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Lebenswissenschaften - Humanphysiologie

  • André Kuipers trainiert mit dem Eye Tracking Device André Kuipers trainiert mit dem Eye Tracking Device

    André Kuipers trainiert mit dem Eye Tracking Device

    ESA-Astronaut André Kuipers trainiert mit dem Eye Tracking Device.

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Hormonelle und immunologische Veränderungen von Astronauten während und nach Weltraumflügen - IMMUNO

Es ist seit langem bekannt, dass das Immunsystem von Astronauten durch den Weltraumaufenthalt beeinträchtigt wird. Die genauen Ursachen und Mechanismen sind jedoch weitgehend unbekannt. Vielfältige Stressfaktoren, wie Isolation, Arbeitsbelastung und Störungen des Schlafrhythmus gehören wahrscheinlich zu den Auslösern. Aber auch die besonderen Bedingungen des Weltraums wie Schwerelosigkeit und Strahlung tragen zu dieser Beeinträchtigung bei. Mit vergleichbaren Problemen des Immunsystems haben Schwerkranke auf der Erde zu kämpfen. In beiden Fällen muss einerseits eine ausreichende Abwehrkraft zum Schutz vor Krankheitskeimen vorhanden sein, andererseits darf das Immunsystem auch nicht überbeansprucht werden.

Mit umfangreichen biochemischen Analysen, ergänzt durch psychologische Tests, untersuchen Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München die Veränderungen des Immunsystems der ISS Langzeit-Crews. Aus Vergleichen mit Isolations- und Bettruhestudien erwarten sie Aufschlüsse über die Rolle der einzelnen Faktoren sowie über den Mechanismus der Immunabwehr. Dies ist die Voraussetzung für die Entwicklung neuer vorbeugender oder therapeutischer Maßnahmen für Astronauten und Schwerkranke in der Intensivmedizin.

Koordinator: A. Chouker (Ludwig-Maximilians-Universität, München)

Orientierung des Menschen im Raum während längerer Schwerelosigkeit - ETD

Die Probleme der Bewegungskrankheit, auch Kinetose genannt, bestehen aus einer Reihe von Symptomen, wie etwa Hautblässe, kaltem Schweißausbruch, Übelkeit und Erbrechen. Zusätzlich stellt sich oft ein Gefühl von Lethargie und Müdigkeit ein. Diese Phänomene treten häufig bei Schiffsreisen auf und werden daher auch als See- oder Reisekrankheit bezeichnet. Bei Astronauten, bei denen gleiche Symptome aufgrund von veränderten Schwerkraftbedingungen auftreten können, spricht man von Raumkrankheit.

Die heutzutage allgemein anerkannte Ursache für die Kinetose ist dabei ein sensorischer Konflikt, bei dem vorwiegend zwei verschiedene Systeme des Körpers "konkurrieren". Da ist einerseits der Gleichgewichtssinn (vestibuläres System im Innenohr), der zu jeder Zeit die Orientierung des Kopfes zur Schwerkraft erfasst, und andererseits das visuelle, optische System.

Liefern uns die beiden Systeme widersprüchliche Informationen, kann es zu einem sensorischen Konflikt kommen. So übermittelt das visuelle System beispielsweise in der Schwerelosigkeit die gleichen Informationen wie bisher, während das Gleichgewichtsorgan keine Reizung über unsere gewohnte Ausrichtung zur Schwerkraft erfährt.

Eine angemessene Behandlung beziehungsweise Vermeidung der Kinetose ist ein noch immer ungelöstes Problem. Zwar ist es möglich, gewisse Symptome teilweise durch Medikamente zu unterdrücken, eine Lösung stellt dies jedoch nicht dar.

Zur Untersuchung des Gleichgewichtssystems werden auf der Internationalen Raumstation ISS Messungen der Augenbewegungen mit dem für die ISS neu entwickelten 3-D ETD (Eye Tracking Device) vorgenommen. Die Forscher lernen hierdurch die Vorgänge, die zu einer Kinetose führen können, genauer zu verstehen, um sowohl im Weltraum als auch im klinischen Alltag bessere Diagnose- und Therapiemöglichkeiten von Gleichgewichts- und Bewegungsstörungen einsetzten zu können.

Inzwischen wird das Eye-Tracking-Device in verschiedenen kommerziellen Ausgestaltungen von zwei Firmenausgründungen in Berlin erfolgreich vermarktet. Die Anwendungen sind höchst unterschiedlich. Sie reichen von der Feststellung der Müdigkeit von LKW- und Busfahrern über die Verlaufskontrolle bei der Laser-Hornhautabtragung zur Behandlung von Kurzsichtigkeit und zur Diagnose einer Vielzahl von neurologischen Erkrankungen, etwa auch von Schwindel, bis hin zur Verfolgung der Kopf- und Augenbewegung von Probanden bei der Werbewirkungsforschung.

Deutsche Wissenschaftler sind zudem an zwei weiteren Experimenten der Humanphysiologie beteiligt: an CARD zur Herz-Kreislauf-Regulation und an EDOS zum Knochenstoffwechsel.

Koordinator: A. Clarke (Charité Berlin)

Zuletzt geändert am:
27.07.2011 10:36:27 Uhr