで彼女の経験を次のように説明しました。ストラップが腰にかかる圧力から。また、ハーネスが首を生でこすったモールスキンを使わなければなりませんでした。」

Whalenは、宇宙飛行士がより自然な方法で走れるようにするトレッドミルを設計しました。 1992年に特許を取得したこのデザインは、トレッドミルと宇宙飛行士の下半身を気密チャンバーに収めています。チャンバー内の気圧を下げると、宇宙飛行士が押し下げられ、重力をシミュレートします。 ISSの古いトレッドミルでは、ウィリアムズが地球の重量の約60%で走ることができましたが、ホレンのトレッドミルでは、通常の地球の重量で運動することができました。これは、宇宙飛行士が帰宅したときに筋肉や骨を健康に保つために重要です。

しかし、Whalenのアイデアは決して成功しませんでした。 2005年に、この技術は「反重力トレッドミル」という用語を作り出したと思われるAlterGという会社にライセンス供与されました。 AlterGは、宇宙飛行士に体重を増やす代わりに、このテクノロジーを使用して、脚や足の怪我から回復しているリハビリ患者の体重を減らします。

AlterGの製品は、下半身のバウンスハウスのように見えます。それを使用するには、タイトなネオプレンショーツのペアを着用します。ショーツにはスカートのようなものが付いていて、スカートにはジッパーの歯が並んでいます。プラスチックのケーシングの穴の中にあるトレッドミルに足を踏み入れ、腰から下に向かって気密性のあるビニール袋に入れられるように自分でジッパーを締めます。そこに立つと、トレッドミルが体重を測定し、ワークアウトをどれだけ激しくしたいかを伝えます。このマシンは「アンウェイトテクノロジー」を使用して、最大80%軽く感じさせます。したがって、100ポンドの重さの場合、トレッドミルで20ポンドの軽さを感じることができます。 「反重力」および「アンウェイトテクノロジー」という用語は、マシンが実際に行うことを熱狂的に説明しています。これは、下半身の周りのビニール袋を膨らませて、トレッドミルの表面から持ち上げます。

おそらく誇張された名前にもかかわらず、反重力トレッドミルは、患者が怪我を悪化させることなく運動できるため、物理的なリハビリクリニックで良いことをしているようです。 NASAによる反重力トレッドミルの熱烈なレビューは次のとおりです。

全米のプロおよび大学のスポーツチームは、トレーニング施設にAlterGトレッドミルを備えています。負傷した兵士は、軍病院やリハビリセンターでテクノロジーの支援を受けて歩いたり走ったりします。高齢者は、通常は自分の体重を支えることができない肥満の体重の問題を抱えている人々と同様に、マシンが提供するサポートを使用して不可欠な運動を行います。トレッドミルは、患者が適切なバランスと歩行を再学習し、外傷性脳損傷後の独立した動きに移行するのを支援するなど、神経学的用途でも実証済みのオプションです。



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さまざまな査読済みの研究も、人々が再び立ち直るのに役立つことを示唆しています。

もちろん、真の反重力マシン(重力の影響を受けないマシン)には、特に宇宙飛行において、さらにエキサイティングなアプリケーションがあります。残念ながら、少なくとも今のところ、これらのマシンは空想科学小説でしか機能しません。