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Internationale Raumstation ISS
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Nutrition - Einfluss der Ernährung auf die Physiologie der Astronauten (abgeschlossen)

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  • Frische Früchte für die ISS

    Frische Früchte für die ISS

    Die amerikanischen Astronauten Shane Kimbrough und Sandra Magnus spielen an Bord der ISS mit schwerelosen Früchten.

  • Menge und Zusammensetzung der Nahrung werden genau protokolliert

    Menge und Zusammensetzung der Nahrung werden genau protokolliert

    Vor, während und nach den Weltraummissionen werden bei den Astronauten Blut- und Urinproben genommen und anschließend auf der Erde im Labor analysiert. Ebenso werden Menge und Zusammensetzung der Nahrung genau protokolliert.

  • ISS Astronaut Bill McArthur überprüft die SLAMMD%2dApparatur

    ISS Astronaut Bill McArthur überprüft die SLAMMD-Apparatur

    Das Gerät bestimmt die Masse von Astronauten. Die Erfassung der Masse im Weltraum ist schwierig, weil sie in Schwerelosigkeit nicht mit dem Gewicht gleichzusetzen ist.

Hintergrund und wissenschaftliche Ziele:

Die Ernährung spielt nicht nur beim Menschen auf der Erde, sondern auch bei Astronauten für den Erhalt von Gesundheit und Leistungsfähigkeit eine wichtige Rolle. Untersuchungen zur Nährstoffversorgung haben schon in der frühen Phase der bemannten Raumfahrt gezeigt, dass Astronauten - sofern sie ihre Lebensmittelauswahl nach ihren Vorlieben treffen - unter einer Fehlernährung im Sinne unzureichender Kalorienzufuhr, unzureichender Vitamin- (zum Beispiel Vitamin D) und zum Teil zu hoher Mineralstoffzufuhr (zum Beispiel Natrium und Eisen) leiden. Eine direkte Verbindung zwischen der bestehenden Fehlernährung und metabolischen oder physiologischen Veränderungen konnte bisher nur beobachtet und angenommen, jedoch aufgrund fehlender genauer Untersuchungen aber nicht nachgewiesen werden.

Bereits bei der ersten Crew an Bord der ISS wurde der Ernährungsstatus der Astronauten verfolgt. Während man sich anfangs auf Vor- und Nachfluguntersuchungen von Blut und Urin beschränken musste und während des Fluges auf Fragebögen angewiesen war, können seit der Inbetriebnahme von weiteren Gefriergeräten im Jahre 2006 auch Blutund Urinproben, die während des Fluges genommen werden, an Bord der ISS aufbewahrt werden. Damit begann im September 2006 auch das Experiment "Nutrition", bei dem eine Vielzahl von Faktoren des Knochenstoffwechsels, des oxidativen Stresses, Risikofaktoren des Herz-Kreislaufsystems sowie des Muskelstoffwechsels erfasst wurden. Auf diese Weise sollte der Einfluss der Ernährung auf körperliche Veränderungen untersucht werden.

Experimentbeschreibung:

Vor, während und nach den Weltraummissionen werden bei den Astronauten Blut- und Urinproben genommen und anschließend auf der Erde im Labor analysiert. Ebenso werden Menge und Zusammensetzung der Nahrung genau protokolliert. Dies geschieht in einer Kooperation zwischen NASA Johnson Space Center mit Wissenschaftlern der Universität Bonn, die sich auf die Untersuchung der Knochenmarker spezialisiert haben.

Status:

Das Experiment begann im September 2006 und wurde im September 2013 abgeschlossen.

Ergebnisse:

Vorläufige Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, dass Astronauten auch im All ihre Knochenmasse erhalten können, sofern sie neben dem Krafttraining über eine ausgewogene Ernährung ausreichend mit Energie, Eiweiß und Vitamin D versorgt sind. Unter diesen Bedingungen wird die für das Training notwendige Energiezufuhr dann aus der Nahrung entnommen, und Fett- oder Muskelmasse werden nicht abgebaut. Ein spezielles Problem an Bord der Raumstation ist - aufgrund der fehlenden Sonnenstrahlung - eine ausreichende Vitamin D-Versorgung. Vitamin D-Mangel begünstigt jedoch nicht nur den Knochenabbau, sondern steht auch zum Beispiel mit erhöhten Blutzuckerspiegeln in Zusammenhang. Um diesem Problem zu begegnen, wurden die entsprechenden Zusätze an Vitamin D in der täglichen Ernährung bereits erhöht. Weitere Aussagen  können nach Abschluss der Analysen gemacht werden.

Perspektiven für Forschung und Anwendung:

Fortschritte im Verständnis der Bedeutung der Ernährung und einzelner Nährstoffe insbesondere im Zusammenhang mit der reduzierten mechanischen Belastung des muskulo-skelettalen Systems haben weitgehende Anwendungsmöglichkeiten auf der Erde. Verstehen die Forscher den Zusammenhang von Nährstoffzufuhr und Knochenabbau besser, dann können sie daraus wichtige Vorschläge für ein geändertes und ausgewogenes Ernährungsverhalten ableiten. Dies ist insbesondere für eine alternde, sich weniger bewegende Gesellschaft von Interesse, bei der der Anteil an Personen mit Muskelschwund und Osteoporose kontinuierlich steigt.

ISS-Zeitraum September 2006 bis September 2013
Unterbringung Columbus-Modul
Experimentator PD Dr. Martina Heer; Dr. Scott Smith
Einrichtung Profil Institut für Stoffwechselforschung GmbH, Neuss/ Universität Bonn; NASA Johnson Space Center (Houston)
Bereich Humanphysiologie
Partner NASA

 

Zuletzt geändert am:
03.07.2014 12:05:17 Uhr