微重力条件下心血管系统对腿部运动的反应 (STAMAS)

太空探索的主要问题之一是长时间暴露在极低重力（即通常称为微重力或失重状态）下对宇航员健康的负面影响。 在这种不寻常的情况下，人体会经历一个适应过程，通常称为“去调节”，这会导致骨骼和肌肉大量流失、荷尔蒙变化以及重要心血管参数的改变。 虽然新的生理状态适合微重力环境，但返回地球后会产生不适。 因此，在执行任务后，宇航员会遇到各种与健康相关的问题，并且必须进行密集的康复计划。 心血管失调主要源于由于重力缺失导致血液从下肢转移到身体上部。 从长远来看（即 天）这会导致血液和体液流失。 在短期内（即 分钟）它会引起动脉血压和心率的改变。

在这项由欧盟通过 STAMAS 项目资助的研究中，我们打算评估腿部体育锻炼是否会导致血液流向下肢，从而改善失重引起的液体向上转移。 更一般地说，我们的目标是研究心血管系统在类似微重力条件下对腿部运动的短期反应。 在清楚地了解这些现象之后，我们将开发一个控制器，通过监测受试者的生理凝视，将计算出适当的运动方案，以将他/她的心血管参数稳定到所需的安全值。 我们的贡献将提供对心血管系统的更好理解，并将描绘出基于连续腿部锻炼的针对太空飞行期间心血管失调的新型对抗装置开发的生理基础。

我们在本文档中提出的协议为我们的潜在受试者带来了最小的风险，同时有可能产生重要的贡献。 我们打算分析的心血管参数是：血压、心率和腿部血容量。 这些信号将以非侵入式方式获取，风险最小。 腿部锻炼将通过我们实验室先前开发的踏步设备 (MARCOS) 进行。 MARCOS 能够改变对膝关节伸展运动施加的阻力，因此它可以对不同的运动强度进行系统评估。 最后，通过让受试者头朝下躺在倾斜的平台上（即平躺），可以很容易地模拟微重力条件。 头低位卧床休息 - HDBR，或头低位倾斜 - HDT），从而导致体液向胸部转移。 最有效的倾斜角度已被证明低至 -6°，因此对受试者构成的风险很小。 在实践中，受试者将舒适地躺在负倾斜的平台上，并以不同的强度进行步进，同时监测他们的心血管参数并以加密形式记录下来以供后续分析。