Omgivningsfysiologi

Vi studerar effekterna av tyngdkraft och omgivningstryck på människor.

Vår forskargrupp använder förändringar i den fysiska miljön som verktyg för att undersöka fysiologiska och patofysiologiska processer hos människor. Vi har tillgång till tryckkammare för höjd- och dyksimulationer, en vattentank för studier av nedsänkning i vatten, och en humancentrifug för att mäta exponering av hög gravitation.

Experiment i tyngdlöshet görs under parabolflygning och under rymdfärder i samarbete med European Space Agency, ESA och National Aeronautics and Space Administration, NASA.

Gruppmedlemmar

Gruppmedlemmar - Lars Karlssons forskargrupp

Projekt

Effekterna av tyngdkraften på lungornas funktion

Lungventilation och lungblodflöde har studerats vid tyngdlöshet under rymdfärder och vid en ökad tyngdkraft i humancentrifug. Nya upptäckter som bygger på inandning och upptag av interna gaser pekar på att gravitationsrelaterade faktorer är mindre viktiga för lungventilationen än man tidigare trott, och att bara interregional men inte intraregional inhomogeneitet i lungblodflödet beror på tyngdkraft.

En ökad förståelse för effekterna av tyngdkraften på lungornas funktion har betydelse för intensivvårdspatienter. Vi har studerat den topografiska fördelningen av lungventilation och lungblodflöde vid ökad gravitation i rygg- och bukläge hos människor för att skapa en modell för den bristande anpassningen mellan lungventilation och lungblodflöde som ses vid lungsvikt.

Blodtrycksproblem efter rymdfärder eller långvarigt sängläge

Efter långvarigt sängläge eller efter rymdvistelse observeras ofta svårigheter att hålla blodtrycket uppe i stående position. Vi studerar hur dessa blodtrycksproblem utvecklas under långvarigt sängläge eller under rymdfärder, och hur återhämtningen till normal blodtrycksreglering sker efter sängläge eller vistelse i rymden.

Nya fynd talar för att problemen inte ligger i själva blodtrycksregleringen, utan snarare i hjärtats pumpfunktion och i blodkärlens sammandragningsförmåga. Fynden kan ha betydelse för rehabilitering av patienter efter sjukdomar, skador eller operationer som leder till långvarigt sängläge.

Nya diagnostiska och terapeutiska metoder vid lungemboli

Dykare riskerar att få gasbubblor i vävnad och blod under tryckutjämning. Detsamma gäller för astronauter och piloter vid extrema höjder. Vi har visat att venös gasemboli - gasbubblor som oftast filtreras ut av lungorna utan att orsaka dykarsjuka - ändrar halten av kväveoxid i lungorna. Liknande förändringar i halten av koldioxid uppstår vid lungemboli. Genom studier av venös gasemboli kan man utveckla nya diagnostiska och terapeutiska metoder för patienter med lungemboli.

Anslagsgivare

​Utvalda Publikationer

Effects of an artificial gravity countermeasure on orthostatic tolerance, blood volumes and aerobic power after short-term bed rest (BR-AG1).
Linnarsson D, Hughson RL, Fraser KS, Clément G, Karlsson LL, Mulder E, et al
J Appl Physiol (1985) 2015 Jan;118(1):29-35

Lung diffusing capacity for nitric oxide at lowered and raised ambient pressures.
Linnarsson D, Hemmingsson TE, Frostell C, Van Muylem A, Kerckx Y, Gustafsson LE
Respir Physiol Neurobiol 2013 Dec;189(3):552-7

Regional lung ventilation in humans during hypergravity studied with quantitative SPECT.
Ax M, Karlsson LL, Sanchez-Crespo A, Lindahl SG, Linnarsson D, Mure M, et al
Respir Physiol Neurobiol 2013 Dec;189(3):558-64

Toxicity of lunar dust
Linnarsson D, Carpenter J, Fubini B, Gerde P, Karlsson LL, Loftus DJ, Prisk GK, Staufer U, Tranfield EM, van Westrenen W
Planetary and Space Science 74(1):57-71, 2012

Effects of ambient pressure on pulmonary nitric oxide.
Hemmingsson TE, Linnarsson D, Frostell C, Van Muylem A, Kerckx Y, Gustafsson LE
J Appl Physiol (1985) 2012 Feb;112(4):580-6

No protective role for hypoxic pulmonary vasoconstriction in severe hypergravity-induced arterial hypoxemia.
Karlsson LL, Rohdin M, Nekludov M, Ax M, Petersson J
Eur J Appl Physiol 2011 Sep;111(9):2099-104

Formation of new bioactive organic nitrites and their identification with gas chromatography-mass spectrometry and liquid chromatography coupled to nitrite reduction.
Nilsson KF, Lundgren M, Agvald P, Adding LC, Linnarsson D, Gustafsson LE
Biochem Pharmacol 2011 Aug;82(3):248-59

Effect of blood redistribution on exhaled and alveolar nitric oxide: a hypergravity model study.
Kerckx Y, Karlsson LL, Linnarsson D, Van Muylem A
Respir Physiol Neurobiol 2010 May;171(3):187-92

Microgravity decreases and hypergravity increases exhaled nitric oxide.
Karlsson LL, Kerckx Y, Gustafsson LE, Hemmingsson TE, Linnarsson D
J Appl Physiol (1985) 2009 Nov;107(5):1431-7

Venous gas emboli and exhaled nitric oxide with simulated and actual extravehicular activity.
Karlsson LL, Blogg SL, Lindholm P, Gennser M, Hemmingsson T, Linnarsson D
Respir Physiol Neurobiol 2009 Oct;169 Suppl 1():S59-62

Central command and metaboreflex cardiovascular responses to sustained handgrip during microgravity.
Karlsson LL, Montmerle S, Rohdin M, Linnarsson D
Respir Physiol Neurobiol 2009 Oct;169 Suppl 1():S46-9

Increase in exhaled nitric oxide and protective role of the nitric oxide system in experimental pulmonary embolism.
Nilsson KF, Gustafsson LE, Adding LC, Linnarsson D, Agvald P
Br J Pharmacol 2007 Feb;150(4):494-501

Posture primarily affects lung tissue distribution with minor effect on blood flow and ventilation.
Petersson J, Rohdin M, Sánchez-Crespo A, Nyrén S, Jacobsson H, Larsson SA, et al
Respir Physiol Neurobiol 2007 Jun;156(3):293-303

Increased expired NO and roles of CO2 and endogenous NO after venous gas embolism in rabbits.
Agvald P, Adding LC, Nilsson KF, Gustafsson LE, Linnarsson D
Eur J Appl Physiol 2006 May;97(2):210-5

Paradoxical redistribution of pulmonary blood flow in prone and supine humans exposed to hypergravity.
Petersson J, Rohdin M, Sánchez-Crespo A, Nyrén S, Jacobsson H, Larsson SA, et al
J Appl Physiol (1985) 2006 Jan;100(1):240-8

Effects of gravity and blood volume shifts on cardiogenic oscillations in respired gas.
Montmerle S, Linnarsson D
J Appl Physiol (1985) 2005 Sep;99(3):931-6

Residual heterogeneity of intra- and interregional pulmonary perfusion in short-term microgravity.
Montmerle S, Sundblad P, Linnarsson D
J Appl Physiol (1985) 2005 Jun;98(6):2268-77

Long-term bed rest-induced reductions in stroke volume during rest and exercise: cardiac dysfunction vs. volume depletion.
Spaak J, Montmerle S, Sundblad P, Linnarsson D
J Appl Physiol (1985) 2005 Feb;98(2):648-54

Distributions of lung ventilation and perfusion in prone and supine humans exposed to hypergravity.
Rohdin M, Petersson J, Mure M, Glenny RW, Lindahl SG, Linnarsson D
J Appl Physiol (1985) 2004 Aug;97(2):675-82

Protective effect of prone posture against hypergravity-induced arterial hypoxaemia in humans.
Rohdin M, Petersson J, Mure M, Glenny RW, Lindahl SG, Linnarsson D
J Physiol 2003 Apr;548(Pt 2):585-91

Lung diffusing capacity for nitric oxide at lowered and raised ambient pressures.
Linnarsson D, Hemmingsson TE, Frostell C, Van Muylem A, Kerckx Y, Gustafsson LE
Respir Physiol Neurobiol 2013 Dec;189(3):552-7

Samtliga publikationer

Se ytterligare publikationer på PubMed

Kontakt

Lars Karlsson

Forskare
Omgivningsfysiologi
C3 Fysiologi och farmakologi