Ein Hightech-Schlafsack kann das Augenproblem der Astronauten lösen

Wissenschaftler haben einen Hightech-Schlafsack entwickelt, der Augenprobleme verhindern könnte, die manche Astronauten während ihres Aufenthalts im Weltraum erleiden.

In einer Schwerelosigkeitsumgebung schwimmt Flüssigkeit im Kopf und komprimiert den Augapfel mit der Zeit. Dies gilt als eines der schwerwiegendsten Gesundheitsprobleme von Astronauten und einige Experten glauben, dass es Reisen zum Mars behindern könnte.

Der Schlafsack gleicht die Flüssigkeit im Kopf aus und leitet sie an die Füße weiter, um den erhöhten Druck zu kontrollieren. Es wurde von Benjamin Levine, MD, Professor für Medizin am Southwestern Medical Center der University of Texas in Dallas, entwickelt. Levine arbeitet daran, Ausrüstung zur Internationalen Raumstation (ISS) zu transportieren.

Mehr als die Hälfte der Astronauten, die mindestens sechs Monate auf der Internationalen Raumstation verbracht haben, haben der NASA über Sehprobleme berichtet. Einige hatten Schwierigkeiten, aus der Ferne zu sehen, zu lesen und brauchten Hilfe bei der Durchführung von Weltraummissionsexperimenten.

sagte Levin, der auch Manager ist Institut für Bewegungs- und Umweltmedizin.

„Es wäre eine Katastrophe, wenn die Astronauten so ernsthaft gefährdet wären, dass sie nicht sehen könnten, was sie taten, was die Mission gefährden würde.“

Im Jahr 2005 begann der Astronaut John Phillips seine Mission auf der Internationalen Raumstation ISS mit normalem Sehvermögen, auch 20/20-Sicht genannt, und kehrte sechs Monate später mit 20/100-Sicht zurück. Das normale Auge kann in einer Höhe von 100 Metern sehen.

Andere hatten weniger schwerwiegende Versionen des Problems. Auf der Erde zieht die Schwerkraft Körperflüssigkeiten jedes Mal nach unten, wenn eine Person aus dem Bett aufsteht – dies wird als „Entladung“ bezeichnet. Aber im Weltraum führt die geringe Schwerkraft dazu, dass sich eine halbe Gallone Körperflüssigkeit im Kopf ansammelt und Druck auf die Augäpfel ausübt.

Dies kann zu einem Zustand führen, der als „Raumfahrt-assoziiertes neurogenes Augensyndrom“ bezeichnet wird. (neurokulares Syndrom im Zusammenhang mit Raumfahrt) oder SANS, sein englisches Akronym. Dies kann wiederum zu einer allmählichen Abflachung der Rückseite des Augapfels, einer Schwellung des Sehnervs und Doppelbildern führen.

„Der Druck in der Schwerelosigkeit ist immer geringer als der Druck in der Schwerkraft. Aber er ist nicht so niedrig wie im Stehen. NASA-Astronauten können während des Fluges nicht stehen“, sagte Levine gegenüber BBC News.

konstanter Druck

Obwohl der Hirndruck einer auf der Erde liegenden Person etwas höher ist als der einer im Weltraum liegenden Person, erfahren Astronauten einen konstanten Druck, den sie durch aufrechtes Stehen nicht abbauen können.

„Sie haben nie die Chance, sich aus dem Gehirn zu ‚leeren‘ (Flüssigkeitsfluss)“, sagt Levine. „Also fragten wir: ‚Können wir wieder in den Gravitationsgradienten eintreten‘?“

Der Schlafsack wird um die Taille einer Person gewickelt und bedeckt den unteren Teil des Körpers mit einem starren Rahmen.

Die Absaugvorrichtung, die nach dem gleichen Prinzip wie ein Staubsauger funktioniert, erzeugt eine Druckdifferenz, die die Flüssigkeit in Richtung der Füße verdrängt. Dadurch wird verhindert, dass sich Flüssigkeit im Gehirn ansammelt und die Augen „zerquetscht“.

Bevor diese Technologie routinemäßig eingesetzt werden kann, müssen einige Fragen beantwortet werden, beispielsweise wie viel Zeit Astronauten täglich im Gerät verbringen müssen.

„Muss das jeder tun oder nur die Leute, die bereit sind, SANS zu entwickeln? Beispiel Levine, der von noch offenen Fragen spricht. „So etwas muss noch geklärt werden.“

Levine sagt jedoch, dass die Entwicklung des Schlafsacks bedeutet, dass SANS bei der zukünftigen Mission der NASA zum Roten Planeten möglicherweise kein Gesundheitsrisiko mehr darstellt.

Krebskranke und Überlebende spielten eine wichtige Rolle bei der Aufklärung der Ursachen dieser Erkrankung. Der Kopf, mit dem Chemotherapeutika verabreicht wurden, stand den Freiwilligen noch zur Verfügung, und so konnten die Wissenschaftler den Druck im Gehirn messen, während sie einige Sekunden in einer Schwerelosigkeitsflugsimulation verbrachten.

Dutzende anderer Freiwilliger testeten dieselbe Technologie. Die Messungen nahmen die Wissenschaftler im Liegen mit und ohne Schlafsack vor. Die Forscher fanden heraus, dass das Liegen für drei Tage zwar ausreichte, um die Form des Augapfels geringfügig zu verändern, jedoch keine Veränderung auftrat, wenn die Saugtechnik verwendet wurde.

Ein Forscherteam des Southwestern Medical Center hatte zuvor herausgefunden, dass die Mikrogravitation dazu führt, dass sich das Herz im Weltraum zusammenzieht, was zu einem Zustand namens Vorhofflimmern führen kann – einer Art unregelmäßigen Herzschlags.

Ein Schlafsack kann auch dazu beitragen, einen abnormalen Blutfluss zu kontrollieren, was das Risiko von Herzrhythmusstörungen mit geringem Schweregrad erhöht. Untersuchungen dazu wurden in der Fachzeitschrift JAMA Ophthalmology veröffentlicht.