Freiwillige verbringen 60 Tage im Bett, um Weltraumbedingungen zu simulieren
Astronauten sehen sich im Weltraum mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert, darunter die Auswirkungen der Mikrogravitation auf ihren Körper. Die Knochenmineraldichte nimmt ab, die Muskeln schwinden und Körperflüssigkeiten verschieben sich, was zu Sehstörungen führt.
Um diesen Auswirkungen entgegenzuwirken, nehmen 12 Freiwillige an der Studie „Bettruhe mit künstlicher Schwerkraft und Radfahren“ (BRACE) teil. Die vom Institut für Weltraummedizin und Physiologie (MEDES) durchgeführte und von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der französischen Weltraumagentur (CNES) unterstützte Studie untersucht die Auswirkungen der künstlichen Schwerkraft auf Astronauten.
Studiendesign
Die Teilnehmer, gesunde Männer im Alter von 20 bis 45 Jahren, sind in drei Gruppen unterteilt:
- Kontrollgruppe: 60 Tage im Bett ruhen
- Bettruhe mit Radfahren: Im Bett ruhen und regelmäßig auf einem Fahrradergometer trainieren
- Bettruhe mit Radfahren und Zentrifuge: Im Bett ruhen, Rad fahren und regelmäßig in einer Zentrifuge rotieren, um künstliche Schwerkraft zu simulieren
Alle Teilnehmer müssen immer mindestens eine Schulter auf dem Bett haben. Sie erhalten Zahlungen in Höhe von 19.300 US-Dollar über vier Jahre.
Physiologische Messungen
Vor und nach der 60-tägigen Bettruhe führen die Forscher eine Reihe physiologischer Tests durch, darunter:
- Neurologische Gesundheit
- Herz-Kreislauf-Gesundheit
- Stoffwechselgesundheit
- Muskelgesundheit
- Knochengesundheit
- Harn-, Blut-, augenärztliche und psychologische Untersuchungen
Diese Messungen helfen Wissenschaftlern, die Auswirkungen der künstlichen Schwerkraft auf den menschlichen Körper zu verstehen.
Anwendungen für Weltraum und Erde
Künstliche Schwerkraft könnte die Gesundheit von Astronauten auf Langzeitmissionen im Weltraum verbessern. Sie könnte auch Anwendungen für Menschen auf der Erde haben, wie z. B.:
- Ältere Menschen
- Bettlägerige Patienten
- Menschen mit Erkrankungen des Bewegungsapparates
- Menschen mit Osteoporose
Bettruhestudien wie BRACE liefern wertvolle Erkenntnisse über die Auswirkungen von Immobilisierung auf den menschlichen Körper. Diese Forschung kann auf Rehabilitationsprogramme für Patienten angewendet werden, die sich von einer Operation oder schweren Krankheit erholen.
Radfahren im Bett verbessert die Knochengesundheit von Astronauten
Die BRACE-Studie ist die erste in Europa, die Radfahren als Teil des Bettruhe-Protokolls einbezieht. Die Forscher glauben, dass Radfahren dazu beitragen kann, die Knochenmineraldichte bei Astronauten aufrechtzuerhalten.
Frühere Studien haben gezeigt, dass Bettruhe zu einer Abnahme der Knochenmineraldichte von 1 bis 1,5 % pro Monat führen kann. Dies ist eine große Sorge für Astronauten, die Monate oder sogar Jahre im Weltraum verbringen können.
Radfahren ist eine gewichtstragende Übung, die dazu beitragen kann, die Knochenmineraldichte aufrechtzuerhalten. Durch die Einbeziehung von Radfahren in die BRACE-Studie hoffen die Forscher, mehr über die Auswirkungen von künstlicher Schwerkraft auf die Knochenmineraldichte zu erfahren.
Künstliche Schwerkraft beim Radfahren verbessert die kardiovaskuläre Gesundheit von Astronauten
Künstliche Schwerkraft beim Radfahren kann auch die kardiovaskuläre Gesundheit von Astronauten verbessern. Im Weltraum führt die fehlende Schwerkraft dazu, dass sich Körperflüssigkeiten verschieben und Druck auf Herz und Blutgefäße ausüben. Dies kann zu einer Abnahme des Blutvolumens und einem Abfall des Blutdrucks führen.
Künstliche Schwerkraft beim Radfahren kann helfen, diesen Effekten entgegenzuwirken, indem der Blutfluss erhöht und der Blutdruck aufrechterhalten wird. Dies kann das Risiko von Herz-Kreislauf-Problemen für Astronauten auf Langzeitmissionen im Weltraum verringern.
Fazit
Die BRACE-Studie liefert wertvolle Erkenntnisse über die Auswirkungen von künstlicher Schwerkraft auf den menschlichen Körper. Diese Forschung könnte zu neuen Möglichkeiten führen, die Gesundheit von Astronauten im Weltraum und von Menschen mit eingeschränkter Mobilität auf der Erde zu verbessern.
