Polsini della coscia per prevenire il decondizionamento indotto da 5 giorni di immersione a secco (DI-Cuff)

I voli spaziali hanno mostrato le possibilità ei limiti dell'adattamento umano allo spazio. Negli ultimi 50 anni, i risultati hanno mostrato che l'ambiente spaziale e la microgravità in particolare, causano cambiamenti che possono influenzare le prestazioni degli astronauti. Questi cambiamenti fisiologici sono oggi meglio conosciuti: l'esposizione prolungata a un ambiente senza gravità può portare a una significativa perdita di massa ossea, massa muscolare, forza, decondizionamento cardiovascolare e sensomotorio, cambiamenti immunitari, ormonali e metabolici. Tuttavia, missioni più recenti hanno rivelato una nuova serie di adattamenti fisiologici e conseguenze del volo spaziale. Infatti, gli astronauti esposti all'assenza di gravità prolungata sperimentano spostamenti ipermetropici e alterazioni strutturali dell'occhio (ad esempio, pieghe coroideali ed edema del disco ottico). Questa condizione è stata definita dalla NASA come sindrome neuro-oculare associata al volo spaziale (SANS). Alcuni di questi cambiamenti visivi rimangono irrisolti per anni dopo il volo. Questo fenomeno è molto probabilmente esistito dall'inizio del volo spaziale umano, ma solo di recente è stato riconosciuto come una delle principali conseguenze dell'adattamento alla microgravità. Si ritiene che i cambiamenti nella vista e nella struttura degli occhi siano il risultato di un'esposizione prolungata a spostamenti di fluidi verso la testa indotti dal volo spaziale e di un'elevata pressione intracranica. La perdita del gradiente di pressione idrostatica durante il volo spaziale porta a questa ridistribuzione dei fluidi corporei verso la testa. Per prepararsi a future missioni con equipaggio oltre l'orbita terrestre bassa, è necessario studiare i meccanismi alla base della sindrome SANS e sono necessarie contromisure progettate per invertire o prevenire la SANS. I polsini della coscia venocostrittivi (VTC) rappresentano una possibile contromisura per mitigare uno spostamento del fluido verso la testa. L'Agenzia spaziale russa utilizza i VTC (braccialetti) per sequestrare il fluido negli arti inferiori e mitigare la sensazione soggettiva di congestione della testa durante il volo spaziale. Inoltre, esperimenti su missioni Mir di 6 mesi hanno dimostrato che i braccialetti riducono l'area della sezione trasversale della vena giugulare nei cosmonauti dal 12% al 20%. Tuttavia, non è noto come i VTC (inclusi i braccialetti) influenzino le caratteristiche fisiologiche oculari. Le agenzie spaziali sono attivamente impegnate nello studio dell'inizio e della progressione della sindrome SANS attraverso studi sulla Stazione Spaziale Internazionale ea terra. Infatti, considerando il numero limitato di opportunità di volo, le difficoltà legate all'esecuzione di esperimenti in volo (vincoli operativi per gli astronauti, capacità limitate dei dispositivi biomedici in volo), gli esperimenti a terra che simulano gli effetti dell'assenza di gravità sono utilizzati per meglio comprendere i meccanismi di adattamento fisiologico, progettare e validare le contromisure. Vengono utilizzati diversi metodi per simulare la microgravità sulla Terra. Tuttavia, due approcci separati, il riposo a letto a testa in giù di -6° (HDBR) e l'immersione a secco (DI) hanno fornito possibilità di esposizioni a lungo termine con risultati più vicini a quelli osservati con uno stato senza peso. Producono cambiamenti nella composizione corporea (compresa la ridistribuzione dei fluidi corporei), nelle caratteristiche cardiovascolari e dei muscoli scheletrici che assomigliano agli effetti della microgravità. Il comune denominatore fisiologico è la combinazione di uno spostamento cefalico dei fluidi corporei e di una ridotta attività fisica. A differenza del riposo a letto, l'immersione a secco offre un'opportunità unica per studiare gli effetti fisiologici della mancanza di una struttura di sostegno per il corpo. Immersione a secco significa immergersi nell'acqua termoneutrale ricoperta da uno speciale tessuto impermeabile galleggiante elastico. Il soggetto, circondato dalla pellicola e "libero sospeso" nella massa d'acqua, rimane asciutto. Durante l'immersione orizzontale, le forze di pressione sono distribuite quasi equamente su tutta la superficie del corpo (solo la testa e il collo non sono interamente sostenuti dall'acqua). L'assenza di supporto meccanico di zone specifiche durante l'immersione crea uno stato simile all'assenza di gravità che si chiama "assenza di supporto". I cambiamenti fisiologici sotto DI si sviluppano più rapidamente e sono più profondi che sotto HDBR. Questo modello avanzato a terra è estremamente adatto per testare le contromisure per il decondizionamento indotto dalla microgravità e le patologie legate all'inattività fisica.

Il presente studio è organizzato in questo contesto dall'agenzia spaziale francese (CNES) per valutare su venti volontari maschi sani gli effetti dei polsini della coscia per prevenire il decondizionamento indotto da 5 giorni di immersione a secco e in particolare lo spostamento dei fluidi e i relativi disturbi oftalmologici . Utilizzando un approccio integrato, il CNES ha selezionato dieci protocolli scientifici per valutare i cambiamenti nei diversi campi fisiologici e i potenziali effetti benefici delle contromisure per prevenire e/o ridurre questi cambiamenti.