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Kraftproduktion unter veränderten Schwerkraftbedingungen

Veränderungen der Erdbeschleunigung können die Koordination von Bewegungen erheblich beeinträchtigen. Sehr wenig ist bisher über die Produktion von Kräften unter veränderten Schwerkraftbedingungen bekannt, die besonders beim Gebrauch von Werkzeugen oder der Steuerung von Geräten angemessen sein sollte. Mit diesem Experiment soll deshalb der Einfluss verschiedener Faktoren auf Kraftproduktionen in den unterschiedlichen Schwerkraftstufen bei Parabelflügen untersucht werden.

Die Probanden umfassen dazu einen unbeweglichen Joystick mit ihrer Hand und reproduzieren die auf einem Bildschirm vorgegebene Kraft in verschiedene Richtungen. Bisherige Untersuchungen ergaben, dass unter erhöhter Schwerkraft zu viel Kraft produziert wird. Verschiedene Ursachen können diesem Resultat zugrunde liegen und sollen nun genauer analysiert werden:

• Die Aktivität und Empfindlichkeit der Rezeptoren in der Muskulatur können durch die veränderte Schwerkraft über das Gleichgewichtsorgan beeinflusst werden. Das Ausmaß einer Bewegung, Differenzierungsfähigkeit und Wahrnehmung der Körperposition können dadurch beeinträchtigt werden. Auf physiologischer Ebene untersuchen wir diese Veränderungen durch die Ableitung von Reflexen und der elektrischen Muskelaktivität am Arm. In einigen Versuchen werden wir zusätzlich die Sehnen des Handgelenks vibrieren lassen, um die Wahrnehmung zusätzlich zu beeinflussen.
• Erhöhte Stressreaktionen des Körpers messen wir mit Hilfe physiologischer Parameter aufgrund von Urin- und Speichelproben und der Herzfrequenzvariabilität.
• Erhöhte kognitive Beanspruchungen werden mit Hilfe von Doppelaufgaben analysiert. Dabei führen die Probanden neben der Kraftproduktion mit der anderen Hand einen Reaktionszeittest durch.

Die Befunde können sowohl im Rahmen weltraumphysiologischer Fragestellungen als auch für das Verständnis zugrunde liegender sensomotorischer Prozesse verwendet werden.