Wpływ układu przedsionkowego na inne układy w organizmie

W przypadku ludzi i wielu innych zwierząt odczuwanie grawitacji oraz przyspieszenia liniowego to dwa sposoby na ustalanie pozycji ciała oraz równowagi. Odpowiadają za to narządy otolitowe znajdujące się w układzie przedsionkowym. Naukowcy zaczynają właśnie odkrywać wzajemne powiązania pomiędzy układem przedsionkowym a innymi układami i funkcjami organizmu.

Nie istnieje pojedynczy zespół naukowców, w którym połączono by dotąd wszystkie niezbędne interdyscyplinarne dziedziny wiedzy związane z fizjologią grawitacyjną. W ramach finansowanego przez UE projektu "Vestibular system, cognition and vegetative regulations" (SVETA) połączono siły ważnych zespołów badawczych z Europy, Rosji i Stanów Zjednoczonych, by otworzyć nowe horyzonty w tej dziedzinie.

Układ przedsionkowy wywiera bezpośredni oraz pośredni wpływ na układ sercowo-naczyniowy. W celu potwierdzenia nachylenia lub translacji naukowcy biorący udział w projekcie zastosowali krótkotrwałą, niejednoznaczną stymulację otolitu (z niepewnym nachyleniem lub translacją) w połączeniu ze stymulacją wizualną. Sama stymulacja wizualna nie przynosiła efektów. Gdy prowadziła do percepcji nachylenia w połączeniu ze stymulacją przedsionkową, badacze obserwowali u badanych obiektów znaczące reakcje układu sercowo-naczyniowego. Te obserwacje potwierdziły interakcje pomiędzy tymi dwoma układami, a wyniki zostały rozpowszechnione w dwóch opublikowanych opracowaniach.

Dwa naziemne modele przeznaczone do badań nad skutkami działania mikrograwitacji to pozycja leżąca (przedłużona ekspozycja na działanie pozycji ciała z głową w dół) oraz suche zanurzenie (zanurzenie badanej osoby w wodzie po zabezpieczeniu jej ciała przy użyciu elastycznej, wodoodpornej tkaniny). Rosyjscy naukowcy przeprowadzili doświadczenia mające na celu zbadanie fizjologicznych oraz poznawczych skutków suchego zanurzenia. W następnej fazie te doświadczenia zostaną odtworzone w innych laboratoriach partnerskich, a ponadto przeprowadzone zostaną doświadczenia dotyczące pozycji leżącej.

Trwają doświadczenia mające na celu zbadanie skutków długotrwałej stymulacji przedsionkowej lub utraty funkcji układu przedsionkowego w ujęciu poznawczym i fizjologicznym. W licznych doświadczeniach koncentrowano się na powiązaniach z hipokampem - strukturą mózgową znaną z ustalonej roli w procesach uczenia się i zapamiętywania. Naukowcy zajęli się również oceną wpływu opisywanych zjawisk na gęstość kości. Wyniki zostały opisane w trzech publikacjach.

Owocna współpraca w ramach projektu SVETA umożliwiła rzucenie nieco światła na wpływ krótko- i długotrwałej stymulacji przedsionkowej na układy sercowo-naczyniowy, kostny i nerwowy. Wyniki będą stanowić ważny wkład w planowanie przyszłych misji eksploracji przestrzeni kosmicznej, a ponadto usprawnią diagnozowanie i leczenie schorzeń związanych z układem przedsionkowym oraz innymi układami.