VISUALISERING AF MIKROCIRKULATIONEN I VÆGTløshed (µGµScan)

Under vægtløshed er det kardiovaskulære system udsat for hurtige ændringer, hvilket er blevet påvist i studier af kortvarige (Space Shuttle) og langsigtede missioner til Skylab, MIR og den Internationale Rumstation (Nicogossian et al., 1989; Blomquist, 1994; Platts et al., 2014). Der er også evidens for ændringer i blodkarstrukturen, stofskiftet og reaktionerne på vasodilatorer og sammensnævre stoffer, der kan have langsigtede sundhedsmæssige konsekvenser, der ligner virkningerne af aldring på det kardiovaskulære system (Hughson og Shoemaker, 2004). Kardiovaskulære tilpasninger forårsager en øget forekomst af postflight ortostatisk intolerance (besvimelse), nedsat hjertevolumen og nedsat træningskapacitet. Udover disse postflight-effekter kan vægtløshed også have skadelige konsekvenser under flyvningen. For eksempel er det vist, at hjertearytmi kan forekomme under rummissioner, selv hos raske individer (Convertino, 2009).

At forstå den menneskelige krops kardiovaskulære reaktioner på skiftende tyngdekraftsforhold er således et vigtigt mål for rumvidenskaben.

Mens ikke-invasiv billeddannelse af mikrocirkulation er et meget lovende værktøj til at evaluere kardiovaskulær tilstand, er viden om involvering af mikrocirkulationen i kardiovaskulære ændringer forårsaget af vægtløshed meget begrænset, og yderligere forskning på dette område virker lovende. Før du bruger en ikke-invasiv teknik til billeddannelse af mikrocirkulationen under rumflyvninger, skal den evalueres på jorden.

Der findes forskellige dokumenterede simuleringsmodeller til at undersøge virkningerne af vægtløshed på den menneskelige krop under jordiske forhold: hovedet nedad sengeleje, tør og våd nedsænkning og parabolflyvninger. Blandt disse modeller er det kun parabolflyvning, der genskaber en reel tilstand af vægtløshed (se deltagerdokumentet med information for en beskrivelse af parabolflyvninger). Kardiovaskulære undersøgelser er ofte blevet udført under parabolflyvninger. Inden for de begrænsninger, der ligger i metoden (kort varighed af vægtløshed - ca. 21 s - efter og efterfulgt af hypergravity 20 s perioder ved 1,8 g), er nogle bemærkelsesværdige resultater blevet publiceret gennem årene.

Målet med vores forskningstilgang er at teste gennemførligheden af ​​in vivo-evalueringen af ​​mikrocirkulationen i parabolflyvning for bedre at kunne beskrive kardiovaskulære responsmekanismer under disse forhold. I denne sammenhæng forventer vi ændringer i mikrocirkulationsstrømmen under parabolflyvningens vægtløshedsperiode.

Vores tilgang kan hjælpe med at udvikle et diagnostisk værktøj til lettere at identificere vægtløshedsinducerede hjerte-kar-sygdomme og forbedre strategier til at tilpasse astronauter til vægtløshed forud for rummissionen.