Az űrrepülés vészhelyzeti stresszorai: hypoxia, hypokapnia

Abstract

Az űrutazás során megváltozott környezeti hatások, különösen a mikrogravitáció számos élettani folyamat alapvető változását idézi elő. A vészhelyzetben kialakuló hypobarikus hypoxiában a hypocapnia szöveti oxigénhiányt eredményez, illetve súlyosbítja a hypoxiát az agyi vazokonstrikció és alkalózis miatt. A hyperkapnia okozta magas CO2 szintek szintén negatív egészségügyi következményekkel járhatnak. Az űrutazással összefüggő neuro-okuláris szindróma, a SANS kialakulásának mechanizmusai összetettek, beleértve az intrakraniális nyomás emelkedését, folyadékeltolódásokat, vénás torlódást, valamint a látóidegfő változásait. A kutatásunk során az azonnali hemodinamikai és regionális oxigénszint változásokat vizsgáltuk földi, szimulált élettani helyzetben, az apnoe (légzésvisszatartás) és Trendelenburg (fej-lefelé helyzet) esetében. Az alacsony esetszám miatt különös gondot fordítottunk a mérések pontosságára, amelyek során a hyperkapnia (fokozott szén-dioxid szint a vérben) és a modellezett súlytalanság kombinált hatásaira koncentráltunk. A kutatási eredmények alapján kiderült, hogy a nemek közötti különbségek és a különböző testhelyzetek összehasonlításakor kiemelkedik a cerebrovaszkuláris reaktivitási index jelentősége, mely a közel-infravörös spektroszkópia (NIRS) és az végkilégzési szén- dioxid parciális nyomás (EtCO2) koncentráció változásainak arányát mutatja. A vizsgálatok során alkalmazott új módszerek révén kutatásunk hozzájárulhat az űrutazás fiziológiai hatásainak, különösen a űrrel kapcsolatos neuro-okuláris szindróma (SANS) tüneteinek, valamint a hypoxia, hypokapnia és hyperkapnia okozta stresszhatások mélyebb tudományos megértéséhez. A kutatás során elért szignifikáns eredmény a rheoencephalographia (REG) mérésekben nyilvánult meg, különösen a fej-lefelé billentés, Trendelenburg-pozíció (HDT) tekintetében. A REG adatok jelentős változást mutattak a pulzushullám második csúcsának növekedésében ebben a testhelyzetben. Ez a változás megfelel az intrakraniális nyomás (ICP) pulzushullám módosulásainak, amelyek emelkedett ICP esetén figyelhetők meg. Az ICP pulzushullám morfológiai jellemzői kritikus információkat szolgáltatnak az agyi nyomásviszonyokról, és az emelkedett ICP jelenlétét jelzik.