Human physiology in space

Abstract

The universality of gravity (1 g) in our daily lives makes it difficult to appreciate its importance in morphology and physiology. Bone and muscle support systems were created, cellular pumps developed, neurons organised and receptors and transducers of gravitational force to biologically relevant signals evolved under 1g gravity. Spaceflight provides the only microgravity environment where systematic experimentation can expand our basic understanding of gravitational physiology and perhaps provide new insights into normal physiology and disease processes. These include the surprising extent of our body's dependence on perceptual information, and understanding the effect and importance of forces generated within the body's weightbearing structures such as muscle and bones. Beyond this exciting prospect is the importance of this work towards opening the solar system for human exploration. Although both appear promising, we are only just beginning to taste what lies ahead.

A critical benefit analysis of artificial gravity as a microgravity countermeasure

“…This tends to not be an issue with the cardiovascular system, which has a deconditioning timescale on the order of days (Buckey 2006, Vernikos 1996; however, it could be very important in interpreting bone studies, and, to a lesser extent, skeletal muscle studies.…”

Efeitos cardiovasculares agudos da exposição ao ambiente microgravitacional

“…Conforme já bem estabelecido 1,[4][5][6][7] , em relação à posição ereta na Terra, a abolição aguda da gravidade promove uma redistribuição do sangue no sentido de seu acúmulo nas regiões torácica e cefálica e redução nas regiões inferiores do corpo ( fig. 2), de forma muito semelhante ao que ocorre quando passamos da posição ortostática para a de decúbito 8,9 .…”

“…Apesar de conhecida há bastante tempo, a redução do volume plasmáti-co ainda não é de todo explicada. Baseando-se no conhecimento do desvio crânio-torácico do sangue e nos resultados dos modelos de simulação por HDT e imersão em água [34][35][36] , foi previsto um aumento da diurese nos primeiros dias de vôo em função de respostas autonômicas e endócrinas desencadeadas pelo estímulo de receptores cardiopulmonares de baixa pressão 1,6 . Entretanto, no ambiente espacial, tal aumento nunca foi demonstrado 1,29 , o que originou a hipótese de que, ao contrário, a hipovolemia poderia ser conseqüente a uma redução da ingestão hídrica.…”

“…4). A diminuição da ingestão, por sua vez, poderia ser conseqüência da recusa voluntária nas horas que antecedem o lançamento ou da inibição da sede pela cinetose espacial** (space motion sickness) 29 , que acomete 50% dos cosmonautas nos primeiros 2-3 dias de vôo 1,6 . Além disso, tem sido proposto que a redução da ** Síndrome semelhante ao "enjôo de movimento", desencadeada na ausência de gravidade e que se caracteriza por vertigem discreta, cefaléia, mal-estar, letargia, anorexia, náuseas e vômitos.…”

“…A redução do volume plasmático tem sido apontada como um dos principais determinantes desta síndrome 5,6 . Entretanto, sabe-se que perdas agudas de 10-15% da volemia (semelhante ao volume perdido após uma semana no espaço) 29,[31][32][33] , não levam geralmente a quadros clínicos de intolerância ortostática da mesma intensidade 29,70 .…”