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Effects of short-term exposure to head down tilt on cerebral hemodynamics: A prospective evaluation of a space-flight analog using phase contrast MRI

Marshall-Goebel, Karina und Ambarku, Khalid und Eklund, Anders und Malm, Jan und Mulder, Edwin und Gerlach, Darius und Bershad, Eric und Rittweger, Jörn (2016) Effects of short-term exposure to head down tilt on cerebral hemodynamics: A prospective evaluation of a space-flight analog using phase contrast MRI. Journal of Applied Physiology (120), Seiten 1466-1473. American Physiological Society. doi: 10.1152/japplphysiol.00841.2015. ISSN 8750-7587.

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Offizielle URL: http://www.jappl.org

Kurzfassung

Alterations in cerebral hemodynamics in microgravity are hypothesized to occur during spaceflight and could be linked to the Visual Impairment and Intracranial Pressure syndrome. Head-down tilt (HDT) is frequently used as a ground-based analog to simulate cephalad fluid shifts in microgravity; however, its effects on cerebral hemodynamics have not been well studied with MRI techniques. Here, we evaluate the effects of 1) various HDT angles on cerebral arterial and venous hemodynamics; and 2) exposure to 1% CO2 during an intermediate HDT angle (-12°) as an additional space-related environmental factor. Blood flow, cross-sectional area (CSA), and blood flow velocity were measured with phase-contrast MRI in the internal jugular veins, as well as the vertebral and internal carotid arteries. Nine healthy male subjects were measured at baseline (supine, 0°) and after 4.5 h of HDT at -6°, -12° (with and without 1% CO2), and -18°. We found a decrease in total arterial blood flow from baseline during all angles of HDT. On the venous side, CSA increased with HDT, and outflow decreased during -12° HDT (P = 0.039). Moreover, the addition of 1% CO2 to -12° HDT caused an increase in total arterial blood flow (P = 0.016) and jugular venous outflow (P < 0.001) compared with -12° HDT with ambient atmosphere. Overall, the results indicate decreased cerebral blood flow during HDT, which may have implications for microgravity-induced cerebral hemodynamic changes.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/105085/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Effects of short-term exposure to head down tilt on cerebral hemodynamics: A prospective evaluation of a space-flight analog using phase contrast MRI
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Marshall-Goebel, KarinaInstitute of Aerospace Medicine, German Aerospace Center (DLR)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ambarku, KhalidDepartment of Radiation Sciences, Umeå University, Umeå, Sweden;NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eklund, AndersDepartment of Radiation Sciences, Umeå University, Umeå, SwedenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Malm, JanDepartment of Pharmacology and Clinical Neuroscience, UmeåNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mulder, EdwinGerman Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, Space Physiology, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gerlach, DariusDarius.Gerlach (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7044-6065NICHT SPEZIFIZIERT
Bershad, EricDepartment of Neurology, Baylor College of Medicine, Houston, TexasNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rittweger, JörnInstitute of Aerospace Medicine, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR e.V., Cologne, Germany and Medical Faculty, University of Cologne, Cologne, Germany; joern.rittweger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2016
Erschienen in:Journal of Applied Physiology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1152/japplphysiol.00841.2015
Seitenbereich:Seiten 1466-1473
Verlag:American Physiological Society
ISSN:8750-7587
Status:veröffentlicht
Stichwörter:visual impairment and intracranial pressure; microgravity; cerebral blood flow; head-down tilt; MRI
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Integrative Studien (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Weltraumphysiologie
Hinterlegt von: Becker, Christine
Hinterlegt am:06 Jul 2016 12:30
Letzte Änderung:06 Nov 2023 08:56

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