VISUALIZZAZIONE DEL MICROCIRCOLO IN ASSENZA DI PESO (µGµScan)

Durante l'assenza di gravità, il sistema cardiovascolare è soggetto a rapidi cambiamenti che sono stati dimostrati in studi di missioni a breve termine (Space Shuttle) ea lungo termine su Skylab, MIR e Stazione Spaziale Internazionale (Nicogossian et al., 1989; Blomquist, 1994; Platt et al., 2014). Esistono anche prove di cambiamenti nella struttura dei vasi sanguigni, nel metabolismo e nelle risposte a sostanze vasodilatatrici e costrittrici che potrebbero avere conseguenze sulla salute a lungo termine simili agli effetti dell'invecchiamento sul sistema cardiovascolare (Hughson e Shoemaker, 2004). Gli adattamenti cardiovascolari causano un'aumentata incidenza di intolleranza ortostatica post volo (svenimento), diminuzione della gittata cardiaca e ridotta capacità di esercizio. Oltre a questi effetti post-volo, l'assenza di gravità potrebbe anche avere conseguenze dannose durante il volo. Ad esempio, è stato dimostrato che l'aritmia cardiaca può verificarsi durante le missioni spaziali, anche in soggetti sani (Convertino, 2009).

Comprendere le reazioni cardiovascolari del corpo umano alle mutevoli condizioni di gravità è quindi un obiettivo importante della scienza spaziale.

Mentre l'imaging non invasivo del microcircolo è uno strumento molto promettente per valutare le condizioni cardiovascolari, le conoscenze sul coinvolgimento del microcircolo nelle alterazioni cardiovascolari indotte dall'assenza di gravità sono molto limitate e ulteriori ricerche in questo campo sembrano promettenti. Prima di utilizzare una tecnica non invasiva per l'imaging della microcircolazione durante i voli spaziali, deve essere valutata sulla terra.

Esistono diversi modelli di simulazione collaudati per studiare gli effetti dell'assenza di gravità sul corpo umano in condizioni terrestri: riposo a letto a testa in giù, immersione asciutta e bagnata e voli parabolici. Tra questi modelli, solo il volo parabolico ricrea un vero e proprio stato di assenza di gravità (si veda il documento informativo del partecipante per una descrizione dei voli parabolici). Gli studi cardiovascolari sono stati spesso eseguiti durante i voli parabolici. Entro i limiti inerenti al metodo (breve durata dell'assenza di gravità - circa 21 s - seguita e seguita da periodi di ipergravità di 20 s a 1,8 g), nel corso degli anni sono stati pubblicati alcuni risultati notevoli.

Lo scopo del nostro approccio di ricerca è testare la fattibilità della valutazione in vivo della microcircolazione in volo parabolico al fine di poter meglio descrivere i meccanismi di risposta cardiovascolare in queste condizioni. In questo contesto, ci aspettiamo alterazioni nel flusso microcircolatorio durante il periodo di assenza di gravità del volo parabolico.

Il nostro approccio potrebbe aiutare a sviluppare uno strumento diagnostico per identificare più facilmente le malattie cardiovascolari indotte dall'assenza di gravità e migliorare le strategie per adattare gli astronauti all'assenza di gravità prima della missione spaziale.