VIZUALIZACE MIKROCIRKULACE V BEZVÁHA (µGµScan)

Během stavu beztíže podléhá kardiovaskulární systém rychlým změnám, což bylo prokázáno studiemi krátkodobých (Space Shuttle) a dlouhodobých misí na Skylab, MIR a Mezinárodní vesmírnou stanici (Nicogossian et al., 1989; Blomquist, 1994; Platts a kol., 2014). Existují také důkazy o změnách ve struktuře krevních cév, metabolismu a reakcích na vazodilatační a konstrikční látky, které mohou mít dlouhodobé zdravotní následky připomínající účinky stárnutí na kardiovaskulární systém (Hughson a Shoemaker, 2004). Kardiovaskulární adaptace způsobují zvýšený výskyt poletové ortostatické intolerance (mdloby), snížení srdečního výdeje a snížení zátěžové kapacity. Kromě těchto poletových efektů může mít stav beztíže také škodlivé následky během letu. Bylo například prokázáno, že během vesmírných misí může dojít k srdeční arytmii i u zdravých jedinců (Convertino, 2009).

Pochopení kardiovaskulárních reakcí lidského těla na měnící se podmínky gravitace je tedy důležitým cílem vesmírné vědy.

Zatímco neinvazivní zobrazování mikrocirkulace je velmi slibným nástrojem pro hodnocení kardiovaskulárního stavu, poznatky o zapojení mikrocirkulace do kardiovaskulárních změn vyvolaných stavem beztíže jsou velmi omezené a další výzkum v této oblasti se jeví jako slibný. Před použitím neinvazivní techniky pro zobrazování mikrocirkulace během kosmických letů je nutné ji vyhodnotit na Zemi.

Existují různé osvědčené simulační modely pro zkoumání účinků stavu beztíže na lidské tělo v pozemských podmínkách: odpočinek na lůžku s hlavou dolů, suché a mokré ponoření a parabolické lety. Mezi těmito modely pouze parabolický let obnovuje skutečný stav beztíže (popis parabolických letů viz informační dokument účastníka). Kardiovaskulární studie byly často prováděny během parabolických letů. V rámci omezení, která jsou této metodě vlastní (krátké trvání beztíže - asi 21 s - po a následných 20s periodách hypergravitace při 1,8 g), byly v průběhu let publikovány některé pozoruhodné výsledky.

Cílem našeho výzkumného přístupu je otestovat proveditelnost in vivo hodnocení mikrocirkulace v parabolickém letu, abychom mohli lépe popsat mechanismy kardiovaskulární odezvy za těchto podmínek. V této souvislosti očekáváme změny v mikrocirkulačním proudění během období beztíže parabolického letu.

Náš přístup by mohl pomoci vyvinout diagnostický nástroj pro snadnější identifikaci kardiovaskulárních onemocnění vyvolaných stavem beztíže a zlepšit strategie pro adaptaci astronautů na stav beztíže před vesmírnou misí.