Advertisement

Observations on Heart Rates and Cardiodynamics During Prolonged Weightlessness Simulated by Immersion Method

  • Julian Walawski
  • Zbigniew Kaleta
Conference paper

Abstract

Among the numerous methods proposed for the investigation of physiological effects of wxeightlessness in laboratory conditions the immersion method seems to be most advantageous. Although no true state of weightlessness is attained, nevertheless long-term observations in subgravity are made possible in this way. Certain human experiments indicate that in such conditions slight disturbances in ECG and blood pressure may become manifest. These results were not confirmed by other authors. The aim of the present work was to investigate the effect of long-term weightlessness simulated by immersion on ECG and blood pressure in rabbits. The animals were under urethane narcosis to eliminate the influence of the central nervous system. The experimental animals were submerged in 1% solution of NaCI at temperatures ranging from 34 to 35°C. Respiration was made possible by tracheotomy tube connected with respiratory valve. Blood pressure from the carotid artery was registered kymographically using a mercury manometer. ECG electrodes were introduced under the skin of the fore and hind extremities. All incisions were sutured carefully to avoid contact of electrodes with the immersion fluid. The immersion period ranged from 12 to 24 hours.

No apparent changes were seen in the electrocardiograms. The heart rate registered hourly was about 230 per minute and did not change during the whole observation period. No significant changes in ECG were observed. The conduction times remained in the normal range for rabbits. In some instances a slight depression of QRS complexes was noted. Sometimes QRS complexes were elevated even in final stages of the experiments. The arterial blood pressure remained during the whole experiment nearly at a constant level showing only slight deviations.

The above results indicate that 24 hours weightlessness simulated by the immersion method does not induce any significant circulatory disturbances and is fairly well tolerated by rabbits. Supplementary experiments now under way using further physiological tests seem to confirm the foregoing conclusions.

Keywords

Arterial Blood Pressure Tracheotomy Tube Immersion Method Mercury Manometer Slight Depression 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Résumé

Observations de la fréquence cardiaque et la cardiodynamique au cours de périodes prolongées de non-gravité, simulée par l’immersion. Parmi les nombreuses méthodes proposées pour étudier les effets physiologiques de la non-gravité en laboratoire, la méthode par immersion semble être la plus avantageuse. Bien qu’on n’obtienne pas un véritable état de non- gravité, il est néanmoins possible, de cette fapon, de faire des observa­tions sur de longues périodes de non-gravité simulée. Certaines ex­périences humaines montrent que dans de telles conditions de légers troubles dans l’électrocardiogramme et la pression sanguine peuvent devenir manifestes. Ces résultats n’ont pas été confimés par d’autres auteurs. Le but de ce travail a éfé d’expérimenter l’effet d’une longue période de non-gravité, simulée par immersion, sur l’electro-cardio- gramme et la pression sanguine de lapins. Les animaux étaient en état de narcose par l’uréthane pour éliminer l’influence du système nerveux central. Les animaux expérimentaux étaient immergés dans une solution à 1 % de Na Cl, à une température variant entre 34 et 35°C. La respira­tion était rendue possible par un tube de trachéotomie relié à une valve respiratoire. La pression sanguine de l’artère carotide était enregistrée par kymographe, en utilisant un manomètre à mercure. Les électrodes de l’électro-cardiographe furent introduites sous la peau des parties antérieures et postérieures du corp. Toutes les incisions étaient suturées soigneusement afin d’éviter que les électrodes ne soient en contact avec le liquide d’immersion. La durée d’immersion s’échelonnait entre 12 et 24 heures.

Aucun changement apparent ne fut révélé par 1’électrocardiogramme. Le rythme du coeur enregistré fut de 230/Minute et ne varia pas durant toute la période d’observation. Aucune modification dans les graphiques d’électrocardiogramme. Les temps de conduction restèrent normaux pour le lapin. Dans quelques expériences, une légère dépression du complexe Q.R.S. fut constatée. Parfois, le complexe Q.R.S. s’éleva même durant les dernières phases de léexpérience. La pression artérielle demeura, durant toute léexpérience, pratiquement constante, avec simplement de légers écarts.

Les résultats ci-dessus montrent que 24 heures de non-gravité simulées par la méthode d’immersion ne produisent aucun trouble circulatoire significatif, et sont bien tolérées par les lapins. Des expériences supplémentaires actuellement en cours, et dans lesquelles des tests physiologiques plus poussés ont lieu, semblent confirmer les conclusions précédentes.

резЮме

Наблюдение за числом ударов сердца и кардиодинамикой во время длительного состояния невесомости, симулированного иммерсионным методом Среди многочисленных методов, предложенных для исследо­вания физиологических воздействий невесомости в лабораторных условиях, иммерсионный метод, как кажется, обладает наибольшими преимуществами. Хотя состояние полной невесомости и не достигается, но все же длительные наблюдения в этом направлении в условиях субгравитации стали возможными. Некоторые опыты с людьми показывают, что при таких условиях могут обнаружиться незначительные нарушения в электрокардиограмме и давлении крови. Эти результаты не были подтверждены другими авторами. Целью настоящей работы было исследовать воздействие длительного состояния невесомости, симулированного иммерсией, на электрокардиограмму и на давление крови у кроликов. Животные находились под уретановым наркозом, чтобы устранить влияние центральной нервной системы. Подопытные животные были погружены в однопроцентный раствор NaCl при температуре 34–35 С. Дыхание осуществлялось при помощи трахеотомической трубки, соединенной с дыхательным клапаном. Давление крови из сонной артерии регистрировалось кимографически с применением ртутного манометра. Электроды электрокардиограммы были введены под кожу передних и задних конечностей. На все надрезы были тщательно наложены швы, во избежание контакта электродов с иммерсионной жидкостью. Период иммерсии длился от 12 до 24 часов.

Явных изменений на электрокардиограммах не наблюдалось. Число ударов сердца регистрировалось ежечасно и равнялось, примерно 230 в минуту, не изменяясь в течение всего периода наблюдения. Существенных изменений в колебаниях электрокардиограммы не отмечено. Время проводимости оставалось у кроликов в норме. В некоторых случаях отмечалась незначительная депрессия комплексов QRS Иногда комлексы QRSповышались даже на конечных стадиях опыта. Давление артериальной крови оставалось в течение всего опыта почти неизменным, лишь с незначительными отклонениями.

Вышеуказанные результаты показывают, что состояние невесомости в течение 24 часов, симулированное иммерсионным методом, не вызывает каких либо значительных нарушений кровообращения и довольно легко переносится кроликами. Поставленные в настоящее время дополнительные опыты, с проведением новых физиологических испытаний подтверждают, как представляется, сделанный выше вывод.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    E.R. Ballinger, J. Aviat. Med. 23, 319 (1952).Google Scholar
  2. 2.
    E. L. Beckmann, К. R. Coburn, R. M. Chambers, R. E. DeForest, W.S. Augerson, V. G. Benson, Aerospace Med. 32, 1031 (1961).Google Scholar
  3. 3.
    B. G. Burgow, O. G. Gorlow, A. W. Pietrow, A.D. Serow, H.M. Jugow, W. I. Jakowlew, Izdatielstwo AN SSSR, 1958.Google Scholar
  4. 4.
    A.M. Galkin, O. G. Gorlow, A. R. Kotowa, I.I. Kosow, A.W. Pietrow, A. D. Sierow, W. N. Czernow, and W. I. Jakowlew, Izdatielstwo AN SSSR, 1958.Google Scholar
  5. 5.
    D. E. Graveline, B. Balke, R.E. KcKenzie, B. Hartman, Aerospace Med. 32, 387 (1961).Google Scholar
  6. 6.
    A.Graybiel and B. Clark, Aerospace Med. 32, 181 (1961).Google Scholar
  7. 7.
    A. Graybiel, R. H. Holmes, D. E. Beischer, G. E. Champlin, G. P. Pedigo, W. C. Hixson, T. R. A. Davis, N. L. Barr, W. G. Kistler, J. I. Niven, E. Wilbarger, D. E. Stuken, W. S. Augerson, R.Clark, J.H. Berrian, Aerospace Med. 30, 871 (1959).Google Scholar
  8. 8.
    I.P.Henry, E.R. Ballinger, P. M. Mäher, D.G. Simons, J. Aviat. Med. 23, 421 (1952).Google Scholar
  9. 9.
    A. G. Kousnetzov, J. Aviat. Med. 29, 781 (1958).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag/Wien 1965

Authors and Affiliations

  • Julian Walawski
    • 1
  • Zbigniew Kaleta
    • 1
  1. 1.Department of PathophysiologyMedical Academy and Military Institute of Aviation MedicineWarsawPoland

Personalised recommendations