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Puls und Pneumocard - Kreislauf-Regulation in Schwerelosigkeit (abgeschlossen)

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  • Juri Malentschenko testet Pneumocard

    Juri Malentschenko testet Pneumocard

    An Bord der ISS testet der Kosmonaut Juri Malentschenko Pneumocard - ein einfaches, robustes und zuverlässiges Gerät zur Kreislaufdiagnostik.

  • Experiment Pneumocard

    Experiment Pneumocard

    Das Experiment Pneumocard wurde seit März 2007 an insgesamt 25 Kosmonauten durchgeführt

  • Experiment Puls

    Experiment Puls

    Das Experiment Puls wurde im Zeitraum 2002 bis 2007 an insgesamt acht Kosmonauten durchgeführt.

Hintergrund und wissenschaftliche Ziele:

Kurz- und Langzeit-Raumflüge haben Auswirkungen auf die Kreislaufregulation der Astronauten. Die fehlende Schwerkraft verursacht eine rasche Verschiebung des Blutvolumens in die obere Körperhälfte. Parallel dazu kommt es zu Veränderungen der Regulation des autonomen, nicht willentlich beeinflussbaren Nervensystems. Auch das Herzkreislaufsystem passt sich an die fehlende Schwerkraft an. Nach der Rückkehr der Astronauten zur Erde wird es praktisch schlagartig wieder mit der Schwerkraft konfrontiert. Dadurch treten in den ersten Tagen oft Kreislaufstörungen auf. Um diese Anpassungsprozesse individuell zu erfassen, werden nicht-invasive Methoden zur Überwachung der Kreislauffunktion eingesetzt und in der Auswertung miteinander kombiniert.

Ähnliche Kreislaufprobleme wie bei den Astronauten nach der Landung können auch bei Patienten beobachtet werden. Die Wissenschaftler wollen durch die Experimente Puls und Pneumocard die Ursachen von Kreislaufstörungen im Weltall besser verstehen, um ihnen noch effektiver vorzubeugen. Die Ergebnisse sollen auch für diagnostische und therapeutische Konzepte zur Behandlung von Patienten auf der Erde genutzt werden.

Experimentbeschreibung:

Die Kreislaufexperimente mit den Geräten Puls und Pneumocard wurden vor der Mission, monatlich während der Mission und zweimal in der ersten Woche nach der Landung durchgeführt. Aufgezeichnet wurden ein Elektrokardiogramm (EKG), die Atemfrequenz, der Fingerpuls, ein Impedanzkardiogramm zur Bestimmung des Schlagvolumens des Herzens sowie ein Seismokardiogramm zur Bestimmung der Herzzeitintervalle.

Status:

Das Experiment Puls wurde im Zeitraum 2002 bis 2007 an insgesamt acht Kosmonauten durchgeführt. Das Experiment Pneumocard wurde seit März 2007 an insgesamt 25 Kosmonauten durchgeführt.

Ergebnisse:

Die Herzfunktion, der Blutdruck sowie die Herz- und Atemfrequenz passen sich erstaunlich schnell und gut an die neuen Bedingungen im Weltraum an. Nach etwa drei Monaten scheint es zu einer Veränderung der Anpassungsprozesse zu kommen. Als Ursache dafür werden strukturelle Veränderungen des Herzens und der Gefäße diskutiert. Die weitaus stärksten Abweichungen treten bei den Astronauten nach der Landung auf. Die an die lange Schwerelosigkeit angepassten Organsysteme werden schlagartig wieder der Schwerkraft ausgesetzt. Jedoch benötigt die notwendige Rückanpassung Zeit, die nur durch gezieltes Training verringert werden kann. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass sich das Herzkreislaufsystem schon in der ersten Woche stabilisieren kann - ein Beweis für die Effektivität der ISS-Trainingsprogramme. Allerdings waren große individuelle Unterschiede bei den Kosmonauten zu erkennen. Die Wissenschaftler - ermutigt durch die bisherigen Ergebnisse - hoffen, Astronauten und Kosmonauten in verschiedene regulatorische Typen einteilen zu können und sie dementsprechend während und nach einer Mission individuell noch besser zu betreuen.

Perspektiven für Forschung und Anwendung:

Die Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen haben neue Fragestellungen aufgeworfen, die in Folgeprojekten in der Schwerelosigkeit untersucht werden sollen. Darüber hinaus können die entwickelten Untersuchungs- und Auswertungsmethoden auch an gesunden Probanden und Patienten auf der Erde eingesetzt werden - zum Beispiel in der Früherkennung von Störungen der Kreislaufregulation in der Präventionsmedizin, der Bestimmung des Trainingszustandes in der Sportmedizin oder der Verlaufskontrolle von Kreislaufpatienten in der Rehabilitationsmedizin.

ISS-Zeitraum Puls: November 2002 bis Februar 2007
Pneumocard: seit März 2007 bis Oktober 2012
Unterbringung russischer Teil der ISS
Experimentator Dr. Jens Tank, Dr. Roman M. Baevsky
Einrichtung Medizinische Hochschule Hannover, IBMP Moskau
Bereich Humanphysiologie
Partner Roskosmos, IBMP Moskau

 

Zuletzt geändert am:
03.07.2014 12:03:03 Uhr