Credit: Texas A&M Engineering
随着太空旅行变得越来越普遍,考虑太空飞行和重力变化对人体的影响是很重要的。在安娜·迪亚兹·阿迪斯博士的带领下,德克萨斯农工大学的研究人员正在研究其中的一些影响,特别是对眼睛的影响。研究结果发表在《npj微重力》杂志上。
宇航员在太空旅行中经历的重力变化会导致体内液体的流动。这会导致心血管系统的变化,包括眼内和眼周的血管。
随着太空飞行的商业化变得越来越普遍,个人太空旅行的增加,宇航员将不是唯一经历这些变化的人。与商业公司一起前往太空的个人可能不如宇航员那样健康,因此了解流体流动在心血管和眼睛健康中的作用就变得更加重要了。
“当我们经历微重力条件时,我们会看到心血管系统的变化,因为重力不会像我们在地球上直立时那样拉下所有这些液体,”航空航天工程系助理教授、威廉姆斯兄弟建筑公司教员研究员迪亚兹·阿提尔斯说。
“当我们直立时,我们的大部分液体储存在我们的腿部,但在微重力下,我们的液体重新分配到上半身。”
这些液体转移可能与一种称为航天相关神经-眼综合征(SANS)的现象有关,这种现象可能导致宇航员经历眼形变化和其他眼部症状,如眼灌注压(OPP)的变化。目前,研究人员还不确定SANS的确切原因,但迪亚兹·阿提尔斯希望揭示其背后的潜在机制。
迪亚兹·阿提尔斯和她的团队正在研究潜在的对策,以帮助抵消SANS的正向流动。在最近的一项研究中,他们研究了下体负压(LBNP)对对抗SANS的潜在帮助。这种对策有可能通过将液体汇集回下半身来抵消微重力的影响。
虽然眼灌注压在SANS发展中的作用尚未确定,Diaz arties和她的团队假设微重力暴露可能导致OPP轻微但慢性升高(与直立姿势相比),这可能在SANS的发展中起作用。
研究结果表明,下体负压虽然能有效诱导体液向下体转移,但并不是降低OPP的有效方法。
如果升高的眼灌注压与SANS有明确的联系,从理论上讲,使用LBNP可能不是治疗该综合征的有效对策。但他们强调,未来的工作应寻求更好地了解OPP和SANS之间的关系,以及LBNP对这些眼部反应的影响,作为对策开发的一部分。
“这项研究只是一项由三部分组成的研究中的一个实验,该研究旨在更好地了解体内液体转移的影响及其与SANS的关系。在这项研究中,之前的实验包括使用倾斜台,让研究人员了解不同重力水平下流体移动对心血管的影响,通过使用不同的倾斜角度来重现,”迪亚兹·阿迪斯说。
已发表的研究以及即将开展的研究重点是应对流体转移的对策;在这种情况下,下体负压。
在未来的研究中,研究人员将研究使用离心机对抗流体转移及其影响的效果。Diaz arties和她的团队的目标是收集每一种对策对心血管的反应,并比较可能受到微重力环境影响的眼灌注压和其他心血管功能的影响。
这些研究是在地球上进行的,因此在太空中发生的引力变化可能会导致不同的结果。因此,他们希望在真正的微重力条件下进行未来的研究,比如抛物线飞行。