VISUALISERING AV MIKROSIRKULASJONEN I VEKTløshet (µGµScan)

Under vektløshet er det kardiovaskulære systemet gjenstand for raske endringer som har blitt demonstrert i studier av kortsiktige (romferge) og langsiktige oppdrag til Skylab, MIR og den internasjonale romstasjonen (Nicogossian et al., 1989; Blomquist, 1994; Platts et al., 2014). Det er også bevis for endringer i blodkarstrukturen, stoffskiftet og responsene på vasodilatorer og sammentrekkende stoffer som kan ha langsiktige helsekonsekvenser som ligner effektene av aldring på det kardiovaskulære systemet (Hughson og Shoemaker, 2004). Kardiovaskulære tilpasninger forårsaker økt forekomst av postflight ortostatisk intoleranse (besvimelse), redusert hjertevolum og redusert treningskapasitet. Foruten disse postflight-effektene, kan vektløshet også ha skadelige konsekvenser under flyturen. For eksempel er det vist at hjertearytmi kan oppstå under romferder, selv hos friske individer (Convertino, 2009).

Å forstå de kardiovaskulære reaksjonene til menneskekroppen på skiftende tyngdekraftsforhold er derfor et viktig mål for romvitenskapen.

Mens ikke-invasiv avbildning av mikrosirkulasjon er et meget lovende verktøy for å evaluere kardiovaskulær tilstand, er kunnskap om involvering av mikrosirkulasjonen i kardiovaskulære endringer indusert av vektløshet svært begrenset, og videre forskning på dette feltet virker lovende. Før du bruker en ikke-invasiv teknikk for å avbilde mikrosirkulasjonen under romflyvninger, må den evalueres på jorden.

Det finnes forskjellige utprøvde simuleringsmodeller for å undersøke effekten av vektløshet på menneskekroppen under terrestriske forhold: sengeleie med hodet ned, tørr og våt nedsenking og parabolflyvninger. Blant disse modellene gjenskaper bare parabolflyvning en reell tilstand av vektløshet (se deltakerdokumentet med informasjon for en beskrivelse av parabolflyvninger). Kardiovaskulære studier har ofte blitt utført under parabolflyvninger. Innenfor begrensningene som ligger i metoden (kort varighet av vektløshet - ca. 21 s - etter og etterfulgt av hypergravity 20 s perioder ved 1,8 g), har noen bemerkelsesverdige resultater blitt publisert gjennom årene.

Målet med vår forskningstilnærming er å teste gjennomførbarheten av in vivo-evaluering av mikrosirkulasjonen i parabolflukt for bedre å kunne beskrive kardiovaskulære responsmekanismer under disse forholdene. I denne sammenhengen forventer vi endringer i mikrosirkulasjonsstrømmen i løpet av vektløshetsperioden til parabolflukt.

Vår tilnærming kan bidra til å utvikle et diagnostisk verktøy for lettere å identifisere vektløshetsinduserte hjerte- og karsykdommer og forbedre strategier for å tilpasse astronauter til vektløshet før romferden.