7 септември 2018 г.

Марсианско хранене: Как ще подхранват бегачите

Зареждането с въглехидрати за маратона на Червената планета може да се окаже по-трудно, отколкото просто да се насладите на вечеря с паста преди състезание. Тъй като те ще треперят и изгарят много повече калории не само по време, но и преди състезанието, бегачите просто ще трябва да ядат повече на Марс през периода преди състезанието, за да наситят напълно мускулите си с гликоген.

Само изнасянето на чинии с тестени изделия до Марс ще бъде основен проблем. След години в транзит, много от хранителните вещества във всяка храна, изпратена до Марс, ще бъдат загубени и радиацията в дълбокия космос ще влоши голяма част от химическата и физическата структура на храната. Приготвянето и изпращането на храна до Марс, за да могат бегачите да ядат, изисква специални методи. Всеки, който се грижи за обработени с високо налягане, микровълново стерилизирани, лиофилизирани спагети и кюфтета ... всеки?

първият
Използването на критични горива като въглехидрати и мазнини драстично ще се увеличи на Марс поради екстремния студ

Храненето в средата на расата е също толкова важно. Както беше посочено по-рано, драстично ниските температури ще доведат до по-висок процент на използване на глюкоза и изчерпване на гликоген, така че бегачите ще трябва да зареждат по-често, за да запазят глюкозните запаси повишени в лицето на увеличеното използване на тези от треперене, заедно с метаболизма търсене на бягане. Маратонците, които разчитат силно на своите запаси от гликоген в по-късните километри на състезанието, ще трябва да приемат глюкоза по време на състезанието със скорост, експоненциално по-висока от препоръчаната 25-60 грама на час, за да избегнат удрянето на страховитата стена около 20 миля на Червеното Маратон на планетата. Тази напитка вероятно ще трябва да бъде специално формулирана с по-високо съдържание на глюкоза.

Авторите на доклад от 1998 г. в експерименталната физиология предоставят доказателства, че осигуряването на напитка, съдържаща 15% въглехидрати, е успяло да поддържа нивата на кръвната захар по-добре от тази, съдържаща само 2% по време на тест за колоездене до изчерпване (1). Поради тази причина марсианските пунктове за помощ ще трябва да се появяват на редовни интервали и да осигуряват на бегачите богати на въглехидрати гелове, напитки или вкусни лиофилизирани космически закуски.

Какво ще носят

Докато не се превърнем в истински марсианци, хората няма да се измъкнат с бягане незащитени по повърхността на Марс. Засега технологията ще се окаже жизненоважна за успеха като бегачи на тази нова планета. Новоизсечени марсиански спортни учени и технологични съоръжения ще бъдат наети да проектират върха на специфичния за маратона скафандър.

Теоретична концепция за костюма на Марс. Източник: News.mit.edu

Този костюм ще осигури запечатана, контролирана с налягане среда, ще помогне да се поддържа малко топлина и да се контролира телесната температура, като се движи по тънка линия между защитата и оптималния обхват на движение. Необходим е защитен костюм: в средата с ниско атмосферно налягане на Марс телесните течности биха заврили. Това е известно като границата на налягане на Армстронг, която Марс е доста под.

Освен това, бегачите ще развият тежки увреждания в поддържането на кръвното налягане поради намаленото атмосферно налягане. Това драстично намаляване на кръвното налягане е демонстрирано в проучване на Journal of Physiology от 2015 г. (2). Изследвайки астронавти на Международната космическа станция, изследователите отбелязват намаляване на кръвното налягане с 8-10 mmHg, главно поради разширяването на централния обем. Маратонната екипировка ще наподобява нещо като мокър костюм - дизайн, който е в състояние да реши проблема с ниското налягане, като използва супер плътно обвиване (вместо газово налягане, използва механично противоналягане) (3). Това оставя тялото подвижно. Опаковането на долните крайници в тази „тъкан“ за противоналягане ще позволи пълен обхват на движение на глезените, коленете и бедрата,

Костюмът ще изисква затворена каска с дихателен апарат за бегачи, за да си набави кислород, който липсва в марсианската среда, и да разпредели голямото количество атмосферни и метаболитно произведени CO2. Но дори не мислете за опит за ракета сопол.

Освен това, характеристиките на костюма, които са от решаващо значение за завършването на нашето космическо състезание, могат да включват херметична дупка в маската, така че бегачите да могат да поглъщат своите течности в средата на състезанието и опаковки с гел.

Една последна и може би най-важна характеристика ще бъдат обувките. Точно както елитните бегачи имат обувки по поръчка, проектирани според уникалния им модел на походка и размер на краката, маратонците на Марс ще се нуждаят от обувки, съобразени със същата прецизност и комфорт. Както се оказва, болезненото състояние на онихолизата (отделяне на нокътя на пръстите на ръцете и краката от нокътното легло) е проблем не само сред спортистите с ултра-издръжливост, но и астронавтите. Лошо прилепналите ръкавици, комбинирани с вътрешно-костюмния натиск, могат да предизвикат катастрофа (и болка) за всеки, който извършва дейности в космоса, и това със сигурност би се отнасяло и за краката. След 26 мили бягане в тесни космически ботуши, може само да се очаква, че бегачите могат да загубят един или повече нокти на краката. За да се предотврати това, ще е необходимо бегачите да имат обувки на Марс, подходящи за техния размер на крака, удар и биомеханика.

Могат ли да го направят?

Точно както Opportunity Rover завърши своя маратон на Червената планета, така и хората в крайна сметка ще изминат 26,2 мили пеша над прашната червена повърхност на четвъртата планета от Слънцето.

Ще бъде ли бързо? Вероятно не - но да се надяваме да счупим настоящия рекорд от 11 години, 2 месеца. Разработването на нова, прескачаща походка, необходима за ефективно бягане на Марс, ще отнеме известно време, точно както адаптацията на долните крайници и структурата на тялото на австралопитека към тази на съвременния Хомо еректус, тяло, идеално оформено за бягане с издръжливост. Сухожилията и сухожилията ще трябва да се приспособят към новата среда на микрогравитация и ще отнеме време мускулните влакна да възвърнат силата и капацитета си. Декондиционирането на сърдечно-съдовата система (поради по-малкото молекули на хемоглобина, намалената способност както за снабдяване, така и за оползотворяване на кислорода и за намаляване на сърдечната и белодробната функция) ще отнеме известно време, за да се адаптира. Заедно с различните фактори на околната среда (екстремен студ, хипоксия и опасни нива на радиация), бегачите със сигурност ще имат бавен маратонски дебют.

В крайна сметка ще проектираме оборудване и протоколи за обучение, които ни позволяват да преминем 26,2 в рекордно време на Марс. Не забравяйте, че първият маратон, проведен от Федипид, доведе до смъртта му при пристигане. Оттогава усъвършенстваме тактиката на бягане, усъвършенстваме знанията си за изпълнение и отключихме човешката физиология, така че сега е възможно човек да пробяга 26,2 мили с удивителните 4 минути и 41 секунди на миля, нещо, което някога се смяташе за невъзможно.

Може би някой ден неуловимата 2-часова бариера ще бъде пробита не на подготвен и добре поддържан курс в Италия, а близо до кратера Endeavour, на около 54,6 милиона километра.