VISUALISATIE VAN DE MICROCIRCULATIE IN GEWICHTSLOOSHEID (µGµScan)

Tijdens gewichtloosheid is het cardiovasculaire systeem onderhevig aan snelle veranderingen, wat is aangetoond in studies van korte (Space Shuttle) en lange termijn missies naar Skylab, MIR en het internationale ruimtestation (Nicogossian et al., 1989; Blomquist, 1994; Platts et al., 2014). Er zijn ook aanwijzingen voor veranderingen in de structuur van de bloedvaten, het metabolisme en de reacties op vaatverwijdende en -vernauwende stoffen die op de lange termijn gezondheidsgevolgen kunnen hebben die lijken op de effecten van veroudering op het cardiovasculaire systeem (Hughson en Shoemaker, 2004). Cardiovasculaire aanpassingen veroorzaken een verhoogde incidentie van postflight orthostatische intolerantie (flauwvallen), verminderde cardiale output en verminderde inspanningscapaciteit. Naast deze effecten na de vlucht kan gewichtloosheid ook schadelijke gevolgen hebben tijdens de vlucht. Zo is aangetoond dat tijdens ruimtemissies hartritmestoornissen kunnen optreden, ook bij gezonde personen (Convertino, 2009).

Het begrijpen van de cardiovasculaire reacties van het menselijk lichaam op veranderende zwaartekrachtomstandigheden is dus een belangrijk doel van de ruimtewetenschap.

Hoewel niet-invasieve beeldvorming van de microcirculatie een veelbelovend hulpmiddel is om de cardiovasculaire conditie te evalueren, is de kennis over de betrokkenheid van de microcirculatie bij cardiovasculaire veranderingen veroorzaakt door gewichtloosheid zeer beperkt en verder onderzoek op dit gebied lijkt veelbelovend. Voordat een niet-invasieve techniek wordt gebruikt om de microcirculatie tijdens ruimtevluchten in beeld te brengen, moet deze op aarde worden geëvalueerd.

Er bestaan ​​verschillende beproefde simulatiemodellen voor het onderzoeken van de effecten van gewichtloosheid op het menselijk lichaam onder aardse omstandigheden: bedrust met het hoofd naar beneden, droge en natte onderdompeling en parabolische vluchten. Van deze modellen bootst alleen parabolische vluchten een echte staat van gewichtloosheid na (zie het informatiedocument voor deelnemers voor een beschrijving van parabolische vluchten). Cardiovasculaire studies zijn vaak uitgevoerd tijdens parabolische vluchten. Binnen de beperkingen die inherent zijn aan de methode (korte duur van gewichtloosheid - ongeveer 21 s - gevolgd door periodes van hyperzwaartekracht van 20 s bij 1,8 g), zijn er in de loop der jaren enkele opmerkelijke resultaten gepubliceerd.

Het doel van onze onderzoeksaanpak is om de haalbaarheid te testen van de in vivo evaluatie van de microcirculatie in parabolische vlucht om cardiovasculaire responsmechanismen onder deze omstandigheden beter te kunnen beschrijven. In deze context verwachten we veranderingen in de microcirculatiestroom tijdens de gewichtloosheidsperiode van parabolische vlucht.

Onze aanpak kan helpen bij het ontwikkelen van een diagnostisch hulpmiddel om gemakkelijker door gewichtloosheid veroorzaakte hart- en vaatziekten te identificeren en om strategieën te verbeteren om astronauten aan te passen aan gewichtloosheid voorafgaand aan de ruimtemissie.