Langzeitaufenthalt im All Teil 1/ 2

Was haben der gelähmte Physiker Stephen Hawking und Präsident Barrack Obama gemeinsam? Beide teilen die Vision von der bemannten Raumfahrt zum Mars.

 

Die Anforderungen an Mensch und Technik wären bei Langzeitaufenthalten jedoch gewaltig. Während die Raumschiffe in den meisten Science Fiction Filmen dankenswerter Weise über künstliche Schwerkraftsysteme verfügen, müssen Astronauten unserer Zeit auf solche nützlichen Erfindungen verzichten.

Die Schwerelosigkeit - zumindest für kurze Zeit - kennen viele. Der freie Fall beim Sprung vom Dreimeter-Brett ins Schwimmbecken ist physikalisch gesehen das gleiche wie die Schwerelosigkeit. Für jeweils etwa fünf Sekunden lässt sich der Zustand der Schwerelosigkeit auch im Parabelflug, einem steilen Sinkflug simulieren. Angenehm findet das nicht jeder, meist werden davor Medikamente gegen Übelkeit verteilt.

Körperliche Veränderungen

In den ersten drei Tage im Weltraum leiden Astronauten meist unter den folgenden Beschwerden: 

  • Übelkeit, die daran hindert zu essen und auch nur wenig Flüssigkeitszufuhr erlaubt
  • Vermehrtes Wasserlassen (tägliches Flüssigkeitsdefizit anfangs mehr als 800 ml)
  • Kopfschmerzen
  • Verstopfte Nase
  • Schlafstörungen

Nach der ersten Anpassungsphase bessern sich diese Beschwerden, jedoch treten oft neue Probleme auf

  • Rückenschmerzen durch Streckung der Wirbelsäule
  • Abdominelle Schmerzen
  • Die Knochen beginnen, Kalzium abzugeben:
    • Damit besteht ein erhöhtes Risiko für Nierensteine und
    • bei längerer Schwerelosigkeit für die Entwicklung einer Osteoporose.

 

Bildquelle: Simona Himmel

Auch unser Immunsystem ist nicht für dauerhafte Schwerelosigkeit ausgelegt

  • Über 50% der ersten Apollo-Astronauten erkrankten an viralen und bakteriellen Infektionen. Vor allem über Infektionen von Haut und Schleimhäuten (Mund, Augen, Atemwege) wurde berichtet.
  • Die Besatzungsmitglieder des Skylab Raumlabors litten unter Hautinfektionen, die nicht auf eine Behandlung mit gängigen Antibiotika ansprachen.
  • Über therapieresistentes Fieber und Harnwegsinfektionen wurde berichtet.
  • Selbst Bagatellverletzungen heilen im Zustand der Schwerelosigkeit ausgesprochen schlecht
  • Neben einer Beeinträchtigung des Immunsystems durch Stress, sind unsere Immunzellen, besonders die sog. "Fresszellen" (Phagozyten) der Schwerelosigkeit nicht gewachsen. Für zielgerichtete Bewegungen, die sie mit Hilfe ihres Zytoskeletts ausführen, scheinen diese Zellen auf die Schwerkraft angewiesen zu sein.

Nach Rückkehr von der Weltraummission kam es häufig zu

  • Kreislaufregulationsstörungen oder "Ohnmachtsanfällen" nach dem Aufstehen,
  • Gewichtsverlust,
  • einem erhöhten Risiko für Knochenbrüche bei osteoporotischen Veränderungen,
  • einer erhöhten Infektanfälligkeit,
  • einem erhöhten Risiko für Tumoren, besonders für Dickdarmkrebs durch die Partikelstrahlen im Weltraum.

Fazit

Unser Leben hat sich unter den Bedingungen der Schwerkraft entwickelt. Ohne Schwerkraft kommt es bei sich schnell teilenden Zellen, wie denen des Immunsystems, zu Funktionsstörungen. Diese Zusammenhänge sind noch ungenügend untersucht. Möglicherweise ist ein längeres Leben ohne Schwerkraft maximal erschwert. Wenn dies so wäre, müßten Raumschiffe, die lange Reisezeiten überbrücken sollen, so konstruiert werden, dass sie rotierend Schwerkraft ähnliche Zustände erzeugen.

Fortsetzung

  • Teil 2 / 2

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