Studio prerespirazione della NASA (NASA Prebreath)

I candidati verranno selezionati per fornire almeno 3 soggetti più un operatore di test (tecnico Doppler/ecografia) al giorno per partecipare a quattro corse in camera di 12 ore per questo test pilota. Verranno inclusi soggetti di riserva in caso di problemi di disponibilità, ritiro o squalifica del soggetto. I soggetti verranno selezionati secondo protocolli standard e il pool di soggetti includerà donne per dimostrare le loro capacità di reclutare e testare questa importante popolazione. La NASA fornirà criteri di inclusione ed esclusione per una popolazione demografica simile al corpo degli astronauti. Dopo un processo di screening, i soggetti parteciperanno a una sessione di familiarizzazione durante la quale riceveranno una descrizione verbale e scritta del protocollo del test, saranno incoraggiati a porre domande e forniranno il consenso informato scritto prima di procedere alla partecipazione. Successivamente, i soggetti acquisiranno familiarità con il protocollo della camera e le procedure di sicurezza. I soggetti acquisiranno inoltre familiarità con le workstation di simulazione EVA e il tasso metabolico verrà misurato durante l'esecuzione dell'ergometria del braccio e degli esercizi di stepping a diversi ritmi di lavoro bassi (intensità di esercizio submassimale) per verificare la cadenza o i ritmi di lavoro richiesti per la prescrizione degli esercizi in camera. .

Verrà implementato un piano di test che include una prerespirazione di 6 ore di ossigeno al 100% utilizzando una cappa iperbarica trasparente, seguita da una simulazione di EVA della durata di 6 ore o fino a segni e sintomi che richiedono l'interruzione del test (secondo gli standard NASA e Duke), interruzione del test su richiesta del soggetto o malfunzionamento della struttura o delle capacità di monitoraggio. Queste sessioni includeranno operazioni di maschera di successo e dimostrazione delle procedure di sicurezza. Saranno concessi ulteriori 30 minuti per la ripressurizzazione e il monitoraggio post-test.

Verrà fornito supporto medico adeguato per eseguire l'esame fisico pre-camera prima dell'ingresso, durante il protocollo, per il trattamento e la gestione dei soggetti secondo necessità, l'autorizzazione dei soggetti dopo il completamento del protocollo e il follow-up nei giorni successivi alla corsa della camera, come richiesto. Le responsabilità del personale medico includono il monitoraggio e l'interpretazione degli ultrasuoni 2-D e del Doppler, nonché il monitoraggio delle segnalazioni del soggetto e dei sintomi di MDD o intolleranza. Condizioni di prerespirazione Il Duke Center for Hyperbaric Medicine & Environmental Physiology dimostrerà la capacità di eseguire durate di prerespirazione con O2 al 100% fino a 6 ore. I soggetti inizieranno a respirare O2 all'inizio della prerespirazione e continueranno a respirare O2 al 100% attraverso la decompressione e fino al completamento della ripressurizzazione. Ai soggetti verranno forniti liquidi ad libitum senza interruzione della prerespirazione (utilizzando la porta per bevande). La NASA fornirà le maschere respiratorie e/o il progetto per la loro costruzione o fornirà l'approvazione per un'adeguata sostituzione. Il cibo sarà consentito prima dell'inizio della prerespirazione con la maschera, ma non durante il protocollo del test (per 12 ore). Inoltre, ai soggetti non è consentito dormire durante il protocollo del test. Simulazione EVA Duke dimostrerà la propria capacità di eseguire un'EVA simulata di 6 ore e di mantenere pratiche di monitoraggio standardizzate. Per simulare l'ambiente della tuta, la camera si abbasserà a 4,3 psia (0,3 ATA, circa 30.000 piedi di altitudine) prima di avviare le attività di simulazione EVA descritte di seguito. L'orario di inizio dell'EVA è definito dall'arrivo al livello di decompressione desiderato e l'orario di fine dell'EVA è definito dall'inizio della ripressurizzazione. La simulazione EVA includerà la rotazione di ciascun soggetto attraverso una serie ripetitiva di attività a intervalli predeterminati in un ordine predeterminato utilizzando postazioni di lavoro definite o fornite dalla NASA. L'EVA viene simulato utilizzando otto stazioni, nominalmente eseguite in 2 cicli di 4 stazioni, con i soggetti che ruotano tra le stazioni ogni 5 minuti. In un ciclo, i soggetti ruoteranno attraverso stazioni che simulano la deambulazione (passo basso), compiti tecnici della parte superiore del corpo (tavola in piedi) e trasporto di carichi (trasferimento del peso) ed ecografia 2-D mentre i soggetti sono supini su un lettino. Nell'altro ciclo, i soggetti ruoteranno attraverso stazioni che simulano una deambulazione più vigorosa (passo alto), sforzo fisico della parte superiore del corpo (ergometria del braccio), compiti tecnici eseguiti in posizione inginocchiata (inginocchiatoio) ed ecografia Doppler in posizione supina. Pertanto, in ciascun ciclo i soggetti eseguiranno 15 minuti di esercizio di intensità da bassa a moderata seguiti da 5 minuti di monitoraggio e riposo. Le velocità di lavoro durante l'ergometria del braccio (cadenza e resistenza) e lo stepping (cadenza) saranno prescritte in base ai risultati del test VO2pk e alla familiarità con la simulazione EVA pre-test con l'analisi del gas metabolico. Durante l'imaging ecografico e l'acquisizione della forma d'onda Doppler, verranno monitorati e registrati almeno 10 cicli cardiaci in ciascuna delle tre condizioni in ordine sequenziale: riposo, flessione/flessione delle braccia e delle gambe e riposo. Dovrebbe essere documentata la conformità dei soggetti alle procedure prescritte, compreso il tempo trascorso in ciascuna stazione, i ritmi di lavoro (cadenza e carico), i sintomi riportati dai soggetti e le osservazioni dell'operatore del test.

Verrà utilizzato un insieme standardizzato di misurazioni per monitorare e documentare i soggetti del test durante la prerespirazione, la decompressione e la ricompressione. Gli operatori del test registreranno tutti i sintomi riportati dai soggetti del test per tutta la durata del protocollo, sia in risposta alla sollecitazione degli operatori del test sia in seguito ad auto-segnalazione spontanea. I soggetti verranno rimossi dalla camera e ripressurizzati (camera di equilibrio o camera) all'inizio della MDD (Tipo I o Tipo II). La NASA definisce la gravità della MDD con i seguenti criteri: MDD lieve (Tipo I), Non complicata: sintomi che coinvolgono dolore articolare, sistema nervoso periferico o semplici piegamenti della pelle che si risolvono con la repressione o entro i primi 20 minuti di trattamento. MDD lieve (tipo I), complicata: sintomi che coinvolgono dolore articolare, sistema nervoso periferico o semplici piegamenti della pelle che NON si risolvono con la repressione o entro i primi 20 minuti di trattamento. MDD lieve (Tipo I) - Ripetitivi: sintomi lievi di MDD che coinvolgono dolore articolare, sistema nervoso periferico o semplici piegamenti della pelle che si verificano dopo un trattamento efficace ed entro 30 giorni da un precedente caso di MDD per esposizione a terra. Questi sono considerati eventi discreti di MDD in risposta a esposizioni cronologicamente discrete. MDD grave (Tipo II): sintomi che coinvolgono il sistema nervoso centrale (SNC), il sistema cardiovascolare (collasso/shock circolatorio), il sistema polmonare (soffocamento).

Gli operatori del test interrogheranno i soggetti per le risposte a questionari standardizzati durante ogni rotazione attraverso la stazione di riposo/ecografia. I soggetti riporteranno una valutazione dello sforzo percepito (RPE) e del dolore utilizzando le scale definite dalla NASA alla fine di ogni sessione di esercizio (cioè dopo 5 minuti di ergometria del braccio, step).

L'imaging 2-D e l'ecografia Doppler per il rilevamento di emboli gassosi venosi saranno eseguiti da un operatore di test qualificato durante ogni rotazione attraverso la stazione di riposo/ecografia mentre il soggetto è a riposo e dopo l'esercizio. L'ecografia Doppler e 2-D verrà registrata e archiviata elettronicamente con i metadati pertinenti (ad esempio ID soggetto) per la revisione e l'analisi post-esposizione. I risultati Doppler verranno valutati utilizzando la convenzione di codifica Spencer e gli ultrasuoni verranno valutati utilizzando la scala Eftedal-Brubbak (EB) (0-7).

La frequenza cardiaca sarà continuamente monitorata e registrata da cui i dati potranno essere scaricati e archiviati elettronicamente per l'analisi post-esposizione. Gli operatori del test potranno osservare la frequenza cardiaca attuale dal dispositivo secondo necessità e registreranno manualmente la frequenza cardiaca alla fine di ogni rotazione di 5 minuti attraverso le stazioni di simulazione EVA.

La saturazione di ossigeno (SpO2) verrà monitorata e registrata continuamente durante la prerespirazione, la decompressione e la ricompressione utilizzando un dispositivo dal quale i dati potranno essere scaricati e archiviati elettronicamente per l'analisi post-esposizione. Gli operatori del test devono essere in grado di osservare la SpO2 corrente dal dispositivo secondo necessità e registreranno manualmente la SpO2 alla fine di ogni rotazione di 5 minuti attraverso le stazioni di simulazione EVA.

Al termine di ogni giornata di test, Duke consegnerà i record elettronici alla NASA utilizzando un metodo sicuro approvato dalla NASA. Il pacchetto di dati includerà metadati del soggetto, registri della console e/o dell'operatore (compresi l'ora dell'evento della camera, le registrazioni della prerespirazione, l'ora dell'EVA, il programma della stazione dell'EVA), registrazioni della pressione della camera (che dimostrano i tassi di depressione e repressione nonché la pressione sostenuta della camera), condizioni ambientali della camera condizioni (pressioni parziali di O2, CO2 e N2, temperatura, umidità), questionari, registri di monitoraggio medico, registrazioni della frequenza cardiaca e della pulsossimetria (se registrate), registrazioni Doppler e ultrasuoni, video EVA in camera postazioni di lavoro e descrizioni di casi DCS. Le immagini Doppler ed ecografiche verranno valutate da 3 revisori in cieco.