เครื่องวิเคราะห์ความต้านทานทางชีวภาพติดตามการกระจายตัวของเลือดในนักบินอวกาศที่กำลังหมุน

เครื่องวิเคราะห์ความต้านทานทางชีวภาพติดตามการกระจายตัวของเลือดในนักบินอวกาศที่กำลังหมุน

สภาวะไร้น้ำหนักเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่ดีต่อสุขภาพสำหรับร่างกายมนุษย์ การสัมผัสเป็นเวลานานทำให้ความหนาแน่นของกระดูกลดลง สูญเสียมวลกล้ามเนื้อ และของเหลวในร่างกายเปลี่ยนไปสู่ครึ่งบนของร่างกาย ซึ่งอาจส่งผลต่อการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือด ตั้งแต่การพำนักระยะยาวบนสถานีอวกาศนานาชาติไปจนถึงความเป็นไปได้ในการปฏิบัติภารกิจในอวกาศระยะไกลในอนาคต

สิ่งสำคัญ

คือต้องจัดการกับสุขภาพของนักบินอวกาศและนักบินอวกาศที่ใช้จ่ายเป็นเวลานานในอวกาศ การศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับหนูแสดงให้เห็นว่าการให้แรงโน้มถ่วงเทียมระหว่างการบินในอวกาศช่วยลดผลกระทบต่อสุขภาพ การค้นพบนี้ช่วยเสริมแนวคิดที่ว่าการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมบนสถานีอวกาศ

โดยใช้การหมุน สามารถป้องกันปัญหาสุขภาพระหว่างปฏิบัติภารกิจในอวกาศได้ ด้วยเหตุนี้ หน่วยงานด้านอวกาศจึงกำลังพัฒนาและทดสอบเครื่องหมุนเหวี่ยงรัศมีสั้น (SRC) เพื่อสร้างแบบจำลองการหมุนเหวี่ยงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับใช้ในสถานีอวกาศ

สำหรับการวิจัยเกี่ยวกับโลก SRC สามารถสร้างผลกระทบที่คล้ายกันในร่างกายมนุษย์กับผลกระทบที่เกิดจากการหมุนเหวี่ยงในวงโคจร ความร่วมมือด้านการวิจัยของรัสเซียได้แสดงให้เห็นถึงการใช้การตรวจสอบความต้านทานทางชีวภาพเพื่อตรวจจับและทำนายการเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนโลหิต

ระหว่างการหมุนบน SRC การสืบสวนเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาขนาดใหญ่ที่สถาบันปัญหาชีวการแพทย์ของราชบัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์แห่งรัสเซีย อธิบายว่า “ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เราได้พัฒนาเครื่องวิเคราะห์อิมพีแดนซ์แบบพกพาด้วยซอฟต์แวร์ที่หลากหลายสำหรับการทำงานอิสระ

โดยนักบินอวกาศบนยานอวกาศ และสำหรับการศึกษาเชิงทดลองที่จำลองผลกระทบของปัจจัยการบินอวกาศต่างๆ บนโลก” มหาวิทยาลัยการแพทย์วิจัยแห่งชาติรัสเซีย .การกระจายเลือดการศึกษารวมอาสาสมัครชายสุขภาพดี 9 คน ซึ่งผลัดเปลี่ยนหมุนเวียนกันทำงานใน SRC อาสาสมัครนอนหงาย

ในเครื่อง

หมุนเหวี่ยง โดยให้ศีรษะอยู่ห่างจากแกนหมุน 60 ซม. และเท้าอยู่ห่างออกไป จึงสร้างความเร่งตามแนวแกนตั้งของร่างกายในทิศทางของขา ในระหว่างการหมุนเวียน นักวิจัยใช้เครื่องวิเคราะห์ความต้านทานทางชีวภาพ SPRUT-2 เพื่อตรวจสอบการกระจายตัวของของเหลวในร่างกายของผู้เข้าร่วม 

ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเลือด เทคนิคนี้ทำงานโดยการประเมินการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานไฟฟ้าที่ความถี่กระแสไฟฟ้าของโพรบที่ 5 kHz โดยใช้อิเล็กโทรดวางบนศีรษะ แขน และข้อเท้าของวัตถุ การตั้งค่านี้ทำให้ทีมสามารถวัดความต้านทานในส่วนต่าง ๆ ของร่างกายได้: ศีรษะและคอ; ทรวงอก 

(หน้าอกส่วนบน); ช่องท้อง (หน้าอกส่วนล่างและช่องท้อง); ขาซ้ายและขวา และมือซ้ายและขวา และผู้ทำงานร่วมกันตรวจสอบแต่ละวิชาในโหมดการหมุน SRC ที่แตกต่างกันสามโหมด แต่ละโหมดประกอบด้วยเฟสเร่งความเร็ว 15 นาที เฟสที่ราบสูงคงที่ และเฟสหยุดลง 15 นาที สำหรับโหมดแรก 

ช่วงที่ราบสูงประกอบด้วยการหมุน 30 นาทีที่ความเร่ง 2.05 แรงโน้มถ่วงของโลกมาตรฐาน (g) สำหรับโหมดที่สองและสาม ระยะที่ราบสูงเกี่ยวข้องกับการหมุน 30 นาทีที่ 2.47 ก. และการหมุน 15 นาทีที่ 2.98 ก. ตามลำดับ ทีมงานบันทึกการทดสอบที่เสร็จสิ้นแล้ว 21 รายการ 

โดยการทดสอบ 4 รายการต้องหยุดก่อนกำหนดเนื่องจากอาสาสมัครรู้สึกไม่สบาย การวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าของส่วนต่าง ๆ ของร่างกายในระหว่างการหมุนพบว่าความต้านทานของส่วนต่าง ๆ ของร่างกายส่วนบน  ศีรษะและคอ หน้าอกและท้อง เพิ่มขึ้นในระหว่างการหมุน ซึ่งบ่งชี้ว่าการเติมเลือดลดลง 

ในทางกลับกัน 

ความต้านทานไฟฟ้าของขาลดลง แสดงว่าเลือดมาเติมมากขึ้น การกระจายเลือดนี้ไม่ขึ้นกับโหมดการหมุนในช่วง 30 นาทีแรก และแปรผันโดยเฉลี่ย 10% และ -15% ในบริเวณศีรษะและขาตามลำดับ เมื่อ SRC ชะลอตัวลง การเปลี่ยนแปลงแนวต้านเหล่านี้จะย้อนกลับ 

ทำนายว่าจะเป็นลมนักวิจัยแยกวิเคราะห์การทดลองทั้งสี่ที่หยุดด้วยเหตุผลทางการแพทย์ ในกรณีหนึ่ง ผู้ทดลองหมดสติไป ที่นี่ พวกเขาสังเกตเห็นแรงต้านของขาที่ลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ย ในขณะที่แรงต้านของบริเวณศีรษะคล้ายกับที่พบในวิชาอื่นๆ อาสาสมัครทั้งสามที่รู้สึกไม่สบาย

แต่ยังคงรู้สึกตัวไม่แสดงการเปลี่ยนแปลงการต่อต้านอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกรณีทดสอบที่ประสบความสำเร็จ ทีมงานแนะนำว่าอาจเป็นไปได้ที่จะใช้การตรวจสอบอิมพีแดนซ์ทางชีวภาพเพื่อตรวจจับและทำนายการเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนโลหิตที่เกี่ยวข้องกับสภาวะซินโคพัล 

ซึ่งการสูญเสียเลือดไปยังสมองทำให้เกิดอาการเป็นลม “ภาวะ syncopal เกิดขึ้นจากการลดลงของการไหลเวียนของเลือดและการเติมเลือดในสระหลอดเลือดของศีรษะและปอด และการเติมเลือดที่ขาเพิ่มขึ้น” จากสถาบันปัญหาชีวการแพทย์อธิบาย “ดังนั้น แม้แต่แรงต้านทานที่ลดลงของขา

ก็สามารถทำนายทางอ้อมของการเป็นลมที่กำลังจะมาถึงได้อย่างน่าเชื่อถือ” นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าความไวสูงที่แสดงโดยเทคโนโลยีอิมพีแดนซ์ทางชีวภาพของพวกเขา ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานค่อนข้างสูง แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาอัลกอริธึมการวิเคราะห์อัตโนมัติ

ที่คล้ายกับการวิเคราะห์รูปร่าง“ขณะนี้เรากำลังเริ่มทดสอบโปรแกรมคอมพิวเตอร์ใหม่ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการสังเกตความต้านทานทางชีวภาพระหว่างการฝึกด้วยเครื่องปั่นแยกที่มีรัศมีสั้น” 

เชลีคาลินากล่าว“เราหวังว่าจะฝึกโปรแกรมให้จดจำตัวทำนายสถานะซิงโคปัลด้วย”

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์