Astronautenkrankheit: Raumfahrt kann Augen von Astronauten belasten

Ein Team aus Kardiologie und Augenheilkunde des Universitätsklinikums Düsseldorf hat die Mechanismen des Space flight-assoziierten neuro-okularen Syndroms (SANS) näher untersucht. Die Ergebnisse der empirischen Studie wurden in der Fachzeitschrift „Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology“ veröffentlicht.

Die Schwerelosigkeit während des Raumflugs verursacht zahlreiche Anpassungen im menschlichen Organismus. Darunter sind Auswirkungen auf das Kreislaufsystem, erhöhte Herzleistung und eine Verlagerung von Körperflüssigkeiten in den Oberkörper und den Kopf. Betroffen ist auch das Auge. SANS besteht aus einer Reihe von Symptomen und Befunden, das bei über der Hälfte der Astronauten während des Weltraumflugs auftritt. Die Symptome umfassen eingeschränkte Sehschärfe im Nahbereich, Gesichtsfeldausfälle und Kopfschmerzen.

Da die Schwerelosigkeit zur Gewinnung von Daten aufwendig hergestellt werden muss, konnten die Hypothesen zur Begründung des Syndroms nur wenig untersucht werden. Die Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie und die Klinik für Augenheilkunde des Universitätsklinikums Düsseldorf haben durch Untersuchungen während Parabelflügen, die zu wissenschaftlichen Zwecken von der Deutschen Gesellschaft für Luft und Raumfahrt (DLR) organisiert werden, einige zentrale Hypothesen überprüft.

Die vorliegenden Daten zeigen, dass selbst kurze Zeiten der Mikrogravitation (nahezu Schwerelosigkeit) zu einer venösen Stauung, erweiterten Netzhautvenen, erhöhtem Augeninnendruck (IOD) und Veränderungen des diastolischen Blutdrucks führt. Im Gegensatz zur Erweiterung der Netzhautvenen seien die arteriellen Netzhautdurchmesser in der Mikrogravitation reduziert, was auf eine schwerkraftabhängige Regulierung der arteriellen und venösen Gefäße hinweise. In Anbetracht früherer Untersuchungen könnte, laut der Autoren, ein verminderter venöser Rückfluss zum Herzen der zugrundeliegende hämodynamische Mechanismus sein. Dieser Effekt könnte auch die Entstehung von SANS vermitteln und eröffne die Möglichkeit, Gegenmaßnahmen zu testen.

Im Einzelnen beschreiben die Autoren folgende Effekte: Die Venendurchmesser in der Netzhaut sind in der Mikrogravitation vergrößert und in beiden Phasen der doppelten Schwerkraft (Hypergravitation) im Parabelflug reduziert. Im Gegensatz dazu seien die Durchmesser der Netzhautarterien in beiden Zuständen der Hypergravitation erhöht und während der Mikrogravitation verringert.

Der IOD steige während der Schwerelosigkeit. Den Autoren nach ist der IOD in der ersten Phase der Hypergravitation geringer als während der Mikrogravitation. Außerdem sinke der diastolische Blutdruck während der Mikrogravitation im Vergleich zur terrestrischen Schwerkraft und Hypergravitation und erhöhe sich während der Hypergravitation im Vergleich zur terrestrischen Schwerkraft. In den Veränderungen des systolischen Blutdrucks wurden zwischen den verschiedenen unterschiedlichen Schwerkraftbedingungen keine Unterschiede festgestellt.

Weitere detaillierte Untersuchungen seien erforderlich, so das Autorenteam. Sie müssten zum Beispiel klären, ob Gegenmaßnahmen die Belastung durch hämodynamische Veränderungen während unterschiedlicher Schwerkraftbedingungen verringern können. Dynamische Gefäßanalysemessungen in Kombination mit der Auswertung des IODs unter realen Raumfahrtbedingungen wäre ein wünschenswerter Schritt zur Beantwortung dieser Frage. Die Teams des Universitätsklinikums Düsseldorf arbeiten nach eigenen Angaben bereits zusammen mit dem DLR an einem Folgeprojekt. Dieses verfolge das Ziel, die physiologische Regulation besser zu verstehen und die Raumfahrt in Zukunft sicherer zu gestalten.