El sistema cardiovascular presenta una sinergia compleja de mecanismos de control destinados a mantener la presión arterial adecuada y el riego cerebral. Sin embargo, este sistema queda alterado cuando los astronautas vuelven del espacio. Los nuevos estudios de estos mecanismos permitirán tomar las medidas necesarias.
En condiciones normales, la sangre fluye de las piernas hacia arriba hasta la cabeza en contra de la presión hidrostática gravitatoria, incluso cuando el cuerpo se encuentra en posición erecta (ortostasis). Esto se debe en gran medida al aumento de la resistencia periférica total causada por la vasoconstricción. La contracción de los músculos de las piernas puede complementar la constricción venosa y, además, la presencia de válvulas venosas evita que la sangre fluya retrógradamente en estos vasos.
En algunos casos, el sistema de control presenta fallos. La intolerancia o hipotensión ortostática (presión arterial baja en posición erecta) constituye un problema crónico durante la vuelta del espacio o en un entorno en condiciones de microgravedad. La falta de sangre en el cerebro puede causar alteraciones funcionales y se desconocen los mecanismos que entran en juego. El equipo del proyecto ARTHEROSPACE (Arthero-space project: A model based exploration of the regulatory mechanism of the microcirculation for the prevention of orthostatic intolerance), financiado con fondos europeos, está investigando la respuesta del organismo a fin de diseñar medidas adecuadas para este fenómeno.
En un grupo de experimentos in vivo se indujo estrés ortostático mediante una mesa inclinada y con presión negativa para la parte inferior del cuerpo y se estudiaron las interacciones con el efecto de la bomba muscular, es decir, aumento del retorno mediante contracción muscular que fuerza la constricción venosa. La respuesta hemodinámica a la contracción del músculo de la pantorrilla fue similar con o sin estrés ortostático.
Otro grupo de experimentos in vivo empleó la balistografía, determinación no invasiva de la retracción mecánica (una señal de aceleración) del organismo en respuesta a la actividad cardíaca. Se evaluaron los sujetos durante sentadillas estáticas, sentadillas dinámicas y respiración sincronizada. Tras la combinación con los modelos por ordenador, se espera que los datos faciliten el uso de la balistografía en el ámbito clínico.
Además, se creó un modelo biomecánico de una dimensión con objeto de estudiar el papel de la gravedad en la regulación de la presión venosa. Los modelos permiten investigar la hemodinámica en tres configuraciones diferentes: una única arteria-vena sin válvulas, una única arteria-vena con válvulas y venas superficiales. Gracias al modelo se demostró la importancia de las válvulas venosas proximales y el sistema venoso superficial para la eficacia de la bomba muscular.
El equipo de ARTHEROSPACE está realizando importantes avances en el conocimiento de los mecanismos implicados en la hipotensión ortostática, lo que cobra especial relevancia para conseguir un retorno seguro de los astronautas a la Tierra.
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