Studie: Astronautenherzen stabilisieren sich nach sechs Monaten im Weltraum dank Bewegung.

Die NASA hat Jahrzehnte damit verbracht, darüber nachzudenken, was mit dem Körper von Astronauten im Weltraum passiert, und eine neue Studie bietet etwas Hoffnung: Bewegung scheint das Herz vor längerer Exposition gegenüber Schwerelosigkeit zu schützen. Die Forschung, die am Dienstag in Circulation veröffentlicht wurde, verfolgte 13 Astronauten, die während eines sechsmonatigen Aufenthalts in der Umlaufbahn Echokardiogramme durchführten, um aufzuzeigen, wie sich ihre Herzen veränderten – und dann nach ihrer Rückkehr zur Erde wieder erholten.

Die Erkenntnis ist wichtig, weil eine Marsmission am Horizont liegt, und diese Reise wird zwei sechsmonatige Aufenthalte in Schwerelosigkeit beinhalten, die durch 18 Monate auf dem roten Planeten getrennt sind. Schwerelosigkeit schwächt bekanntermaßen Knochen und Muskeln. Es gab Bedenken, wie sich die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Astronauten beeinflussen ließe, wenn sie zum ersten Mal auf dem Mars Fuß setzten, um dort ihre Arbeit zu beginnen.

Die Bildgebung

Die Studie nutzte Echokardiogramme, Ultraschalluntersuchungen, die bewegte Bilder des Herzens erzeugen, durchgeführt an Bord des Raumfahrzeugs selbst. Astronauten wurden geschult, die Maschinen zu bedienen, wobei sie von Technikern auf der Erde aus ferngesteuert wurden. Das Setup ist eine Umgehung eines praktischen Problems: man kann keinen Arzt in den Weltraum schicken, um eine Untersuchung durchzuführen.

Die Forscher lehrten die Astronauten, wie sie die Sonde gegen ihr Brustbein positionieren, sie um bestimmte Grad drehen und Bilder aufnehmen können, die den Forschungsstandards entsprechen. Das Ergebnis war ein stetiger Strom von Daten, die zeigten, wie das Herz auf das Leben in einer nahezu gewichtslosen Umgebung für eine halbe Jahr reagierte.

Was Schwerelosigkeit mit dem Herzen macht

Schwerelosigkeit verändert, wie Flüssigkeiten zum und vom Herzen fließen. Die Wände der Herzkammern verändern ihre Form und verändern so, wie das Herz Blut pumpt. Bewegung und Krafttraining können einige dieser Effekte ausgleichen, so die Studie.

Die Bildgebung zeigte milde, aber vorübergehende Veränderungen des Herzens beim Übergang von der Erdanziehungskraft zur Schwerelosigkeit. Diese Veränderungen stabilisierten sich über den sechsmonatigen Zeitraum im Weltraum und kehrten dann nach der Rückkehr der Astronauten zur Erde wieder in den Normalzustand zurück.

Die Mars-Simulation

Die Studie testete außerdem, was passiert, wenn Astronauten simulierter Mars-Gravitation ausgesetzt werden, die etwa drei Achtel der Erdanziehungskraft beträgt. Die Autoren führen Trainingsprogramme dafür her, dass sie die Herzen der Astronauten vor längeren Aufenthalten im Weltraum und in einer Simulation von Mars-ähnlicher geringer Gravitation schützen.

„Das wirklich Nötigste, das wir gezeigt haben, war, dass nach sechs Monaten im Weltraum, wenn man zurück auf die Erde kommt und dann drei Achtel Gravitation ausgesetzt wird, also dem Gravitationsgradienten, den wir auf dem Mars erleben werden, dass niemand, nicht einmal ein Astronaut, eine kardiovaskuläre Reaktion zeigte, die stärker belastet war als die aufrechte Position auf der Erde vor ihrer Abreise“, sagte Levine. „Das war wirklich beruhigend für mich.“

Levine ist Direktor des Instituts für Bewegungs- und Umweltmedizin am Texas Health Presbyterian Dallas.

Das Aber

Es gibt einen Haken. Die Astronauten in der Studie waren in der Lage, ihre Gegenmaßnahmen – die Trainingsroutinen zur Bekämpfung der Auswirkungen der Schwerelosigkeit – durchzuführen. Nach ihrer Landung auf der Erde erhielten sie medizinische Unterstützung, und einige erhielten Infusionen.

Was würde aber passieren, wenn ein Astronaut sich verletzt und nicht trainieren kann? Das könnte ein Problem darstellen, und sie könnten bei der Landung stärker gefährdet sein.

Eine Karriere der Sorge

Levine hat seine Karriere als führender beratender Kardiologe für die NASA verbracht, der sich darauf konzentriert, Astronauten gesund zu halten, insbesondere ihre Herzen. Da eine Marsmission am Horizont steht, testet seine Forschung weiterhin, wie gut Bewegung die Struktur und Funktion des Herzens während längerer Weltraumflüge erhält.

Die Mission zum Mars ist derzeit für 2035 geplant. Dieser Zeitrahmen bedeutet, dass die NASA bereits an den Geräten und Protokollen arbeitet, die für die Reise benötigt werden.

Was Bewegung schützt

Bewegung schützt mehr als nur das Herz. Im Kontext des Weltraumprogramms, das den Transport zum Mars bereitstellt, werden Astronauten Geräte und Werkzeuge benötigen, um das gesamte Spektrum der menschlichen Anpassung an körperliche Aktivität zu erhalten. Das umfasst:

1. Skelettmuskulatur
2. Bones)
3. Das Gehirn)
4. Mentalstatus)

Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass Trainingsprogramme die Struktur und Funktion des Herzens bei längerer Exposition gegenüber Mikrogravitation stabilisieren können, und dass der Erholungsprozess unmittelbar nach der Rückkehr zur Erde beginnt.

Die Frage der Ausrüstung)

Für die Reise zum Mars bleibt die Frage der Ausrüstung offen. Die NASA-Trainingswissenschaftler arbeiten an der Festlegung, was enthalten sein wird, obwohl Levine darauf hinwies, dass das Verhältnis zwischen Masse, Volumen und Leistungsanforderungen das endgültige Design prägen wird.

Die Raumstation verfügt über ein Laufband, ein Fahrrad und ein Gewichte-System. Ein Raumschiff, das zum Mars unterwegs ist, wird weniger Platz haben, sodass die Geräte kompakt sein müssen.

Was kommt als Nächstes)

Die Studie liefert eine Grundlage für die Planung der Marsmission. Sie zeigt, dass sich das Herz an Mikrogravitation mit angemessenem Training anpassen kann und dass sich diese Anpassung im Laufe der Zeit stabilisiert.

Die Ergebnisse werfen auch Fragen auf, was passiert, wenn ein Astronaut die Gegenmaßnahmen nicht durchführen kann. Das ist ein Problem, das die Forscher hervorgehoben haben, und es muss vor dem Start der Mission angegangen werden.

Das Ergebnis ist Erleichterung. Die Studie ergab, dass sich die Herzen von Astronauten nach sechs Monaten im Weltraum stabilisierten und sich bei der Rückkehr normal erholten, was auf Bewegung zurückzuführen ist und Bedenken hinsichtlich längerer Exposition gegenüber Mikrogravitation mindert. )