(A MH Központi Honvédkórház munkacsoportjával közösen végzett kutatás)

Korábbi vizsgálataink során megállapítottuk, hogy hypoxiában a ferde optokinetikus nystagmus függőleges összetevőjének nagysága lényegesen jobban csökken, mint a vízszintes összetevőé. Ezen eredmény alapján arra következtettünk, hogy a függőleges szemmozgást szervező tectalis-praetectalis tekintési központ érzékenyebben reagál a hypoxiára, mint a vízszintes szemmozgást irányító pontin tekintési központ. Előzetes, antiorthostatikus helyzetben végzett vizsgálati eredményeink a hypoxiához hasonló eredményekhez vezettek, azaz a microgravitációt szimuláló esetben is a tectalis-praetectalis tekintési központ reagál érzékenyebben, mint a pontin tekintési központ.

Közleményeinkben már igazoltuk, hogy a korábbi felfogással ellentétben a két tekintési központ külön vezérlés alatt áll és hypoxia valamint microgravitációs földi szimulációs kísérletekben igazolt módon a microgravitáció szempontjából a tectalis-praetectalis tekintési központ érzékenyebben reagál az említett fizikai hatásokra, mint a pontin tekintési központ.
Ezen igazolt kísérletes adataink alapján felvethető az a hipotézis, hogy a microgravitációs körülmények között kialakuló űrmozgásbetegség egyik etiológiai faktora lehet a két tekintési központ különböző érzékenysége, amely eredményezheti azt a vesztiburális érzészavart, amelynek eredméyne lehet az állapottal együttjáró extrém vegetatív tünetegyüttes (fejfájás, hányinger, hányás, verítékezés, mozgáskoordinációs zavar) megjelenése.
Alapkutatásunk azt célozza, hogy az említett neurophysiológiai szinteken (agytörzs és híd) történő gyógyszeres kupirozás segíthet ezen tünetegyüttes kivédésében, valamint az ismételten kialakuló űrmozgásbetegség tüneteinek megelőzésében.
Jelen vizsgálatainkban arra kerestünk választ, hogy a test folyadékainak a fej irányába való eltolódása miként változtatja meg a ferde optokinetikus nystagmust, a vérkeringést, a galvanikus bőrellátást és a perceptív-disjunktív teljesítményt. Egyúttal azt is vizsgáltuk, hogy milyen változást idéz elő a vizsgálat területen a mikrogravitációból a földi körülmények közé való visszatérés. Ezért korábbi vizsgálataink mellé a 3 órás -30 fokos "hyper" antiortosztatikus helyzet (HAH) után a +70 fokos "hypo" ortosztatikus helyzetet (HOH) is vizsgáltuk, valamint a capnográfiás és pulzoximetriás méréseket is végeztünk. A változásokért felelős haemodinamikai-, psichophysiológiai- és neurophysiológiai folyamatok mérése elősegítheti a káros hatások kivédését. A HAH-ben a haemodinamikai vizsgálatokat a MH Kecskeméti Repülőkórház kutatócsoportja végezte. Végzett vizsgálatainkkal célunk az űrállomáson való állandó tartózkodás során fellépő, a microgravitációban jelentkező űrmozgásbetegségre jellemző szubjektív panaszok kezelési lehetőségének megkeresése a munkavégzőképesség teljes megőrzése mellett.

MÓDSZER

Önként jelentkező 22 olyan egészséges fiatalt vizsgáltunk, akiknek az életkora 18 és 25 év között volt. A beleegyező nyilatkozat aláírása után a fiatalok egy kérdőívet töltöttek ki, melyben a korábban előforduló betegségekről, szédülésről, szenvedélyekről nyilatkoztak.
Az anamnaesis felvételét követően fül-orr-gégészeti, belgyógyászati, ideggyógyászati vizsgálat, EKG, pulzus-és vérnyomásmérés történt a tervezett terheléses vizsgálatra való jelentkezéskor. Elvégeztük a Coriolis-gyorsulás kumulatív hatásának vizsgálatát folyamatos ingerléssel, Bárány-féle forgószékben. Csak az átlagos vesztibuláris tűrőképeséggel bíró jelentkezőket válogattuk be vizsgálatainkba.
A terheléses vizsgálatsorozatot kétnapos ütemezésekben végeztük.
Az első napon a terhelés előtt az alábbi paramétereket rögzítettük: pulzus, vérnyomás, pulzoximetria, capnográfia, légzésszám, EKG, perceptív-disjunktív teljesítmény vizsgálata. Ez utóbbit egy olyan eszközzel végeztük, amelyen rendszertelen sorrendben 60-szor kis lámpák fénye gyulladt fel, és a fény csak akkor alszik ki, ha a lámpát az eszközhöz tartozó érzékelővel megérintik. Az eszköz azt az időt méri, mely a felvillanás és a lámpa megérintése között eltelik, egyúttal a tévesztések számát is jelzi. A vizsgálatot jobb, majd bal kézzel is elvégeztük. Ezt követően a diagonális optokinetikai (DOK) ingerlést ülő helyzetben végeztük 5 percig. A DOK ingerlést számítógép képernyőjén, számítógépes program által előállított jelekkel végeztük. A képernyőn 2 cm széles, fekete-fehér ferde csíkok jelentek meg, melyek jobb-fentről bal-lefelé 20°/sec sebességgel haladtak. A vizsgált személy 50 cm távolságból nézte a 14" átmérőjű monitoron a mozgó csíkokat. A bitemporális elvezetéssel vízszintes, a bal szem alá és fölé rögzített elektródokkal a DOKN függőleges összetevőjét BIOMED LTD TURUL N400 típusú, biológiai jeleket rögzítő és feldolgozó számítógéphez vezettük. A vizsgálat alatt percenként rögzített paraméterek: pulzusszám, vérnyomás, pulzoximetria, capnográfia, légzésszám, EKG. 5 perc szünet után a vizsgálatot azonos feltételek mellett megismételtük, majd ismét meghatároztuk a perceptív-disjunktív teljesítményt.
A második napon a vizsgált egyént dönthető asztalra hanyatt fektettük, majd -30 fokos fej irányú döntéssel terheltük 170 percig. A 161. perctől, az asztalhoz megfelelő módon rögzített számítógép monitor jeleivel DOKN-t váltottunk ki 5 percig. A vizsgált paramétereket ugyanúgy rögzítettük, mint ülő helyzetben az előző napon. A 171. percben az asztalt +70 fokos "hyper" ortosztatikus helyzetbe hoztuk és azonnal megismételtük az 5 perces DOK ingerlést. Ezt követően ismét meghatároztuk ülő helyzetben a perceptív-disjunktív teljesítményt. Valamennyi DOK ingerlés 1., 3., és 5. percének, valamint a HAH 20., 60. és 160. percének rögzített paramétereiből mintákat vettünk és ezeket az adatokat matematikai algoritmus alapján értékeltük.

EREDMÉNYEK

Az előzményeket kutató kérdőívre adott válaszok szerint valamennyi fiatal hányt néhányszor gyermekkorában. A hányást kiváltó okok között gyomorrontás vagy ételmérgezés (8), túlzott alkohol fogyasztás (5), felindultság (1), magasból letekintés (3), baleset illetve sérülés látványa (1), szokatlan étel íze, látványa (11), valamilyen bűz (5) szerepelt. Egyéb betegséget egyik sem jelzett.
A HAH során 4 főnél praecolapsus illetve collapsus, 2 főnél gyomorpanasz, hányinger, 3 főnél műszaki ok (elektromos hiba) miatt felfüggesztettük, így összesen 13 személy esetében állt rendelkezésre teljes dokumentáció a sikeres vizsgálatokról.
Amennyiben az eseménysorozat egyes vizsgált paraméterét a történések sorrendjében, az egymással azonos intervallumokban egyidejűleg vizsgáljuk, mutatkozik néhány összefüggés:

• A vér O₂ szaturációja kisfokú ingadozást mutat.
• A kilégzett levegő CO₂ mennyisége folyamatosan csökken, azaz relatív hypocapnia áll be. (38,4-32,5 Hgmm)
• A percenkénti légzésszám fokozatosan emelkedik (hyperventillatio). (17/p-20,9/p)

A galvanikus bőrellátás-változás százaléka úgy ülő helyzetben, mint hyper-antiorthostaticus helyzetben végzett DOK ingerlésre növekedett, azonban a statisztikai értékelés szerint ez a változás nem volt szignifikáns.
Hasonló módon nem változott lényegesen az az idő sem, mely alatt a perceptív-disjunktív reakciót mérő eszköz égőjének a kigyulladása és annak megérintése között eltelik. A tévesztések száma sem változott lényegesen.

MEGBESZÉLÉS

Jelen vizsgálatainkban arra kerestük a választ, hogy a test folyadékainak a fej irányába való eltolódása milyen hatással van a ferde optokinetikus nystagmusra, a vérkeringésre, a galvanikus bőrellátásra és a perceptív-disjunktív teljesítményre, mi okozhatja a DOKN hypoxiában és HAH-ben kapott azonos jellegű eltéréseit.
Valamennyi megfigyelt paraméter-változás közül a hypocapnia megjelenése adhat választ arra a kérdésre, hogy mi a közös tényező a hypoxiában és a HAH-ben észlelt, azonos jellegű vertikális nystagmus eltérésekben. A HAH-ben megnövekedett thoracalis nyomás miatt megnő a légzésszám (tachyponoe), melynek következtében lecsökken a vér szabad CO₂ tartalma (hypocapnia), úgynevezett respiratoricus alkalosis alakul ki, mely csak később compenzálódik. Az alkalosis kezdetén jelentkező idegrendszeri tünetek O₂ hiányra vezethetők vissza, ugyanis szénsav hiányában az O₂ felszabadulása az oxihemoglobinból zavart szenved, és a belső légzés nem biztosítja megfelelően a szövetek O₂-ellátását. A hypoxiára legérzékenyebb az agy illetve az agykéreg.
A galvanikus bőrellátást, a perceptív és disjunktív reakciókat, a mentális működést a HAH és a diagonális vizuális ingerlés együttes hatása sem befolyásolta szignifikánsan.
A hosszú idejű űrrepülések végrehajtásának egyik feltétele az űrhajósok operátori megbízhatóságának biztosítása, melynek fontos része a perceptív-disjunktív teljesítmény megőrzése. Emiatt a hosszú idejű űrutazások folytatása, valamint bolygóközi űrutazások tervezése óta az operátori biztonság kutatása az űrorvostudomány központi kérdése. Nagy tapasztalatok halmozódtak fel a pszichés teljesítőképesség mérése, a személyiség prognosztika és a pszichológiai változások kutatása területén extrém fedélzeti terhelések hatására.
Számos irodalmi adat utal arra a tényre, hogy az űrmozgásbetegség tünetei nemcsak a microgravitációhoz való alkalmazkodás úgynevezett éles szakaszában (első 3 nap) jelentkeznek, hanem a betegséget megelőző állapotokban, vagy gyógyult betegségeket követően úgynevezett reconvalescens állapotokban - átmenetileg csökkent fizikai és pszichés kondíció mellett - ismét jelentkezhetnek. Ez adott esetben az űrállomáson való további tartózkodás lehetőségét is akadályozhatja.
A pályázatunkban vállaltak teljesítése során vizsgáltuk a HAH és a HOH respiratorikus változásait, valamint az operátori tevékenység egyik alapjául szolgáló perceptív-disjunktív teljesítmény alakulását. A korábbi HAH-ben és hypoxiában észlelet DOKN hasonlóan talált elváltozásai a HAH-ben kialakuló hypocapnia által létrejött szöveti hypoxia eredménye lehet. A galvanikus bőrellátást, a perceptív és disjunktív reakciókat, a mentális működést a HAH és a diagonális vizuális ingerlés együttes hatása sem befolyásolta.
Perspektivikusan a kutatás-fejlesztési irányvonalat úgy alakítjuk, hoy objektivizálni tudjuk azokat az elváltozásokat, melyek megfelelő kupírozásával a kívánt terápiás módszert megtatláljuk. Ezért akarjuk tanulmányozni az agy elektromos tevékenységében beállott változást a látótér illetve a vesztibuláris receptor ingerlése során.
Szentágothai János idegsejt és ezüst impregnációs módszerrel kimutatta a három neutronból álló vestibulo-ocularis reflexívet, mely összeköti a vesztibuláris receptorokat a külső szemizmokkal. Az alapvető reflexpályán kívül kimutatta a formatio reticularis részvételét is a két rendszer kapcsolatában. A pályák működését vizsgálva azt észlelte, hogy egyes rostok indirekt módon befolyásolják a szemmozgásokat. Vizsgálta a vestibulo-ocularis kapcsolat szabályozó, serkentő és gátló elemeit. Kutatási feladat ezen közti-agyi rostok funkcióváltozásának vizsgálata elektrofiziológiai módszerekel. A súlytalanságban bekövetkező vestibulo-ocularis reflexív változást vizsgáljuk a munkavégzőlépesség megőrzése érdekében. Ennek végrehajtásához egy olyan speciális forgatószék elkészítését terveztük, melynek segítségével ki tudjuk váltani az ingerlések során megnyilvánuló agykéregi és agytörzsi válaszokat. (A trigger jel helyes "megválasztása" volt az egyik sarkalatos pontja a biológiai jelek azonosítására. A szemmozgás gyors komponense lett végül a helyes trigger jel.) Sikerült elkészíteni a speciális forgatószéket és az így kiválasztott válaszok számítógépes tárolását, illetve feldolgozását biztosítandó számítógépes programot. A tervezett vizsgálatsorozatot a közeljövőben kezdjük el.