Lårmanchetter for at forhindre dekonditionering forårsaget af 5 dages tør nedsænkning (DI-Cuff)

Rumflyvninger har vist mulighederne og begrænsningerne ved menneskelig tilpasning til rummet. I de sidste 50 år har resultaterne vist, at rummiljøet og især mikrotyngdekraften forårsager ændringer, der kan påvirke astronauternes ydeevne. Disse fysiologiske ændringer er nu bedre kendt: langvarig udsættelse for et vægtløs miljø kan føre til betydeligt tab af knogle, muskelmasse, styrke, kardiovaskulær og sensorisk-motorisk dekonditionering, immunforsvar, hormonelle ændringer og stofskifteændringer. Ikke desto mindre har nyere missioner afsløret en ny række fysiologiske tilpasninger og konsekvenser af rumflyvning. Faktisk oplever astronauter, der udsættes for langvarig vægtløshed, hyperopiske skift og strukturelle ændringer i øjet (f.eks. koroidale folder og optisk diskødem). Denne tilstand blev defineret af NASA som Spaceflight-Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS). Nogle af disse synsændringer forbliver uafklarede i årevis efter flyvning. Dette fænomen har højst sandsynligt eksisteret siden begyndelsen af ​​den menneskelige rumflyvning, men er for nylig blevet erkendt som en væsentlig konsekvens af tilpasning til mikrogravitation. Ændringer i syn og øjenstruktur menes at være resultatet af langvarig eksponering for rumflyvning-inducerede væskeskift i hovedet og forhøjet intrakranielt tryk. Tab af den hydrostatiske trykgradient under rumflyvning fører til denne omfordeling af kropsvæsker mod hovedet. For at forberede sig til fremtidige bemandede missioner ud over det lave Jordkredsløb, skal mekanismerne bag SANS syndrom undersøges, og modforanstaltninger designet til at vende eller forhindre SANS er påkrævet. Venokonstriktive lårmanchetter (VTC'er) repræsenterer en mulig modforanstaltning for at afbøde et væskeskift i hovedet. Det russiske rumagentur bruger VTC'er (armbånd) til at binde væske i underekstremiteterne og afbøde den subjektive fornemmelse af hovedoverbelastning under rumflyvning. Desuden viste eksperimenter på 6-måneders Mir-missioner, at armbånd reducerede halsvenens tværsnitsareal hos kosmonauter med 12 % til 20 %. Det er dog ukendt, hvordan VTC'er (inklusive armbånd) påvirker okulære fysiologiske egenskaber. Rumorganisationerne er aktivt engageret i at studere initieringen og progressionen af ​​SANS syndrom gennem undersøgelser på den internationale rumstation og på jorden. I betragtning af det begrænsede antal flyvemuligheder bruges vanskelighederne i forbindelse med udførelsen af ​​eksperimenter under flyvningen (operative begrænsninger for astronauter, begrænsede kapaciteter af biomedicinsk udstyr under flyvningen), jordbaserede eksperimenter, der simulerer virkningerne af vægtløshed, til bedre forstå mekanismerne for fysiologisk tilpasning, designe og validere modforanstaltningerne. Forskellige metoder bruges til at simulere mikrogravitation på Jorden. Imidlertid har to separate tilgange, -6° hoved-ned sengeleje (HDBR) og tør nedsænkning (DI) givet muligheder for langtidseksponeringer med fund tættest på dem, der ses med en vægtløs tilstand. De frembringer ændringer i kropssammensætning (inklusive omfordeling af kropsvæske), kardiovaskulære og skeletmuskelegenskaber, der ligner virkningerne af mikrogravitation. Den fælles fysiologiske nævner er kombinationen af ​​et cephaladskifte af kropsvæsker og nedsat fysisk aktivitet. I modsætning til sengeleje giver tør nedsænkning en unik mulighed for at studere de fysiologiske virkninger af manglen på en støttende struktur for kroppen. Tør nedsænkning betyder nedsænkning i det termoneutrale vand dækket med specielt elastisk frit svævende vandtæt stof. Motivet, omgivet af film og "frit suspenderet" i vandmassen, forbliver tørt. Under vandret nedsænkning fordeles trykkræfterne næsten ligeligt rundt om hele kroppens overflade (kun hoved og nakke er ikke helt understøttet af vand). Fraværet af mekanisk støtte af specifikke zoner under nedsænkning skaber en tilstand beslægtet med vægtløshed, der kaldes "støtteløshed". Fysiologiske ændringer under DI udvikler sig hurtigere og er mere dybtgående end under HDBR. Denne avancerede jordbaserede model er yderst velegnet til at teste modforanstaltninger for mikrogravitations-induceret dekonditionering og fysisk inaktivitet-relaterede patologier.

Denne undersøgelse er organiseret i denne sammenhæng af det franske rumagentur (CNES) for at vurdere på tyve raske mandlige frivillige virkningerne af lårmanchetter for at forhindre dekonditionering induceret af 5 dages tør nedsænkning og især væskeskiftet og dets relaterede oftalmologiske lidelser . Ved hjælp af en integreret tilgang har CNES udvalgt ti videnskabelige protokoller til at vurdere ændringerne i de forskellige fysiologiske områder og de potentielle gavnlige virkninger af modforanstaltningen for at forhindre og/eller reducere disse ændringer.