ВИЗУАЛИЗАЦИЯ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ В НЕВЕСЕ (µGµScan)

В условиях невесомости сердечно-сосудистая система подвержена быстрым изменениям, что было продемонстрировано в исследованиях кратковременных (Спейс Шаттл) и длительных полетов на Скайлэб, МИР и МКС (Nicogossian et al., 1989; Blomquist, 1994; Платтс и др., 2014). Имеются также данные об изменениях в структуре кровеносных сосудов, метаболизме и реакциях на сосудорасширяющие и сужающие вещества, которые могут иметь долгосрочные последствия для здоровья, напоминающие эффекты старения на сердечно-сосудистую систему (Hughson and Shoemaker, 2004). Сердечно-сосудистые адаптации вызывают повышенную частоту послеполетной ортостатической непереносимости (обморока), снижение сердечного выброса и снижение переносимости физических нагрузок. Помимо этих послеполетных эффектов, невесомость также может иметь вредные последствия во время полета. Например, было показано, что сердечная аритмия может возникать во время космических полетов даже у здоровых людей (Convertino, 2009).

Таким образом, понимание сердечно-сосудистых реакций человеческого организма на изменение условий гравитации является важной задачей космической науки.

В то время как неинвазивная визуализация микроциркуляции является очень многообещающим инструментом для оценки сердечно-сосудистого состояния, знания об участии микроциркуляции в сердечно-сосудистых изменениях, вызванных невесомостью, очень ограничены, и дальнейшие исследования в этой области кажутся многообещающими. Прежде чем использовать неинвазивный метод визуализации микроциркуляции во время космических полетов, его необходимо оценить на Земле.

Существуют различные проверенные имитационные модели для исследования воздействия невесомости на организм человека в земных условиях: постельный режим с опущенной головой, сухое и влажное погружение и параболические полеты. Среди этих моделей только параболический полет воссоздает реальное состояние невесомости (описание параболических полетов см. в информационном документе участника). Сердечно-сосудистые исследования часто проводились во время параболических полетов. В пределах ограничений, присущих этому методу (короткая продолжительность невесомости - около 21 с, за которой следуют 20-секундные периоды гипергравитации при 1,8 g), за прошедшие годы были опубликованы некоторые замечательные результаты.

Целью нашего исследовательского подхода является проверка возможности оценки микроциркуляции in vivo в параболическом полете, чтобы иметь возможность лучше описать механизмы сердечно-сосудистой реакции в этих условиях. В связи с этим мы ожидаем изменения микроциркуляторного русла в период невесомости параболического полета.

Наш подход может помочь разработать диагностический инструмент для более легкого выявления сердечно-сосудистых заболеваний, вызванных невесомостью, и улучшить стратегии адаптации астронавтов к невесомости перед космическим полетом.