Stehenní manžety k zabránění dekondice způsobené 5denním suchým ponořením (DI-Cuff)

Vesmírné lety ukázaly možnosti a omezení lidské adaptace na vesmír. Výsledky za posledních 50 let ukázaly, že vesmírné prostředí a zejména mikrogravitace způsobují změny, které mohou ovlivnit výkon astronautů. Tyto fyziologické změny jsou nyní známější: dlouhodobé vystavení prostředí beztíže může vést k významné ztrátě kostí, svalové hmoty, síly, kardiovaskulární a senzoricky-motorické dekondici, imunitním, hormonálním a metabolickým změnám. Nicméně nedávnější mise odhalily novou sadu fyziologických adaptací a důsledků kosmického letu. Astronauti vystavení dlouhodobému stavu beztíže skutečně zažívají hypermetropické posuny a strukturální změny v oku (např. choroidální záhyby a edém optického disku). Tento stav byl definován NASA jako Spaceflight-Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS). Některé z těchto změn vidění zůstávají nevyřešené roky po letu. Tento jev s největší pravděpodobností existuje od počátku lidských vesmírných letů, ale teprve nedávno byl rozpoznán jako hlavní důsledek adaptace na mikrogravitaci. Předpokládá se, že změny ve vidění a struktuře oka jsou důsledkem dlouhodobého vystavení se posunům kapaliny směrem nahoru vyvolaným letem do vesmíru a zvýšenému intrakraniálnímu tlaku. Ztráta gradientu hydrostatického tlaku během kosmického letu vede k této redistribuci tělesných tekutin směrem k hlavě. K přípravě na budoucí mise s lidskou posádkou za nízkou oběžnou dráhou Země je třeba prozkoumat mechanismy, které jsou základem syndromu SANS, a jsou vyžadována protiopatření navržená ke zvrácení nebo prevenci SANS. Venokonstrikční stehenní manžety (VTC) představují jedno možné protiopatření ke zmírnění posunu tekutiny směrem nahoru. Ruská kosmická agentura používá VTC (náramky) k zachycení tekutiny v dolních končetinách a zmírnění subjektivního pocitu přetížení hlavy během letu do vesmíru. Navíc experimenty na 6měsíčních misích Mir ukázaly, že náramky zmenšily průřez krční žíly u kosmonautů o 12 % až 20 %. Není však známo, jak VTC (včetně náramků) ovlivňují oční fyziologické vlastnosti. Vesmírné agentury se aktivně podílejí na studiu iniciace a progrese syndromu SANS prostřednictvím studií na Mezinárodní vesmírné stanici a na zemi. S ohledem na omezený počet letových příležitostí se k lepším výsledkům využívají obtíže spojené s prováděním experimentů za letu (provozní omezení pro astronauty, omezené možnosti palubních biomedicínských zařízení) a pozemní experimenty simulující účinky stavu beztíže. pochopit mechanismy fyziologické adaptace, navrhnout a ověřit protiopatření. K simulaci mikrogravitace na Zemi se používají různé metody. Nicméně dva samostatné přístupy, -6° klid na lůžku hlavou dolů (HDBR) a suché ponoření (DI), poskytly možnosti pro dlouhodobé expozice s nálezy nejbližšími těm, které jsou pozorovány ve stavu beztíže. Vyvolávají změny v tělesném složení (včetně redistribuce tělesných tekutin), kardiovaskulárních charakteristikách a charakteristikách kosterního svalstva, které se podobají účinkům mikrogravitace. Společným fyziologickým jmenovatelem je kombinace cefalického posunu tělesných tekutin a snížené fyzické aktivity. Na rozdíl od klidu na lůžku poskytuje suché ponoření jedinečnou příležitost studovat fyziologické účinky nedostatku podpůrné struktury pro tělo. Suché ponoření znamená ponoření do termoneutrální vody pokryté speciální elastickou volně plovoucí voděodolnou tkaninou. Subjekt, obklopený filmem a „volně zavěšený“ ve vodní hmotě, zůstává suchý. Během horizontálního ponoření jsou tlakové síly rozloženy téměř rovnoměrně po celém povrchu těla (pouze hlava a krk nejsou zcela podpírány vodou). Absence mechanické podpory specifických zón během ponoření vytváří stav podobný stavu beztíže, který se nazývá „bezpodpěry“. Fyziologické změny při DI se vyvíjejí rychleji a jsou hlubší než při HDBR. Tento pokročilý pozemní model je mimořádně vhodný pro testování protiopatření pro dekondici vyvolanou mikrogravitací a patologické stavy související s fyzickou nečinností.

Tato studie je v tomto kontextu organizována Francouzskou vesmírnou agenturou (CNES), aby na dvaceti zdravých mužských dobrovolnících vyhodnotila účinky stehenních manžet, aby se zabránilo dekondici vyvolané 5denním suchým ponořením, a zejména posunu tekutiny a souvisejícím oftalmologickým poruchám. . S využitím integrovaného přístupu vybrala CNES deset vědeckých protokolů k posouzení změn v různých fyziologických oblastech a potenciálních prospěšných účinků protiopatření k prevenci a/nebo snížení těchto změn.