الراحة في وضع الرأس المنخفض (Head-Down Tilt Bed Rest; HDTBR) هي نموذج أرضي تماثلي لدراسة الفيزيولوجيا المرضية لمتلازمة العين العصبية المرتبطة برحلات الفضاء (Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome; SANS).
SANS هي متلازمة ناتجة عن تحول السوائل نحو الرأس أثناء رحلات الفضاء. تشمل العلامات الرئيسية وذمة القرص البصري، تسطح العين، تحول نحو طول النظر، واحتقان المشيمية، وتظهر بعض العلامات لدى حوالي 70% من رواد الفضاء. كانت تُسمى سابقًا متلازمة ضعف البصر وارتفاع الضغط داخل الجمجمة (VIIP) 1).
منذ عام 1990، تم اعتماد HDTBR كنموذج أرضي دولي يتضمن الراحة في الفراش مع إمالة الرأس لأسفل بمقدار 6 درجات. نظرًا لأن الرحلات المكافئة (Parabolic flights) لها وقت تعرض قصير ولا تكفي لإحداث أعراض مشابهة لـ SANS، فإن HDTBR الذي يمكنه إعادة إنتاج تحول السوائل المستمر يحظى بأهمية 1).
في دراسة HDTBR المبكرة لمدة 70 يومًا، لم يتم إحداث علامات SANS. يُعتقد أن السبب قد يكون انخفاض الضغط داخل الجمجمة (ICP) بسبب استخدام الوسادة أو دعم الساعد. بعد ذلك، تم اعتماد بروتوكول صارم يمنع الوسادة ودعم الساعد، مما أدى إلى نجاح إحداث ثنيات المشيمية ووذمة القرص البصري 1).
في المهام القصيرة (أقل من 6 أشهر)، تم الإبلاغ عن انخفاض حدة البصر بسبب طول النظر لدى 29% من رواد الفضاء، وفي المهام الطويلة (6 أشهر أو أكثر) لدى 60% منهم 1).
Qلماذا تم ضبط HDTBR على زاوية 6 درجات؟
A
منذ عام 1990، تم اعتماد وضع الرأس المنخفض بزاوية 6 درجات كمعيار دولي لمحاكاة الجاذبية الصغرى. هذه الزاوية تحفز باستمرار تحول السوائل نحو الرأس المشابه لرحلات الفضاء.
الصداع: يظهر صداع نابض أو ضاغط أو ثنائي الجانب في المراحل المبكرة من الدراسة. يُعتقد أنه ناتج عن تحول السوائل نحو الرأس.
تأثير طفيف على الوظيفة البصرية: لا تؤثر الظروف التجريبية بشكل كبير على الوظيفة البصرية للمشاركين. لم يبلغ أي مشارك عن تشوهات بصرية خطيرة.
قصر نظر طفيف: قد يحدث قصر نظر مؤقت بسبب النشاط البصري القريب المستمر.
تغيرات إدراكية (في حالات SANS): في دراسة HDTBR مع تدخل ثاني أكسيد الكربون المرتفع، أظهر المصابون بـ SANS زيادة في الاعتماد على الإشارات البصرية في الاختبارات الإدراكية1).
Qهل يمكن أن تنخفض حدة البصر في HDTBR؟
A
تظل اختبارات حدة البصر والانكسار ضمن النطاق الطبيعي. لم تُلاحظ تغييرات كبيرة في اختبار أمسلر، واختبار النقطة الحمراء، واختبار المجال البصري المواجهي، واختبار رؤية الألوان. لم يُبلغ أي مشارك عن تشوهات بصرية خطيرة.
فيما يلي النتائج الرئيسية لتغيرات العين التي لوحظت في HDTBR.
سماكة RNFL: يزداد متوسط سمك الشبكية المحيط بالحليمة العلوية بمقدار +4.69 ميكرومتر بعد 14 يومًا من HDTBR، وبمقدار +11.50 ميكرومتر بعد 70 يومًا من HDTBR1).
وذمة القرص البصري: لوحظت وذمة القرص من الدرجة 1-2 حسب Frisén في 45% من الأشخاص بعد 30 يومًا صارمًا من HDTBR1). يميل الأشخاص الذين خضعوا لـ HDTBR لمدة 30 يومًا إلى إظهار وذمة قرص بصري أكثر شدة من رواد الفضاء.
زيادة TRT المحيط بالحليمة: يُظهر الأشخاص الذين خضعوا لـ HDTBR الصارم زيادة أكبر في TRT المحيط بالحليمة مقارنة برواد الفضاء (متوسط الفرق 37 ميكرومتر)1).
طيات المشيمية: قد تحدث على الرغم من عدم وجود زيادة في سمك المشيمية.
تغير سمك المشيمية: لوحظت زيادة ذات دلالة إحصائية في الدراسات قصيرة المدى لمدة 3 أيام. تم تأكيد زيادة سمك المشيمية تحت النقرة بعد 60 دقيقة من HDT1). من ناحية أخرى، يُظهر رواد الفضاء زيادة أكبر في سمك المشيمية مقارنة بأشخاص HDTBR (متوسط الفرق 27 ميكرومتر)1).
توسع غمد العصب البصري: يُؤكَّد بواسطة الموجات فوق الصوتية المدارية في اختبار HDT لمدة 60 دقيقة، ويشبه النتائج بعد شهر واحد من رحلة الفضاء1).
ارتفاع ضغط العين: يرتفع بمقدار +1.42 مم زئبق خلال 14 يومًا، و+1.79 مم زئبق خلال 70 يومًا، لكنه يبقى ضمن النطاق الطبيعي.
تشمل النتائج غير الملاحظة في HDTBR: تسطح العين، طول النظر، والبقع القطنية1). كما لا تظهر تغيرات كبيرة في حدة البصر، الانكسار، طول المحور، عمق الغرفة الأمامية، أو تحدب القرنية.
يوضح الجدول التالي مقارنة النتائج الرئيسية بين HDTBR وSANS (رحلات الفضاء).
الآلية الأساسية لـ HDTBR هي تحول السوائل نحو الرأس بسبب تغيير اتجاه متجه الجاذبية على الجسم، مما يحفز تغيرات في توزيع السوائل مشابهة لتلك التي تحدث في الجاذبية الصغرى.
تشمل العوامل المساهمة فرق الضغط عبر الصفيحة المصفوية، واحتقان المشيمية، وتحول حجم الدماغ، واتجاه حزم ألياف الكولاجين، وتوزيع السوائل الهيدروستاتيكي.
عوامل الخطر الرئيسية هي كما يلي.
مدة HDTBR: هي أكبر عامل خطر. تظهر مدة 70 يومًا زيادة ملحوظة في سمك الشبكية حول العصب البصري بنحو 2.5 مرة مقارنة بـ 14 يومًا.
قصر النظر: يُظهر الأشخاص ذوو قصر النظر المتوسط ضغط عين أعلى (19.8 مم زئبق مقابل 18.6-18.7 مم زئبق) وارتفاعًا أكبر في ضغط العين بشكل ملحوظ مقارنة بالأشخاص ذوي النظر الطبيعي أو قصر النظر الخفيف1).
الاستعداد الوراثي: تم الإبلاغ عن أن حاملي أليلات MTRR 66G وSHMT1 1420 C لديهم درجة أكبر من وذمة القرص البصري1). وهي تعددات أشكال جينية تشارك في استقلاب فيتامينات ب.
السمات التشريحية للقرص البصري: قد يكون القرص البصري المزدحم مع حفرة قرص بصري صغيرة عامل خطر.
التعرض السابق لـ HDTBR: تم الإبلاغ عن زيادة في TRT بأكثر من ضعفين مقارنة بالمرة السابقة لدى الأشخاص الذين شاركوا عدة مرات، مما قد يزيد التعرض المتكرر من الخطر.
Qهل يزداد خطر الإصابة مرة أخرى بعد تجربة HDTBR واحدة؟
A
تم الإبلاغ عن زيادة في TRT بمقدار ضعفين أو أكثر مقارنة بالمرة السابقة لدى الأشخاص الذين شاركوا في تجارب HDTBR متعددة. تشير النتائج إلى أن التعرض المتكرر قد يزيد من المخاطر، ويجب أخذ ذلك في الاعتبار عند اختيار المشاركين في الدراسة.
فيما يلي طرق الفحص الرئيسية المستخدمة لتقييم ومراقبة التغيرات العينية التي تُلاحظ في HDTBR.
التصوير المقطعي التوافقي البصري (OCT): يمكنه تقييم سماكة طبقة الألياف العصبية الشبكية (RNFL)، وذمة القرص البصري، والتغيرات في سماكة المشيمية بشكل كمي. يمكن أيضًا ملاحظة التغيرات في غشاء بروخ. يوفر جهاز هايدلبرغ سبكتراليس (OCT2) دقة رقمية أعلى.
تصوير الأوعية الدموية بالتصوير المقطعي التوافقي البصري (OCTA): هو طريقة تصوير وعائي ثلاثي الأبعاد غير جراحية تم إدخالها في محطة الفضاء الدولية (ISS) منذ ديسمبر 2018. يمكنه تقييم التغيرات الوعائية في الشبكية والمشيمية1).
التصوير بالرنين المغناطيسي: يمكنه قياس توسع غمد العصب البصري، والتعرج البصري، والتغيرات في عمق الجسم الزجاجي. يمكن قياس تدفق الدم، مساحة المقطع العرضي، وسرعة تدفق الدم في الوريد الوداجي الداخلي، الشريان الفقري، والشريان السباتي الداخلي باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي بالتباين الطوري.
الموجات فوق الصوتية المدارية: طريقة بسيطة للكشف عن توسع قطر غمد العصب البصري1).
قياس الضغط داخل الجمجمة غير الغازي (مرحلة البحث): البزل القطني لقياس الضغط داخل الجمجمة مباشرة هو إجراء غازي وغير ممكن أثناء الطيران. تتم دراسة التغيرات الطورية في الانبعاثات الصوتية الأذنية المشوهة (DPOAE) كأداة محتملة لمراقبة الضغط داخل الجمجمة غير الغازية1). كما يتم دراسة الجهد العضلي الدهليزي المحرض بصريًا (oVEMP) كأداة محتملة لمراقبة الضغط داخل الجمجمة غير الغازية نظرًا لارتباطه بزاوية انخفاض الرأس1).
الفحص الجيني وفحص الدم: يتم استخدام قياس مستويات فيتامين ب والتعددات الشكلية النوكليوتيدية المفردة (MTRR 66G, SHMT1 1420C) في تقييم عوامل الخطر.
تظل الفحوصات الأساسية للعيون (حدة البصر، الانكسار تحت تأثير الشلل التكيفي، قاع العين، شبكة أمسلر، رؤية الألوان، إلخ) ضمن النطاق الطبيعي.
HDTBR هو نموذج تجريبي وليس “علاجًا” بالمعنى المعتاد. ما يلي هو نتائج الأبحاث حول التدابير المضادة (countermeasures) لـ SANS.
LBNP
الضغط السلبي للجزء السفلي من الجسم (LBNP): جهاز غير جراحي يطبق ضغطًا سلبيًا على الجزء السفلي من الجسم لسحب السوائل إلى الأطراف.
الأدلة: LBNP بقيمة -20 مم زئبق يثبط زيادة قطر غمد العصب البصري، ويخفف توسع المشيمية بنسبة 40% خلال 3 أيام من HDTBR1). كما أظهر تثبيطًا لزيادة حجم السائل النخاعي خلال 5 ساعات من HDTBR1).
التقييم: يُعتبر حاليًا أكثر التدابير المضادة الواعدة.
كفة الفخذ
الكفة الفخذية المقبضة للأوردة (VTC): تم الإبلاغ عن انخفاض في التحميل القلبي المسبق وتوسع الجهاز الوريدي الوداجي لدى طاقم محطة الفضاء الدولية. تقلل من حجم الضربة، والمقطع العرضي للوريد الوداجي الداخلي، وضغط العين.
القيود: لا يوجد تأثير مباشر على توزيع السائل النخاعي أو الضغط داخل الجمجمة. لم يظهر وضع 15 درجة HDT مع كفة فخذية 60 مم زئبق لمدة 10 دقائق فرقًا كبيرًا في سمك المشيمية حول الحليمة أو قطر غمد العصب البصري 1).
الجاذبية الاصطناعية
الجاذبية الاصطناعية بواسطة جهاز الطرد المركزي: التعرض لجهاز الطرد المركزي لمدة 30 دقيقة يوميًا.
القيود: لم يكن التعرض لمدة 30 دقيقة كافيًا لتثبيط ثنيات المشيمية أو وذمة القرص البصري. يُعتقد أن الأسباب تشمل مدة التعرض المحدودة، ونقص قوة الجاذبية على مستوى العين، واختلاف الآليات الأساسية 1).
في دراسة أجرت بروتوكول iRAT التابع لناسا (التدريب المتكامل للمقاومة والتمارين الهوائية) لمدة 70 يومًا في وضع HDTBR غير مفرط ثاني أكسيد الكربون، لم يُلاحظ فرق ذو دلالة إحصائية بين مجموعة التمارين والمجموعة الضابطة فيما يتعلق بتغير سمك الشبكية ووذمة القرص البصري 1). ومع ذلك، لوحظ أن ضغط العين كان أعلى قليلاً (أقل من 1 مم زئبق) في مجموعة التمارين. وقد ثبت أن التمارين الهوائية المعتدلة قصيرة المدة، وتمارين المقاومة، والتمارين المتقطعة عالية الكثافة ترتبط بانخفاض ضغط العين1).
Qلماذا يُعتبر الضغط السلبي للجزء السفلي من الجسم (LBNP) إجراءً مضادًا واعدًا؟
A
تم الإبلاغ عن أن LBNP بقيمة -20 مم زئبق يثبط زيادة قطر غمد العصب البصري، ويخفف توسع المشيمية بنسبة 40% في HDTBR لمدة 3 أيام، ويمنع زيادة حجم السائل النخاعي 1). يُعتقد أن آلية سحب السوائل إلى الأطراف لتثبيط التحول السائل نحو الرأس مباشرة تتفوق على الإجراءات المضادة الأخرى.
حاليًا، هناك ثلاث فرضيات رئيسية مطروحة حول الفيزيولوجيا المرضية لـ SANS 1).
فرضية ارتفاع الضغط داخل الجمجمة (ICP)
الآلية: تحول السوائل إلى الرأس ← احتقان وريدي ← ارتفاع الضغط داخل الجمجمة ← أعراض عينية.
الحدود: البزل القطني بعد الرحلة يظهر فقط الحد الأعلى الطبيعي إلى ارتفاع طفيف (21-28.5 سم H₂O). لا توجد أعراض نموذجية لارتفاع الضغط داخل الجمجمة مجهول السبب (صداع، طنين نابض). تستمر الوذمة الحليمية لمدة 6 أشهر بعد الرحلة، بينما في ارتفاع الضغط داخل الجمجمة مجهول السبب تتحسن بسرعة مع انخفاض الضغط. يصعب تفسير ذلك بارتفاع الضغط داخل الجمجمة وحده.
فرضية تجزئة السائل الدماغي الشوكي
الآلية: تحت الجاذبية الصغرى، يرتفع ضغط السائل الدماغي الشوكي داخل غمد العصب البصري موضعيًا عبر آلية صمام أحادي الاتجاه. يصبح توازن الضغط مع الحيز تحت العنكبوتي القحفي غير كامل.
الأهمية: يمكن أن يفسر سبب استمرار الوذمة الحليمية حتى مع ضغط داخل الجمجمة طبيعي إلى مرتفع طفيف.
فرضية الإزاحة الدماغية لأعلى
الآلية: في الجاذبية الصغرى، يدور الدماغ قليلاً ويتحرك لأعلى، مما يسحب التصالب البصري لأعلى ويسبب ضغطًا على غمد العصب البصري.
الدليل: أكد التصوير بالرنين المغناطيسي زيادة طول العصب البصري بعد الرحلة (0.80 ± 0.74 مم)1).
درجة توسع المشيمية: في HDTBR، لا يحدث توسع المشيمية بنفس القدر الذي يحدث في رحلات الفضاء، وذلك لأن الجاذبية في المحور الرأسي (Gz) لا تزال موجودة وتسبب وزن الأنسجة.
آلية تكون ثنيات المشيمية: في HDTBR، تحدث ثنيات المشيمية حتى بدون زيادة سمك المشيمية، مما يشير إلى أن زيادة سمك المشيمية قد لا تكون شرطًا أساسيًا لتكون الثنيات.
تغير ضغط العين: في HDTBR، لا يحدث انخفاض في ضغط العين، وبالتالي لا يمكن تطبيق آلية تشكل الطيات المشيمية الشبكية الناتجة عن مزيج انخفاض ضغط العين وارتفاع الضغط داخل الجمجمة.
مقارنة مع IIH: في مرضى IIH المصحوبين بوذمة حليمة العصب البصري، يُلاحظ وجود ثنيات مشيمية بواسطة التصوير المقطعي التوافقي البصري ذي المجال الطيفي (SD-OCT) في 10% فقط، مما يشير إلى أن ارتفاع الضغط داخل الجمجمة وحده لا يمكنه إحداث ثنيات مشيمية في جميع الحالات.
مستوى ارتفاع الضغط داخل الجمجمة: قد يعاني الأشخاص الخاضعون لاختبار HDTBR من ارتفاع طفيف في الضغط داخل الجمجمة مقارنة برواد الفضاء، مما قد يساهم في اختلاف شدة وذمة القرص البصري.
وفقًا لمراجعة أونغ وآخرين (2021)، ينخفض التروية الدماغية لدى جميع الأشخاص أثناء HDTBR. ومع ذلك، حافظ الأشخاص الذين ظهرت عليهم أعراض SANS على تروية أعلى من أولئك الذين لم تظهر عليهم الأعراض1).
لم تُلاحظ تغييرات كبيرة في تفاعل الأوعية الدموية الدماغية واستجابة التهوية لفرط ثاني أكسيد الكربون حتى في ظل بيئة فرط ثاني أكسيد الكربون (حوالي 4 مم زئبق PCO₂) 1).
إدخال OCTA في محطة الفضاء الدولية (ديسمبر 2018): من المتوقع أن تؤدي مقارنة بيانات الأوعية الدموية في شبكية العين أثناء رحلات الفضاء مع نتائج HDTBR إلى فهم أعمق لتأثير تحول السوائل على الدورة الدموية في شبكية العين والمشيمية1).
تطوير طريقة غير جراحية لقياس الضغط داخل الجمجمة: يتم دراسة تغيرات الطور في الانبعاثات الصوتية للأذن (OAE) كمرشح لمراقبة الضغط داخل الجمجمة في محطة الفضاء الدولية، ويجري اختبارها في HDTBR1). كما يُعتبر oVEMP أداة واعدة لمراقبة الضغط داخل الجمجمة غير الجراحية نظرًا لارتباطه بزاوية انخفاض الرأس1).
التكيف مع عصر السياحة الفضائية الخاصة: مع ظهور شركات الفضاء الخاصة مثل SpaceX وBlue Origin، قد يكون من الممكن تطبيق HDTBR قصير المدى لفحص حساسية تحول السوائل نحو الرأس لدى عامة الناس1).
الفحص الجيني: تم تحديد تعدد أشكال MTRR وSHMT1 كعوامل خطر، ويجري البحث حول إمكانية استخدام HDTBR في الفحص الجيني لمرشحي رواد الفضاء1).
التدابير المضادة غير المختبرة: لا تزال العديد من التدابير المضادة مثل العلاج الغذائي، والمكملات الفيتامينية، والأدوية الموضعية، والأدوية الفموية غير مختبرة1).
التحديات لمهمة مأهولة إلى المريخ: بالنسبة لمهمة المريخ التي تستمر من 1 إلى 3 سنوات، من الضروري توضيح الفيزيولوجيا المرضية لـ SANS، وتحديد عوامل الخطر، وتطوير تدابير مضادة1).
لدى HDTBR كتناظر أرضي الحدود التالية1). تشمل صغر حجم العينة، وصعوبة تجنيد المشاركين، والاختلاف في اللياقة البدنية مقارنة برواد الفضاء، وعدم توحيد البروتوكول، ووجود ظروف لا تتطابق مع رحلات الفضاء مثل ملامسة الظهر.
Ong J, Lee AG, Moss HE. Head-Down Tilt Bed Rest Studies as a Terrestrial Analog for Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome. Front Neurol. 2021;12:648958.
Taibbi G, Cromwell RL, Zanello SB, Yarbough PO, Ploutz-Snyder RJ, Godley BF, et al. Ocular Outcomes Comparison Between 14- and 70-Day Head-Down-Tilt Bed Rest. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2016;57(2):495-501. PMID: 26868753.
He Y, Karanjia R, Zhang X, Wanderer D, Walker E, Lee SH, et al. Optic Nerve Vasculature and Countermeasure Assessment in a Bedrest Analogue of Spaceflight-Associated Neuro-Ocular Syndrome. Am J Ophthalmol. 2025;278:317-327. PMID: 40545016.
انسخ نص المقال والصقه في مساعد الذكاء الاصطناعي الذي تفضله.
تم نسخ المقال إلى الحافظة
افتح أحد مساعدي الذكاء الاصطناعي أدناه والصق النص المنسوخ في مربع المحادثة.
