Der Einfluss der Schwerkraft auf die Zusammensetzung der Atemluft bei Rauchern und Lungenkranken



In der Atemluft, die jeder Mensch ausatmet befinden sich feinste Schwebeteilchen (Aerosoltröpfchen), die in den engen Lungenkanälchen des Atemorgans gebildet werden. Diese Partikel entstehen, wenn sich zuvor geschlossene Atemwege wieder öffnen. Die Partikelgröße in der Atemluft wird außerdem von den Strömungsbedingungen und Ablagerungsprozessen in den feinen Lungenstrukturen beeinflusst. Die Wissenschaftler haben bereits zuvor klinischen Studien unter normaler Erdschwerkraft durchgeführt.

Die Ergebnisse  lassen vermuten, dass man über die Messung von Anzahl und  Größe der Partikel krankhafte Veränderungen der Lungenstruktur erkennen kann. Wenn die Wissenschaftler nachweisen könnten, dass die unterschiedlichen Partikeleigenschaften bei gesunden Versuchspersonen und Patienten mit krankhaft veränderten Lungenstrukturen  auf die Ablagerungsprozesse zurückzuführen sind, würde dies die Hypothese weiter stützen.

Daher sollen im Experiment die Aerosole in der ausgeatmeten Luft von Personen mit veränderter Lungenfunktion gemessen werden. Die Wissenschaftler untersuchen vor allem die Partikelgrößenverteilung unter Schwerelosigkeit. Denn unter diesen Bedingungen sind die lungeninternen  Ablagerungsprozesse fast ausgeschaltet und die Messungen geben ein unmittelbares Bild von der Partikelentstehung.  Die Vermutung der Forscher ist, dass sich die Partikelgrößenverteilung unter Schwerelosigkeit gegenüber derjenigen bei gesunden Lungen (die in den vorangegangenen Kampagnen eingehend untersucht wurden) nicht unterscheidet.

Angewendet werden die Experiment-Ergebnisse in der nicht-invasiven Diagnostik und Verlaufskontrolle von Lungenkrankheiten. Es besteht die Chance, krankhafte Veränderungen durch die Aerosolanalyse in der Atemluft früher zu erkennen als mit den Methoden der klassischen Lungenfunktionsdiagnostik.


Kontakt
Prof. Dr. Wolfgang Koch
Fraunhofer Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

E-Mail: wolfgang.koch@item.fraunhofer.de
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