Wissenschaft: Raumfahrt belastet Augen von Astronauten

Astronautenkrankheit „SANS“ untersucht

Die Schwerelosigkeit während des Raumflugs verursacht zahlreiche Anpassungen im menschlichen Organismus, betroffen ist auch das Auge. Kardiologen und Ophthalmologen untersuchten nun den Zusammenhang von Raumfahrt und dem als Astronautenkrankheit bezeichneten „SANS“-Syndrom.

Das mit der Raumfahrt assoziierte neuro-okulare Syndrom (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. Die Mechanismen sind aber nach wie vor nur unzureichend verstanden. Dazu veröffentlichte ein Team aus Kardiologie und Augenheilkunde des Universitätsklinikums Düsseldorf nun eine empirische Untersuchung in der Zeitschrift Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology.

Bei der aufwendigen Untersuchung fängt es an …

Es liegt nahe, dass Hypothesen zur Begründung des Syndroms wenig untersucht werden können, da die Schwerelosigkeit zur Gewinnung von Daten aufwendig hergestellt werden muss. 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, nun einige zentrale Hypothesen überprüft.

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

Zentrale Erkenntnisse

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

Der Augeninnendruck (IOD) steigt während der Schwerelosigkeit. Er ist in der ersten Phase der Hypergravitation geringer als während der Mikrogravitation. Außerdem sinkt der diastolische Blutdruck während der Mikrogravitation im Vergleich zur terrestrischen Schwerkraft und Hypergravitation und erhöht sich während der Hypergravitation im Vergleich zur terrestrischen Schwerkraft. Keine Unterschiede in den Veränderungen des systolischen Blutdrucks wurden zwischen den verschiedenen unterschiedlichen Schwerkraftbedingungen festgestellt.

Weitere detaillierte Untersuchungen seien erforderlich, so die Autoren. 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 Augeninnendrucks unter realen Raumfahrtbedingungen wäre ein wünschenswerter Schritt zur Beantwortung dieser Frage.

Die Teams des Universitätsklinikums Düsseldorf arbeiten bereits zusammen mit dem DLR an einem Folgeprojekt mit dem Ziel die physiologische Regulation besser zu verstehen und die Raumfahrt in Zukunft sicherer zu gestalten.

Quelle: UK Düsseldorf