Myo­to­nes: ISS-For­schung hilft Re­ha­bi­li­ta­ti­on bei Mus­kel- und Kno­chen­schwund zu ver­bes­sern

Myo­to­nes-Ex­pe­ri­ment
Bild 1/3, Credit: DLR.

Myotones-Experiment

Die Astro­nau­ten auf der Ho­ri­z­ons-Missi­on be­nut­zen mit Myo­ton­PRO ein Ge­rät, das es in ähn­li­cher Form be­reits auf der Er­de gibt und das nun für den Flug ins Welt­all op­ti­miert wur­de. Bei der Un­ter­su­chung gibt das et­wa Smart­pho­ne-große Ge­rät ei­nen kur­zen Druckim­puls auf den Kör­per ab und kann aus der Re­ak­ti­on des Ge­we­bes auf die­sen Im­puls In­for­ma­tio­nen über die Elas­ti­zi­tät, Stei­fig­keit und Ei­gen­span­nung (To­nus) des ru­hen­den Mus­kels er­rech­nen.
Muskeltonusmessungen bei Alexander Gerst
Myo­to­nes: Mus­kel­to­nus­mes­sun­gen in Schwe­re­lo­sig­keit
Bild 2/3, Credit: ESA/NASA.

Myotones: Muskeltonusmessungen in Schwerelosigkeit

Myo­ton­PRO über­wacht im Ex­pe­ri­ment Myo­to­nes erst­mals die grund­le­gen­den bio­me­cha­ni­schen Ei­gen­schaf­ten der Ske­lett­mus­ku­la­tur von Astro­nau­ten im Welt­raum. Als trag­ba­res Ge­rät in Grö­ße ei­nes Smart­pho­nes kann es bei den Raum­fah­rern an Bord der ISS Ver­än­de­run­gen der Mus­ku­la­tur durch feh­len­de Schwer­kraft ganz ein­fach nicht-in­va­siv un­ter­su­chen. So konn­te am 19. Ju­ni 2018 bei Alex­an­der Gerst erst­mals im Welt­raum er­folg­reich der Mus­kel­sta­tus ob­jek­tiv, schnell und ein­fach be­stimmt wer­den.
Myotones: Untersuchung der Auswirkungen der Mikrogravitation auf die menschliche Muskulatur
Myo­to­nes: Un­ter­su­chung der Aus­wir­kun­gen der Mi­kro­gra­vi­ta­ti­on auf die mensch­li­che Mus­ku­la­tur
Bild 3/3, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Myotones: Untersuchung der Auswirkungen der Mikrogravitation auf die menschliche Muskulatur

In­fo­gra­fik des ho­ri­z­ons-Ex­pe­ri­ments Myo­to­nes, mit dem auf der ISS die Aus­wir­kun­gen der Mi­kro­gra­vi­ta­ti­on auf die mensch­li­che Mus­ku­la­tur un­ter­sucht wird.

Das Myotones-Projekt analysiert nicht-invasiv die grundlegenden biomechanischen Eigenschaften der Skelettmuskeln mit Hilfe eines kleinen Geräts. Mit MyotonPRO werden an Bord der ISS durch fehlende Schwerkraft bewirkte Veränderungen im ruhenden menschlichen Muskel (Tonus, Elastizität und Steifheit) bei den Astronauten gemessen und bewertet. Die Technik wurde bereits in Bettruhe-Untersuchungen erfolgreich angewendet und die Weltraumtauglichkeit des Geräts für Messungen in der Schwerelosigkeit in Parabelflügen nachgewiesen.

MyotonPRO misst die passiven Eigenschaften der oberen Skelettmuskulatur in ähnlicher Weise, wie der Arzt durch Abtasten der entspannten Muskeln Verspannungen und Verhärtungen untersucht. Hierzu wird ein kurzer mechanischer Impuls auf die Hautoberfläche gesetzt und die Oszillation des darunter liegenden Muskels digital gemessen. Die Daten geben präzise Auskunft über die Elastizität, die Steifheit und den Tonus des untersuchten Muskels im Ruhezustand. So kann erstmals der Muskelstatus objektiv, schnell und einfach bestimmt werden.

Zusätzlich zur Überwachung der physiologischen Parameter von Astronauten auf der ISS lässt sich mit dieser Methode auch der Erfolg von Gegenmaßnahmen bei Muskel- und Knochenschwund in Form von Sportprogrammen, die vor, während und nach dem Aufenthalt auf der ISS durchgeführt werden, überwachen und besser bewerten. Auf der Erde werden die Erkenntnisse zum einen für die Verbesserung von Rehabilitations- und Trainingsprogrammen, zum anderen aber auch für das Bewerten des Trainingserfolgs im Fitness- und Leistungssport genutzt.

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