Wpływ grawitacji na ciśnienie krwi
Niedociśnienie ortostatyczne (niskie ciśnienie w pozycji stojącej), nazywane również nietolerancją ortostatyczną, to stały problem występujący przy powrocie do warunków ziemskich po pobycie w przestrzeni kosmicznej przy obniżonej grawitacji. Przyczyny tego zjawiska są nieznane, jednak wiadomo, że brak dopływu krwi do mózgu poważnie osłabia jego funkcjonowanie. Aby temu zaradzić, w ramach finansowanego przez UE projektu ARTHEROSPACE (Arthero-Space project: A model based exploration of the regulatory mechanism of the microcirculation for the prevention of orthostatic intolerance) naukowcy zbadali reakcję organizmu na takie warunki. W ramach badania in vivo przeprowadzono test pochyleniowy polegający na indukowaniu stresu ortostatycznego, co pozwoliło sprawdzić oddziaływanie pompy mięśniowej wymuszającej skurcze żylne. Odpowiedź hemodynamiczna na skurcz mięśni łydki była podobna, zarówno w obecności stresu ortostatycznego, jak i przy jego braku. Wykorzystując balistokardiografię, czyli nieinwazyjny pomiar mechanicznego ruchu ciała w odpowiedzi na aktywność serca, oceniono wpływ przysiadów statycznych i dynamicznych wykonywanych ze zsynchronizowanym oddechem. Oczekuje się, że w połączeniu z modelami obliczeniowymi dane te wspomogą użycie balistokardiografii w praktyce klinicznej. Członkowie zespołu stworzyli również jednowymiarowy model biomechaniczny do badania wpływu grawitacji na regulację ciśnienia krwi żylnej. Model ten umożliwia badanie hemodynamiki w trzech rożnych konfiguracjach: pojedyncze tętnice-żyły bez zastawek lub z zastawkami oraz żyły powierzchniowe. Model wykazał istotność zastawek żył proksymalnych oraz układu żył powierzchniowych dla skutecznego działania pompy mięśniowej. Aby lepiej zrozumieć znaczenie regulacji ciśnienia krwi w warunkach stresu grawitacyjnego, obecnie w ramach projektu ARTHEROSPACE prowadzone są badania z użyciem wirówki przeciążeniowej z krótkim ramieniem. W celu określenia dokładności zdalnie kontrolowanego badania ultrasonograficznego żył w warunkach przeciążenia sprawdzane są reakcje obwodowego układu naczyniowego. Informacje o badaniu przedstawiono na międzynarodowym seminarium(odnośnik otworzy się w nowym oknie), w którym wzięło udział 50 gości z całego świata. Wyniki ultrasonografii naczyń obwodowych opublikowano w czasopiśmie Microgravity Science and Technology, zaś dane uzyskane z modeli obliczeniowych przedstawiono w International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering. Projekt ARTHEROSPACE posiada własną stronę internetową http://www.caroleleguy.com/(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Grupa badawcza ARTHEROSPACE dokonuje znaczących postępów w rozwikłaniu mechanizmów związanych z niedociśnieniem ortostatycznym. Uzyskane w badaniu wyniki można wykorzystać do stworzenia specjalnych programów treningowych, które pozwolą utrzymać kondycję fizyczną podczas długich misji kosmicznych. Badanie to ma duże znaczenie dla bezpiecznego powrotu astronautów na Ziemię.
