A MIKROKERINGÉS VIZUALIZÁCIÓJA SÚLYMENTESSÉGBEN (µGµScan)

Súlytalanság alatt a szív- és érrendszer gyors változásoknak van kitéve, amit rövid távú (Space Shuttle) és hosszú távú Skylab, MIR és a Nemzetközi Űrállomásra irányuló küldetések tanulmányai igazoltak (Nicogossian et al., 1989; Blomquist, 1994; Platts et al., 2014). Bizonyítékok vannak a vérerek szerkezetében, az anyagcserében és az értágító és összehúzó anyagokra adott válaszokban bekövetkezett változásokra is, amelyek hosszú távú egészségügyi következményekkel járhatnak, amelyek hasonlítanak az öregedés szív- és érrendszerre gyakorolt ​​hatásaira (Hughson és Shoemaker, 2004). A szív- és érrendszeri alkalmazkodások a repülés utáni ortosztatikus intolerancia (ájulás), csökkent perctérfogat és csökkent terhelési kapacitás gyakoribbá válását okozzák. A repülés utáni hatások mellett a súlytalanságnak káros következményei is lehetnek a repülés során. Például kimutatták, hogy szívritmuszavar fordulhat elő űrmissziók során, még egészséges egyéneknél is (Convertino, 2009).

Ezért az űrtudomány egyik fontos célja az emberi test kardiovaszkuláris reakcióinak megértése a gravitáció változásaira.

Míg a mikrocirkuláció non-invazív képalkotása nagyon ígéretes eszköz a kardiovaszkuláris állapot értékelésére, a mikrokeringésnek a súlytalanság által kiváltott kardiovaszkuláris elváltozásokban való részvételével kapcsolatos ismeretek nagyon korlátozottak, és további kutatások ígéretesnek tűnnek ezen a területen. Mielőtt nem invazív technikát alkalmaznánk a mikrocirkuláció leképezésére az űrrepülések során, azt a földön ki kell értékelni.

Különféle bevált szimulációs modellek léteznek a súlytalanság emberi szervezetre gyakorolt ​​hatásainak vizsgálatára földi körülmények között: fejjel lehajtott ágynyugalom, száraz és nedves merülés, valamint parabola repülés. E modellek közül csak a parabola repülés hozza létre a súlytalanság valódi állapotát (a parabola repülések leírását lásd a résztvevő tájékoztatójában). Parabola repülések során gyakran végeztek kardiovaszkuláris vizsgálatokat. A módszerben rejlő korlátokon belül (rövid ideig tartó súlytalanság - körülbelül 21 s -, majd 20 másodperces hipergravitációs periódusok 1,8 g-nál) az évek során figyelemreméltó eredményeket publikáltak.

Kutatási megközelítésünk célja, hogy teszteljük a mikrokeringés in vivo kiértékelésének megvalósíthatóságát parabola repülésben, hogy jobban le tudjuk írni a kardiovaszkuláris válaszmechanizmusokat ilyen körülmények között. Ezzel összefüggésben a mikrokeringési áramlás változására számítunk a parabola repülés súlytalansági időszakában.

Megközelítésünk segíthet egy olyan diagnosztikai eszköz kifejlesztésében, amely könnyebben azonosítja a súlytalanság okozta szív- és érrendszeri betegségeket, és javíthatja az űrhajósok súlytalansághoz való alkalmazkodási stratégiáit az űrmisszió előtt.