Estudio previo a la respiración de la NASA (NASA Prebreath)

Los solicitantes serán evaluados para proporcionar al menos 3 sujetos más un operador de prueba (Doppler/técnico de ultrasonido) por día para participar en cuatro sesiones de cámara de 12 horas para esta prueba piloto. Se incluirá la selección de sujetos de respaldo en caso de problemas de disponibilidad de temas, retiro o descalificación. Los sujetos serán evaluados según protocolos estándar y el grupo de sujetos incluirá mujeres para demostrar sus capacidades para reclutar y evaluar a esta importante población. La NASA proporcionará criterios de inclusión y exclusión para una población demográfica similar al cuerpo de astronautas. Después de un proceso de selección, los sujetos participarán en una sesión de familiarización durante la cual recibirán una descripción verbal y escrita del protocolo de prueba, se les alentará a hacer preguntas y brindarán su consentimiento informado por escrito antes de continuar con la participación. A partir de entonces, los sujetos se familiarizarán con el protocolo de la cámara y los procedimientos de seguridad. Los sujetos también estarán familiarizados con las estaciones de trabajo de simulación EVA y se medirá la tasa metabólica mientras realizan la ergometría del brazo y los ejercicios de pasos a varios ritmos de trabajo bajos (intensidad de ejercicio submáxima) para verificar la cadencia o los ritmos de trabajo necesarios para la prescripción de ejercicios en la cámara. .

Se implementará un plan de prueba que incluye una prerespiración de oxígeno al 100% durante 6 horas usando una capucha hiperbárica transparente, seguida de una simulación de EVA que dura 6 horas, o hasta que aparezcan signos y síntomas que requieran la finalización de la prueba (según los estándares de la NASA y Duke). terminación de la prueba por solicitud del sujeto, o mal funcionamiento de las instalaciones o capacidades de monitoreo. Estas sesiones incluirán operaciones exitosas de máscaras y demostración de procedimientos de seguridad. Se asignarán 30 minutos adicionales para la represurización y el seguimiento posterior a la prueba.

Se brindará el apoyo médico adecuado para realizar el examen físico previo a la cámara antes del ingreso, durante el protocolo, para el tratamiento y manejo de los sujetos según sea necesario, la autorización de los sujetos después de que se complete el protocolo y el seguimiento en los días posteriores al funcionamiento de la cámara. según sea necesario. Las responsabilidades del personal médico incluyen el seguimiento y la interpretación de la ecografía 2-D y Doppler, así como el seguimiento del autoinforme del sujeto y los síntomas de DCS o intolerancia. Condiciones previas a la respiración El Centro Duke de Medicina Hiperbárica y Fisiología Ambiental demostrará la capacidad de realizar respiraciones previas con 100 % de O2 durante hasta 6 horas. Los sujetos comenzarán a respirar O2 al inicio de la respiración previa y continuarán respirando 100% O2 durante la descompresión y hasta que se complete la represurización. A los sujetos se les proporcionarán líquidos ad libitum sin interrupción en la respiración previa (utilizando un puerto para bebidas). La NASA proporcionará las máscaras respiratorias y/o el diseño para su construcción o aprobará una sustitución adecuada. Se permitirá comer antes del inicio de la respiración previa con la mascarilla, pero no durante el protocolo de prueba (durante 12 horas). A los sujetos tampoco se les permite dormir durante el protocolo de prueba. EVA Simulación Duke demostrará su capacidad para realizar un EVA simulado de 6 horas y mantener prácticas de monitoreo estandarizadas. Para simular el entorno del traje, la cámara se reducirá a 4,3 psia (0,3 ATA, aproximadamente 30 000 pies de altitud) antes de iniciar las tareas de simulación EVA que se describen a continuación. El tiempo de inicio del EVA se define por la llegada al nivel deseado de descompresión, y el tiempo de finalización del EVA se define por el inicio de la represurización. La simulación EVA incluirá la rotación de cada sujeto a través de una serie repetitiva de tareas a intervalos predeterminados en un orden predeterminado utilizando estaciones de trabajo proporcionadas o definidas por la NASA. El EVA se simula utilizando ocho estaciones, realizadas nominalmente en 2 ciclos de 4 estaciones, con los sujetos rotando entre estaciones cada 5 minutos. En un ciclo, los sujetos rotarán a través de estaciones que simulan deambulación (paso bajo), tareas técnicas de la parte superior del cuerpo (tabla de pie) y transporte de carga (transferencia de peso) y ultrasonido 2-D mientras los sujetos están en decúbito supino en una camilla. En el otro ciclo, los sujetos rotarán a través de estaciones que simulan una deambulación más vigorosa (paso alto), esfuerzo físico de la parte superior del cuerpo (ergometría de brazos), tareas técnicas realizadas en posición de rodillas (tabla de rodillas) y ecografía Doppler en decúbito supino. Así, en cada ciclo los sujetos realizarán 15 minutos de ejercicio de intensidad baja a moderada seguido de 5 minutos de seguimiento y descanso. Los ritmos de trabajo durante la ergometría del brazo (cadencia y resistencia) y los pasos (cadencia) se prescribirán en función de los resultados de la prueba de VO2pk y la simulación de EVA previa a la prueba de familiarización con el análisis de gases metabólicos. Durante la adquisición de imágenes de ultrasonido y formas de onda Doppler, se monitorearán y registrarán al menos 10 ciclos cardíacos en cada una de las tres condiciones en orden secuencial: reposo, flexión/flexión de brazos y piernas, y reposo. Se debe documentar el cumplimiento de los procedimientos prescritos por parte de los sujetos, incluido el tiempo en cada estación, los ritmos de trabajo (cadencia y carga), los síntomas informados por los sujetos y las observaciones del operador de prueba.

Se utilizará un conjunto estandarizado de mediciones para monitorear y documentar a los sujetos de prueba durante la respiración previa, la descompresión y la recompresión. Los operadores de la prueba registrarán todos los síntomas informados por los sujetos de la prueba durante la duración del protocolo, ya sea en respuesta a las indicaciones de los operadores de la prueba o a un informe propio espontáneo. Los sujetos serán retirados de la cámara y represurizados (esclusa de aire o cámara) al inicio de la DCS (Tipo I o Tipo II). La NASA define la gravedad de la DCS con los siguientes criterios: DCS leve (Tipo I), sin complicaciones: síntomas que involucran dolor en las articulaciones, sistema nervioso periférico o dobleces simples de la piel que se resuelven al reprimir o dentro de los primeros 20 minutos de tratamiento. DCS leve (Tipo I), complicado: síntomas que involucran dolor en las articulaciones, sistema nervioso periférico o dobleces simples de la piel que NO se resuelven al reprimir o dentro de los primeros 20 minutos de tratamiento. DCS leve (Tipo I) - Repetitivo: Síntomas leves de DCS que involucran dolor en las articulaciones, sistema nervioso periférico o dobleces simples de la piel que ocurren después de un tratamiento exitoso y dentro de los 30 días de un caso anterior de DCS por exposición terrestre. Estas se consideran ocurrencias discretas de DCS en respuesta a exposiciones cronológicamente discretas. DCS grave (Tipo II): síntomas que afectan el sistema nervioso central (SNC), el sistema cardiovascular (colapso/shock circulatorio), el sistema pulmonar (estrangulamiento).

Los operadores de la prueba consultarán a los sujetos para obtener respuestas a cuestionarios estandarizados durante cada rotación a través de la estación de reposo/ultrasonido. Los sujetos informarán una calificación de esfuerzo percibido (RPE) y dolor utilizando escalas definidas por la NASA al final de cada serie de ejercicios (es decir, después de 5 minutos de ergometría de brazos, pasos).

Un operador de prueba calificado realizará imágenes 2-D y ecografía Doppler para la detección de embolias venosas de gas durante cada rotación a través de la estación de reposo/ultrasonido mientras el sujeto está en reposo y después del ejercicio. El Doppler y la ecografía 2-D se registrarán y almacenarán electrónicamente con metadatos relevantes (p. ej., identificación del sujeto) para su revisión y análisis posteriores a la exposición. Los resultados del Doppler se calificarán utilizando la convención de codificación de Spencer y la ecografía se calificará utilizando la escala Eftedal-Brubbak (EB) (0-7).

La frecuencia cardíaca se monitoreará y registrará continuamente, desde donde los datos se pueden descargar y almacenar electrónicamente para el análisis posterior a la exposición. Los operadores de prueba podrán observar la frecuencia cardíaca actual desde el dispositivo según sea necesario y registrarán manualmente la frecuencia cardíaca al final de cada rotación de 5 minutos a través de las estaciones de simulación EVA.

La saturación de oxígeno (SpO2) se controlará y registrará continuamente durante la respiración previa, la descompresión y la recompresión utilizando un dispositivo desde el cual los datos se pueden descargar y almacenar electrónicamente para análisis posteriores a la exposición. Los operadores de pruebas deben poder observar la SpO2 actual desde el dispositivo según sea necesario y registrarán manualmente la SpO2 al final de cada rotación de 5 minutos a través de las estaciones de simulación EVA.

Al finalizar cada día de prueba, Duke entregará registros electrónicos a la NASA utilizando un método seguro aprobado por la NASA. El paquete de datos incluirá metadatos del sujeto, registros de la consola y/o del operador (incluido el tiempo del evento de la cámara, registros previos a la respiración, tiempo de EVA, cronograma de la estación de EVA), registros de presión de la cámara (que demuestran las tasas de depresión y represión, así como la presión sostenida de la cámara), información ambiental de la cámara. condiciones (presiones parciales de O2, CO2 y N2, temperatura, humedad), cuestionarios, registros de monitoreo médico, registros de frecuencia cardíaca y oximetría de pulso (si están registrados), grabaciones Doppler y de ultrasonido, video de EVA en la cámara estaciones de trabajo y descripciones de casos de DCS. Las imágenes Doppler y de ultrasonido serán calificadas por 3 revisores de forma ciega.