無重力における微小循環の可視化 (µGµScan)

無重力状態の間、心血管系は急速な変化にさらされます。これは、スカイラブ、MIR、および国際宇宙ステーションへの短期 (スペースシャトル) および長期ミッションの研究で実証されています (Nicogossian et al., 1989; Blomquist, 1994; Platts et al., 2014)。 また、血管構造、代謝、および血管拡張物質や収縮物質に対する反応の変化についての証拠もあり、これは心血管系に対する加齢の影響に似た、長期的な健康への影響をもたらす可能性があります (Hughson and Shoemaker, 2004)。 心臓血管の適応は、飛行後の起立性不耐症 (失神) の発生率の増加、心拍出量の減少、および運動能力の低下を引き起こします。 これらの飛行後の影響に加えて、無重力は飛行中にも有害な結果をもたらす可能性があります。 たとえば、健康な人でも、宇宙ミッション中に不整脈が発生する可能性があることが示されています (Convertino、2009 年)。

したがって、重力条件の変化に対する人体の心臓血管反応を理解することは、宇宙科学の重要な目的です。

微小循環の非侵襲的イメージングは​​心血管の状態を評価するための非常に有望なツールですが、無重力によって誘発される心血管の変化における微小循環の関与に関する知識は非常に限られており、この分野でのさらなる研究は有望と思われます. 宇宙飛行中に微小循環を画像化する非侵襲的技術を使用する前に、地球上で評価する必要があります。

地上の条件下での人体への無重力の影響を調査するための、実証済みのさまざまなシミュレーション モデルが存在します。 これらのモデルの中で、パラボリック フライトだけが実際の無重力状態を再現します (パラボリック フライトの説明については、参加者の情報ドキュメントを参照してください)。 心血管研究は、放物線飛行中に行われることがよくあります。 メソッドに固有の制限 (無重力状態の短い期間 - 約 21 秒 - に続いて、1.8 g で 20 秒の超重力期間が続く) の中で、いくつかの注目すべき結果が長年にわたって公開されてきました。

私たちの研究アプローチの目的は、これらの条件下での心血管反応メカニズムをよりよく説明できるようにするために、放物線飛行における微小循環の in vivo 評価の実現可能性をテストすることです。 これに関連して、放物線飛行の無重力期間中の微小循環の流れの変化が予想されます。

私たちのアプローチは、無重力によって引き起こされる心血管疾患をより簡単に特定し、宇宙ミッションの前に宇宙飛行士を無重力状態に適応させるための戦略を改善するための診断ツールの開発に役立つ可能性があります。