Schwerelosigkeitsbedingte Verschiebungen der Kopfflüssigkeit; Das Potenzial zur Beurteilung venöser und lymphatischer Dysfunktionen (NIID)

Unter dem Einfluss der normalen Entwicklungsphysiologie auf der Erdoberfläche (1 g) befinden sich 70 % der Körperflüssigkeiten unterhalb der Herzebene. Das Lymphsystem verfügt über die Kapazität und Fähigkeit, Flüssigkeit über Lymphangionkontraktilität, Beinmuskelkontraktion, Atmungs- und Brustwandfunktion gegen die Schwerkraft und Gewebedruckgradienten nach oben von distal nach proximal zu transportieren und so einen „Saugeffekt“ beim Pumpen zu verstärken Lymphflüssigkeit innerhalb der Gewebeverteilungszonen mit Unterdruck (Guyton-Prinzip). Die Lymphdrainage im Kopf- und Halsbereich muss durch die Schwerkraft unterstützt werden, da diese Regionen oberhalb der Herzhöhe liegen. In der Schwerelosigkeit des Weltraums und erheblichen Veränderungen des hydrostatischen Druckgradienten von 1 g auf der Erde erleben Astronauten unter anderem innerhalb der ersten 24–48 Flugstunden eine dramatische Flüssigkeitsumverteilung von ca. 2 Litern von den Beinen zum Kopf und Hals andere kardiovaskuläre und physiologische Systemanpassungen. Nach nur vier Tagen in der Schwerelosigkeit von LEO sind Veränderungen in der Reaktionsfähigkeit der Barorezeptoren zu beobachten, die bei der anschließenden Rückkehr zur Erde zu orthostatischer Hypotonie führen. Flüssigkeitsverschiebungen können auch zu Kopfschmerzen, Stauungen oder Schwellungen im Gesicht führen, die zu einer Verschlechterung des Schlafverhaltens beitragen können. Die Fähigkeit, diese Flüssigkeitsverschiebungen zu bewältigen, zu mildern oder auszugleichen, ist von entscheidender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der nominellen Gesundheit bei kurz- und langfristigen Raumflügen und möglicherweise für eine bessere Anpassung an die Schwerkraft der Erde oder andere Schwerkraftfelder auf der Erdoberfläche, beispielsweise auf dem Mond oder dem Mars. Es wurde spekuliert, dass Flüssigkeitsverschiebungen in Richtung der Kopfregion während der Mikrogravitation zum raumfahrtassoziierten neurookulären Syndrom (SANS) beitragen. SANS ist ein ausgeprägtes, durch Mikrogravitation verursachtes Phänomen neuroophthalmischer Befunde, die bei Astronauten nach einem Langzeitflug im Weltraum beobachtet werden, einschließlich Aderhautfalten, Papillenödem, Abflachung des hinteren Bulbus, Brechungsverschiebung und Verschiebungen der Gehirnflüssigkeit, die auch nach 6 Monaten noch bestehen bleiben -Flug-MRT-Scans. Daher könnten nichtinvasive Ansätze zur Untersuchung von Echtzeit-Flüssigkeitsverschiebungen in der Schwerelosigkeit als entscheidende Forschungsbereiche für die Weiterentwicklung von SANS-Studien und die Entwicklung wirksamer Gegenmaßnahmenprotokolle dienen. Für die kontinuierliche Überwachung und Verwaltung der Flüssigkeitsverschiebung besteht das Ziel darin, Basisbewertungen mithilfe von Point-of-Care-NIID in Echtzeit zu erstellen.

Die MLD-Therapie reduziert die Lymphflüssigkeit in der betroffenen Extremität, im Kopf und im Hals, um die Funktion zu verbessern und das Fortschreiten der Flüssigkeitsansammlung zu verhindern. MLD ist eine therapeutische Massage, die leichten Druck auf die Haut ausübt, um die Funktion der Lymphgefäße zu stimulieren. Randomisierte kontrollierte Studien haben statistisch signifikante Verbesserungen der Lymphfunktion und der Schmerzen nach MLD gezeigt.

Die Hauptziele dieser retrospektiven Pilotfallserie bestanden darin, vier Standard-NIIDs zur Untersuchung von Temperaturunterschieden, oberflächlichen venösen Flussmustern (Kopf, Hals, Oberkörper) und venösen Flussmustern entlang der ventromedialen Lymphbündel zu verwenden mediale Waden und Oberschenkel in der 6-Grad-HDT-Raumanalogposition und um die Wirkung der in der HDT-Position verabreichten MLD-Therapie auf den Lymphfluss und die Temperatur zu analysieren. Wir gehen davon aus, dass sich die dermalen venösen und lymphatischen Flussmuster des Kopfes, des Halses, des Oberkörpers und des ventromedialen Bündels nach Kopf verlagerten (Anstieg der dermalen interstitiellen Flüssigkeit) und sich nach der MLD-Therapie in der 6-Grad-HDT-Position umkehrten. Genauer gesagt könnte die MLD-Therapie neben den Temperaturunterschieden auch die Flussmuster der Lymphkontraktilität und die interstitielle Flüssigkeit in der 6-Grad-HDT-Position verändern.

Die folgenden Bildgebungsgeräte wurden zur Messung der Flüssigkeitsumverteilung und der Temperatur im HDT verwendet: Nahinfrarotspektroskopie-Bildgebungsgerät (SnapShotNIR, Kent Imaging, Calgary, Kanada) zur Erfassung von Perfusionsänderungen durch Messungen der oberflächlichen Sauerstoffsättigung; Langwellen-Infrarot- und Wundbildgebungsgerät (WoundVision Scout, WoundVision, Indianapolis, IN) zur Erfassung von Wärmebildern zur Messung der physiologischen Temperaturdifferenzierung; Lymphflüssigkeitsscangerät (LymphScanner, Delfin Technologies, Miami, FL, USA) zur Messung des prozentualen Wassergehalts [Gewebedielektrizitätskonstante (TDC)] im Einklang mit Lymphflussmustern und interstitiellen Flüssigkeitsveränderungen im Zusammenhang mit der Positionierung.