Effects of weightlessness on the cardiovascular system: a systematic review and meta-analysis

Autor(es)

Zambetta, Rafaella Mendes ; Signini, etore De Favari ; Ocamoto, Gabriela Nagai ; Catai, Aparecida Maria ; Uliam, Nicoly Ribeiro ; Santarnecchi, Emiliano ; Russo, Thiago Luiz

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: FRONTIERS IN PHYSIOLOGY; v. 15, p. 27-pg., 2024-07-26.

Resumo

Background: The microgravity environment has a direct impact on the cardiovascular system due to the fluid shift and weightlessness that results in cardiac dysfunction, vascular remodeling, and altered Cardiovascular autonomic modulation (CAM), deconditioning and poor performance on space activities, ultimately endangering the health of astronauts. Objective: This study aimed to identify the acute and chronic effects of microgravity and Earth analogues on cardiovascular anatomy and function and CAM. Methods: CINAHL, Cochrane Library, Scopus, Science Direct, PubMed, and Web of Science databases were searched. Outcomes were grouped into cardiovascular anatomic, functional, and autonomic alterations, and vascular remodeling. Studies were categorized as Spaceflight (SF), Chronic Simulation (CS), or Acute Simulation (AS) based on the weightlessness conditions. Meta-analysis was performed for the most frequent outcomes. Weightlessness and control groups were compared. Results: 62 articles were included with a total of 963 participants involved. The meta-analysis showed that heart rate increased in SF [Mean difference (MD) = 3.44; p = 0.01] and in CS (MD = 4.98; p < 0.0001), whereas cardiac output and stroke volume decreased in CS (MD = -0.49; p = 0.03; and MD = -12.95; p < 0.0001, respectively), and systolic arterial pressure decreased in AS (MD = -5.20; p = 0.03). According to the qualitative synthesis, jugular vein cross-sectional area (CSA) and volume were greater in all conditions, and SF had increased carotid artery CSA. Heart rate variability and baroreflex sensitivity, in general, decreased in SF and CS, whereas both increased in AS. Conclusion: This review indicates that weightlessness impairs the health of astronauts during and after spaceflight, similarly to the effects of aging and immobility, potentially increasing the risk of cardiovascular diseases. (AU)

• Processo FAPESP: 19/14877-8 - Efeito da inclinação negativa da cabeça sobre a pressão intracraniana e controle cardiovascular em indivíduos saudáveis: perspectivas para viagens espaciais
• Beneficiário: Rafaella Mendes Zambetta
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/25082-3 - Estudo do perfil metabólico no envelhecimento ativo e sedentário: abordagem metabolômica
• Beneficiário: Étore de Favari Signini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 23/00839-2 - Oscilações cerebrais na Doença de Alzheimer: uma análise de EEG em estado de repouso
• Beneficiário: Rafaella Mendes Zambetta
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 23/04712-7 - Eficácia do treinamento multimodal em circuito com intensidade moderada à alta para aumentar o número de passos e reduzir o tempo sentado em pessoas que tiveram acidente vascular cerebral: ensaio clínico randomizado
• Beneficiário: Thiago Luiz de Russo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/25569-2 - Efeito da inclinação negativa da cabeça sobre a pressão intracraniana e controle cardiovascular em indivíduos saudáveis: perspectivas para viagens espaciais
• Beneficiário: Thiago Luiz de Russo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/22173-5 - Caracterização da pressão intracraniana por método não invasivo em indivíduos pós AVC: relação com sedentarismo e sistema cardiovascular
• Beneficiário: Gabriela Nagai Ocamoto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 23/09582-4 - Estudo do perfil integrado da modulação autonômica cardiovascular e da aptidão cardiorrespiratória sobre o metaboloma e o hemograma em indivíduos sem doenças diagnosticadas.
• Beneficiário: Étore de Favari Signini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Fixação de Jovens Doutores