Innovation im Gesundheitswesen

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.

Was ist ENO Breathe?

ENO Breathe ist ein virtuelles Programm, das Menschen dabei hilft, sich mit Hilfe von Operngesangstechniken von den Symptomen von Long-Covid zu erholen. Das Programm wurde in Zusammenarbeit mit der English National Opera (ENO) und dem Imperial College Healthcare NHS Trust entwickelt und vermittelt den Teilnehmern Atemübungen und Stimmtechniken, um ihre Atmung zu verbessern und ihre Angstzustände zu reduzieren.

Wie funktioniert ENO Breathe?

ENO Breathe-Sitzungen werden über Zoom durchgeführt und dauern jeweils eine Stunde. Die Teilnehmer lernen eine Vielzahl von Atemübungen kennen, darunter Zwerchfellatmung und das Singen von Schlafliedern. Diese Übungen helfen, das Zwerchfell zu stärken, die Lungenkapazität zu verbessern und Hyperventilation zu reduzieren.

Vorteile von ENO Breathe

Laut Daten von ENO Breathe gaben 90 % der Teilnehmer des Pilotprogramms eine positive Verbesserung ihrer Kurzatmigkeit an, während 91 % das Gefühl hatten, dass ihre Angstzustände nachgelassen hatten. Darüber hinaus gaben 100 % der Teilnehmer an, dass sie die Techniken auch nach Abschluss des Programms weiter praktizieren würden.

Was man in einer ENO Breathe-Sitzung erwarten kann

ENO Breathe-Sitzungen werden von einem Team aus Ärzten, Therapeuten und Gesangslehrern geleitet. Die Sitzungen sind so konzipiert, dass sie für alle Teilnehmer zugänglich und angenehm sind.

Atemübungen: Die Teilnehmer erlernen eine Vielzahl von Atemübungen, um ihre Lungenkapazität zu verbessern und Hyperventilation zu reduzieren.

Stimmtechniken: Die Teilnehmer erlernen Stimmtechniken, die von Opernsängern verwendet werden, um ihre Atmung und Resonanz zu verbessern.

Schlaflieder singen: Das Singen von Schlafliedern ist eine entspannende und beruhigende Aktivität, die helfen kann, Angstzustände zu reduzieren und ein Gefühl des Wohlbefindens zu fördern.

Gemeinschaftsunterstützung: ENO Breathe bietet eine unterstützende Gemeinschaft für Menschen, die sich von Long-Covid erholen. Die Teilnehmer können ihre Erfahrungen austauschen und sich gegenseitig auf ihrem Genesungsweg unterstützen.

Die Wissenschaft hinter ENO Breathe

Die Atemübungen und Stimmtechniken, die in ENO Breathe verwendet werden, basieren auf der Wissenschaft der Atemphysiologie. Die Zwerchfellatmung hilft, das Zwerchfell zu stärken, den Hauptmuskel, der für die Atmung verantwortlich ist. Das Singen von Schlafliedern hilft, die Atmung zu verlangsamen und die Entspannung zu fördern.

Persönliche Geschichte: Sheebas Erfahrung mit ENO Breathe

Sheeba ist eine 43-jährige zweifache Mutter, die über ein Jahr lang unter Long-Covid-Symptomen litt. Sie trat ENO Breathe im Juni bei und hat seitdem eine deutliche Verbesserung ihrer Symptome festgestellt.

„Vor dem Programm hatte ich nicht viele Menschen, mit denen ich über meine Erfahrungen sprechen konnte“, sagte Sheeba. „Aber durch ENO Breathe habe ich andere kennengelernt, die in einer ähnlichen Situation waren. Jeder hatte ähnliche Erfahrungen wie ich und wir befinden uns alle im gleichen Lebensabschnitt. Durch das Singen fühle ich mich wie neu geboren.“

Künstliche Schwerkraft: Auswirkungen auf Astronauten und Menschen mit eingeschränkter Mobilität