Ein osteopathischer Arzt hilft sicherzustellen, dass Astronauten gesund im Raum bleiben

Jeden September geht die Sonne in der Antarktis auf und erstarrt erst im März. Der fünftgrößte Kontinent der Erde ist zu 98 Prozent mit Eis bedeckt, mit einer durchschnittlichen Temperaturspanne von -49 bis 26 Grad Fahrenheit. Die unbarmherzigen Bedingungen bedeuten, dass es keine Bäume oder Sträucher gibt, bei denen das Pflanzenleben hauptsächlich auf Moose, Pilze, Gräser und Flechten beschränkt ist.

Die kargen Bedingungen der Antarktis, die ihr den Spitznamen Weißer Mars eingebracht hat, machen sie zu einem guten Ort, um die Auswirkungen von Isolation und Leben in einer entlegenen Umgebung mit Parallelen zum Weltraum zu studieren. Der NASA-Flugarzt Richard Scheuring, DO, wird Anfang Oktober für sechs Wochen in die Antarktis fliegen, um die National Science Foundation (NSF) und ihre Forschungsteams zu unterstützen, die dort arbeiten werden. Dr. Scheuring wird die Operationsteams von McMurdo und South Pole sowie NSF-Expeditionen auf dem Eis medizinisch unterstützen.

In diesem redigierten Q-and-A teilt Dr. Scheuring die neuesten Entwicklungen in der Weltraummedizin und seine bevorstehende Mission, bei der er Astronauten auf der Internationalen Raumstation (ISS) unterstützen wird.

Was sind die neuesten Raumfahrtentwicklungen?

Die sich schnell entwickelnden kommerziellen Raumbemühungen bringen uns wirklich zurück in den Shuttle-Stil. Die NASA startet mit SpaceX und Boeing Besatzungen vom Kennedy Space Center in Florida zur Internationalen Raumstation Space Space.

Die jüngste Rede von einer Mondmission ist wirklich aufregend. Das letzte Mal, als wir auf der Mondoberfläche waren, war 1972.

Wie ist es heutzutage, sich um Astronauten im Weltraum zu kümmern?

Bei der NASA konzentrieren wir uns vor allem auf die Vorsorge, dh auf die Früherkennung von Krankheiten sowie auf die Untersuchung von Fähigkeiten und Fähigkeiten.

Wenn Astronauten auf Weltraummissionen sind, führen die Crew-Chirurgen jede Woche eine 15-minütige private medizinische Videokonferenz mit jedem Besatzungsmitglied an Bord der ISS durch. Wir fragen, wie sie essen, schlafen, trainieren, kacken und pinkeln. Wir besprechen ihre Arbeitsbelastung, das allgemeine Wohlbefinden und alle Probleme, die während der Woche aufgetreten sein könnten. Wir stehen den Crewmitgliedern rund um die Uhr zur Verfügung. Sie rufen unsere Zellen an, wann immer sie etwas brauchen, während wir zuhause Filme schauen.

Weltraummedizin ist oft telemedizinisch ähnlich, mit mehr Kommunikationsproblemen. Abhängig von der Verfügbarkeit des Satelliten können sich die Besatzungsmitglieder nicht immer mit uns verbinden. Die Fähigkeiten zur Diagnose und Behandlung können begrenzt sein, abhängig von der Kommunikation mit dem Boden und ob ein Arzt dort oben ist. Die ISS hat nicht immer einen Arzt vor Ort, obwohl derzeit NASA Astronaut Serena Aunon-Chancellor, MD, an Bord ist. Im nächsten Jahr wird der NASA-Astronaut Andrew Morgan im Juli für eine geplante 180- bis 200-tägige Mission starten.

Sie unterstützen eine 2019-Mission zur ISS. Was wird das mit sich bringen?

Ich werde für den Start nächsten Sommer für eine Woche mit meinem Crewmitglied nach Star City, Russland, reisen, um für seine Qualifikationssimulationen zu trainieren, und dann für etwa einen Monat mit der Crew nach Kasachstan reisen, um Quarantäne und endgültige Vorbereitungen zu treffen. Die Weltraummission ist ungefähr 180-220 Tage, und ich werde für die ganze Zeit auf Abruf sein. Zehn Tage vor Ende der Mission fahre ich mit meinem stellvertretenden Crew-Chirurgen nach Russland, um Landungsoperationen zu unterstützen.

Der menschliche Körper passt sich sehr gut an die Schwerelosigkeit an, wobei die wichtigsten Veränderungen im Muskel-Skelett-System auftreten. Ohne körperliche Gegenmaßnahmen diskonditioniert das Herz-Kreislauf-System aerob. Der Knochen- und Muskelverlust ist am stärksten in der Lendenwirbelsäule und den unteren Extremitäten ausgeprägt.

Die Astronauten werden vor dem Flug einer intensiven körperlichen Konditionierung unterzogen, um sich auf ihre Mission mit den Sporttrainern der NASA vorzubereiten, und dann dieses Kraft- und Konditionierungsprogramm im Weltraum beibehalten, bis sie wieder nach Hause kommen. Von dem Moment an, an dem sie nach Houston zurückkehren, etwa 24 Stunden nach der Landung in Kasachstan, beginnen sie ein intensives Aufarbeitungsprogramm mit den Trainern.

In drei bis vier Wochen arbeiten sie mit einem Sporttrainer, um wieder in den Zustand vor dem Flug zu kommen. Jeder ist wund, besonders in ihren gewichttragenden Gelenken, wenn sie zurückkommen, weil sie sich wieder an eine stärkere Anziehungskraft anpassen.

Was sind die häufigsten gesundheitlichen Beschwerden von Astronauten?

Sie wachsen zwei bis sechs Zentimeter im Raum, weil sich die Wirbelsäule in der Mikrogravitation entlädt, und schrumpfen Sie erwartungsgemäß ein wenig, wenn Sie zurückkommen. Schwerkraft rekomprimiert Ihre Wirbelsäule. Rückenschmerzen sind aus diesem Grund sehr häufig. Der Schlaf der Astronauten ist oft beeinträchtigt, da ihre normalen zirkadianen Rhythmus-Signale aufgrund des Verlusts von normalen Tag-Nacht-visuellen Signalen unterbrochen sind.

Diejenigen auf der ISS erleben 90-minütige Tag-und-Nacht-Zyklen. Melatonin kann helfen. Sobald ihr Schlaf wieder auf Kurs ist, tendieren sie dazu, alles in Ordnung zu bringen.

Weil kleine Mengen von Staub und Schmutz schwimmen, sehen wir auch, dass Fremdkörper in die Augen gelangen und kleinere Probleme der oberen Atemwege auftreten.

7 seltsame Dinge, die Astronauten im Weltraum passieren

1. Aufwachsen Ohne

die Schwerkraft zu reißen, werden Weltraumreisende in sechs Monaten auf der Internationalen Raumstation (ISS) um etwa drei Prozent größer. Dies liegt daran, dass die Wirbelsäule in der Schwerelosigkeitsumgebung frei expandieren kann. Sie werden auf ihre normale Größe “schrumpfen”, nachdem sie für ein paar Monate wieder auf der Erde waren.

2. Muskelschmelze

Selbst wenn du kein Bodybuilder bist, benutzt du ständig deine Muskeln auf der Erde, sogar einfach um die Schwerkraft zu bekämpfen. Aber im Orbit brauchen die Menschen keine Muskeln mehr, um sie zu unterstützen – und der Körper beginnt sich schnell anzupassen und befreit sich von unnötigem Gewebe. Muskeln beginnen zu verkümmern, dh sie werden kleiner und schwächer. 3. Entbeinte Muskeln sind nicht die einzigen Dinge, die im Weltraum verschwinden. Wenn Astronauten nicht genügend Bewegung bekommen, werden sie anfangen, Knochendichte zu verlieren. Aus diesem Grund gibt es auf der ISS ein Mini-Fitnessstudio, darunter zwei Laufbänder, zwei stationäre Fahrräder und eine spezielle Widerstandsmaschine zum “Gewichtheben” – da freie Gewichte ohne Schwerkraft ziemlich nutzlos sind.

3. Puff oben

Nach ein paar Wochen im Orbit wird sich die Flüssigkeit in den Körpern der Astronauten ohne Schwerkraft anders verteilen. Das Ergebnis? Sonderbar geschwollene Köpfe.

“Ohne Schwerkraft bewegen sich Körperflüssigkeiten zu deinem Kopf”, sagte die Astronautin Marsha Irvins zu Wired. “Es ist ein großartiges Face-Lift.”

4. Skinny down low

Aus dem gleichen Grund werden Weltraumreisende mit extrem dünnen Beinen enden – was ein Anblick sein muss, um auf einige der kräftigen Männer zu sehen, die für den anstrengenden Job ausgewählt wurden. “Wenn wir auf der Erde stehen, geht Blut in unsere Beine”, erklärt Nasa auf ihrer Website. “Das Herz muss extra hart gegen die Schwerkraft arbeiten, um das Blut rund um den Körper zu bewegen. Im Raum bewegt sich das Blut ohne den Sog der Schwerkraft zum Oberkörper und Kopf.”

5. Schlaflose Nächte (und Tage)

Dank kosmischer Strahlung – hochenergetische Teilchen, die durch das Sonnensystem strahlen – bekommen Astronauten in den ersten Wochen nicht viel Zzz. Viele haben berichtet, dass sie “Feuerwerkskörper” oder “Streifen” gesehen haben, die sie nachts aufgehalten haben.

Natürlich haben sie auch mit häufigeren Sonnenaufgängen zu kämpfen – alle 90 Minuten, um genau zu sein. Dennoch halten sie ihre Uhren auf koordinierte Weltzeit (UTC – ungefähr 2 Stunden hinter uns) und sie arbeiten von 9 Uhr morgens bis 5 Uhr nachmittags, genau wie auf der Erde.

Obendrein ist das Schlafen im Weltraum nicht gerade bequem – Astronauten an Bord der ISS müssen sich nachts in ihre Schlafsäcke schnallen, damit sie nicht abdriften. Manchmal rollen ihre Köpfe nach vorne und ihre Arme schweben über ihren Köpfen.

6. Immunsystem “deprimiert”

Laut einer Studie aus dem Jahr 2014 sind die Immunsysteme der Astronauten im Weltraum ernsthaft gefährdet.

“Dinge wie Strahlung, Mikroben, Stress, Schwerelosigkeit, veränderte Schlafzyklen und Isolation könnten sich auf das Immunsystem der Besatzungsmitglieder auswirken”, sagte Brian Crucian, Experte für biologische Studien und Immunologie der NASA, in einer Erklärung. “Wenn diese Situation für längere Weltraummissionen bestehen bleibt, könnte dies möglicherweise das Risiko von Infektionen, Überempfindlichkeit oder Autoimmunproblemen für Explorationsastronauten erhöhen.” Interessanterweise entwickelten sie auch eher latente Viren wie Windpocken, die nach einiger Zeit im Orbit “wiedererweckt” werden können.

7. Unkoordiniert

Die Anpassung an das Leben auf der Erde kann genauso schwierig sein. Einige Astronauten haben berichtet, dass sie Dinge fallen ließen, um sie in der Nähe herumschwimmen zu lassen – vergiss natürlich, dass die Schwerkraft sie auf den Boden schießen lässt.

Aber ihre fehlende Koordination auf der Erde ist nicht nur psychologisch.

“Ich wurde nie krank im Weltraum, aber ich fühlte mich nie großartig nach Hause kommen”, gab Marsha zu. “Wenn du zurückkehrst, fühlt dein Innenohr – das dich auf der Erde im Gleichgewicht hält und das für die Dauer deiner Reise ausgeschaltet ist – ein wenig Schwerkraft und wird unglaublich empfindlich.