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Science & Exploration

Dormire a testa in giù

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In assenza di gravità (microgravità) il ritorno venoso verso il cuore è facilitato ed i fluidi nel tessuto interstiziale del corpo tendono a ridistribuirsi verso l’alto facendo salire la pressione idrostatica relativa in aree del corpo non abituate a tale pressione, facilitando così l’accumulo di liquidi e la formazione di edema nelle parti superiori del corpo e sono visibili nei tessuti molli.

Ne sono un esempio le facce gonfie ed i polpacci sottili, che si osservano negli astronauti nello spazio. Tuttavia un simile meccanismo causa la faccia gonfia che ciascuno di noi ha certamente visto al mattino quando ci si alza dopo una notte distesi a letto.

Negli studi relativi alle lunghe degenze a letto (bed-rest study) è stato dimostrato che inclinando il corpo a -7gradi nella direzione del capo si produce,, una ridistribuzione dei fluidi simile a cio che avviene in microgravità, e pertanto è stato ipotizzato che far dormire gli astronauti in inclinazione a testa in giù prima del lancio, potrebbe preparare i tessuti delle parti alte del corpo alla microgravità e, idealmente, ridurre lo stress su tali zone del corpoall’entrata in microgravità il primo giorno di volo, facilitandocosi’ ’adattamento alla nuova condizione circolatoria indotta dalla microgravità.

Esami diagnostici su letto basculante

Tilting the bed feet up to feel microgravity
Tilting the bed feet up to feel microgravity

Sulla Terra, alzarsi in piedi da supino o seduto e viceversa comporta la ridistribuzione dei liquidi circolatori lungo l’asse corporeo. A sua volta, questa ridistribuzione determina la risposta immediata dei sistemi di controllo della circolazione, gravita’ dipendenti, atti a mantenere la pressione sanguigna sistemica a livelli ottimali per un approvigionamento adeguato, attraverso il sangue, di ossigeno e nutrienti a tutti i distretti tessutali dell’organismo, ed in particolare al Sistema Nervoso Centrale. In assenza di gravita’, le modificazioni di postura nello spazio non sono seguite dalla ridistribuzione dei liquidi lungo l’asse corporeo e di conseguenza non si osservano gli accennati adattamenti circolatori. In assenza di stimolazioni del sistema di controllo circolatorio gravita’ dipendente, si determina una riduzione della sua sensibilita’ ad improvvisi stimoli gravitari. Nella maggioranza dei casi, quando ci si alza in piedi dopo lunghi periodi in assenza di peso, si hanno sensazioin transitorie di giramento di testa con un calo pressorio generalmente ben compensato da un aumento della frequenza cardiaca, che stabilizza la pressione.

Questa sintomatologia (decondizionamento cardivascolare ortostatico lieve) e’ la dismostrazione di un sistema di controllo circolatorio decondizionato, ma ancora in grado di compensarsi, limitando gli effetti negativi a lievi sensazioni di malessere e tachicardia. Tuttavia, in individui piu’ sensibili al decondizionamento gravitario (decondizionamento cardivascolare ortostatico grave), l’assunzione della postura eretta, dopo volo spaziale, puo’ condurre a sintomatologie piu’ marcate, con cali pressori non sufficientemente compensati dalla frequenza cardiaca con possibile evoluzione verso perdita di cosceinza. In rientri di emergenza a Terra, in assenza dell’assistenza del personale di terra, tali condizioni possono rapresentare un rischio per la vita.

Paolo Nespoli on the tilt bed
Paolo Nespoli on the tilt bed

Al fine di limitare e mitigare questi rischi, sono stati messi a punto esami diagnostici che usano il letto basculante per identicare gli individui con predisposizione ad un decondizionamento cardiovascolare ortostatico significativo quando esposti a lunghi periodi di microgravita’. L’esame viene condotto con il soggetto disteso ed assicurato sul letto basculante portato da posizione orizzontale ( 0 gradi) a semi-verticale (+70 gradi) per circa 10 minuti. La pressione e la frequenza cardiaca del soggetto vengono osservate per i segni tipici di decondizionamento ortostatico grave ed il test viene interrotto al loro apparire. Sulla base dei risultati di questo test si possono mettere a punto contromisure in volo che stimolino sufficientemente i sistemi di controllo della circolazione gravita’ dipendenti e determinino una loro migliore risposta, quando riesposti alla gravita’ terrestre.

Un’ulteriore applicazione del letto basculante, nella fase che precede il volo, e’ il pre-condizionmento cardiovascolare dei cosmonauti agli improvvisi e conflittuali stimoli gravitazionali, associati con il lancio e la prima fase di esposizione alla microgravita’. Anche in questo caso il soggeto e’ assicurato al letto basculante e completa un protocollo di 30 minuti che prevede ripetute inclinazioni di grado diverso della durata di uno-due minuti alternando testa in giu’ a testa in su, con angoli compresi tra +50 e -50 gradi. Queste manovre hanno lo scopo di provocare improvvise e ripetute stimolazioni gravitarie che i sistemi di controllo della circolazione gravita’ dipendenti sono chiamati a contrastare, cosi’ facendo, secondo questa teoria, migliorando la loro capacita’ di risposta nella fase iniziale del volo.

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