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Weltraummedizin: Reiseapotheke fürs All

PHARMAZIE

 
Weltraummedizin

Reiseapotheke fürs All

Von Daniela Biermann, Bonn

 

Übelkeit, extraterrestrischer Heuschnupfen und Verhütung: Die Astronauten-Apotheke muss gut gerüstet sein. Genauso unerforscht wie der Weltraum selbst sind die medizinischen Auswirkungen der Raumfahrt auf den Menschen. 

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Ab 2012 will der Weltraumtourismus durchstarten: Jede Woche soll ein Flug mit sechs Passagieren ins All gehen. Oder zumindest erst einmal in den Suborbit, denn der Weltraum beginnt rein juristisch bereits ab 100 Kilometer Entfernung zur Erde. »Wer höher fliegt, gilt als Astronaut«, erklärte Professor Dr. Rupert Gerzer vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf der Jahrestagung der Deutschen Pharmazeutischen Gesellschaft (DPhG) in Bonn. »Es geht schnell hoch und schnell wieder herunter.« Für derzeit 200.000 US-Dollar bekomme man einen Eindruck von der Erde als Kugel und dem Dunkel des Weltalls. Zwei bis fünf Minuten Schwerelosigkeit inklusive. Die Nachfrage sei da. Wenn das Ticket 100.000 Dollar kosten würde, könnten Firmen wie Virgin Galactic mit 400.000 Passagieren pro Jahr rechnen, sagte Gerzer. Online reservieren kann man bereits (www.virgingalactic.com).

 

Als Leiter des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin am DLR beschäftigt er sich neben seiner Arbeit mit den professionellen Astronauten mit der Auswahl der potenziellen Raumfahrttouristen. Dabei scheinen die Anforderungen an die körperliche Gesundheit der Kandidaten nicht ausschlaggebend zu sein: Als einer der Ersten wird Stephen Hawking nächstes Jahr fliegen. Der Astrophysiker leidet an der unheilbaren Erkrankung des motorischen Nervensystems ALS (Amyotrophe Lateral-sklerose). Er ist nahezu komplett gelähmt und kann nach einer Notoperation mit Luftröhrenschnitt nur noch per Augenbewegung über einen Sprachcomputer mit der Außenwelt kommunizieren. Ein Schwerelosigkeitstraining während eines Parabelflugs überstand er unbeschadet.

 

Seekrank im Raumschiff

 

Medizinisch problemlos ist die Raumfahrt jedoch nicht. Schon beim Start geht es los: 90 Prozent aller Astronauten wird schwindelig und übel, ein Drittel muss sich übergeben. »Das liegt daran, dass sich das neurovestibuläre System anpassen muss«, erklärte Gerzer. Beim Erreichen der Raumstation gibt sich die Übelkeit meistens. Weltraumspaziergänge sind jedoch beim geringsten Anzeichen von Übelkeit verboten: »Müsste der Astronaut im Raumanzug erbrechen, würde er sterben.«

 

Gegen die Übelkeit haben die Astronauten Scopolamin im Gepäck. Da es müde macht, bekommen sie zusätzlich Dextroamphetamin. »Dazu gibt es jedoch noch keine Arzneimittelstudien«, sagte Gerzer. Bisher würde in der Raumfahrt eher nach Bedarf ausprobiert. Er führte eine Liste an, nach der auf den etwa 100 bemannten Raumflügen bis 1992 finsgesamt 1367 Arzneimittel zum Einsatz kamen. Etwa die Hälfte davon waren Schmerzmittel. Jeder zehnte Astronaut leidet unter starken Rückenschmerzen. Bei den starken Kräften, die auf ihn bei Start und Landung wirken, ist das nicht verwunderlich. Bis zu 8 cm größer ist ein Astronaut im All, da sich seine Wirbelsäule aufgrund der Schwerelosigkeit ausdehnt. Dadurch kommt es auch zur Muskel- und Nervendehnung bis hin zum Tetanus. »Die Astronauten haben ein typisches Bürostuhlsyndrom«, sagte Gerzer. Die fehlende Schwerkraft führt zudem zu Muskel- und Knochenabbau. Zwei Stunden sollen die Astronauten deshalb täglich trainieren. »Tatsächlich sind es jedoch meist nur 40 Minuten. Schließlich sind Astronauten auch nur Menschen.«

 

Ein weiterer Effekt der Schwerelosigkeit ist die Verschiebung der Flüssigkeitssäule im Körper. Durch den fehlenden hydrostatischen Druck pressen die Beinvenen Volumen nach oben. »Die Beine werden rank und schlank und die Falten sind weg«, beschrieb Gerzer den Effekt. Die Anschwellung im oberen Körperbereich führt jedoch zu Kopfschmerzen. Auch die Geschmacksknospen und der Geruchssinn werden beeinträchtigt. »Da das Essen fad schmeckt, essen die Astronauten zu wenig«, erklärte Gerzer. In einer Woche verlieren sie etwa 2 Kilogramm Körpergewicht. Das liegt neben Diät, Knochen- und Muskelabbau auch an der verschobenen Flüssigkeitsverteilung. Ein erhöhter Druck im Rückenmark suggeriert den Nieren eine Überfüllung des Körpers, was zur Diurese führt. Im All kommt es zu einem bisher ungeklärtem Phänomen: Die Astronauten lagern Natrium ein, scheiden jedoch vermehrt Wasser aus, statt es zu binden. Vermutlich binden Natriumionen im Austausch mit Wasserstoffionen an Proteoglykane, was zu einer metabolischen Azidose führt. Die wiederum fördert den Knochenabbau.

 

Einen großen Posten auf der Medikamentenliste nehmen neben Antiemetika, Schmerzmitteln und Magen-Darm-Medikamenten auch Schlafmittel ein. Abgelenkt werden die Astronauten durch bläuliche Blitze, die bei geschlossenem Auge aussehen wie Sternschnuppen. Tatsächlich handelt es sich um hoch energetische Protonen, da die schützende Atmosphäre der Erde fehlt. Die Strahlung ist wegen des hohen Krebsrisikos eines der größten gesundheitlichen Risiken für die bemannte Raumfahrt. Auf der Erde beträgt sie etwa 0,002 Sievert pro Jahr (S/d), auf der Raumstation ISS in etwa 400 Kilometern Höhe liegt sie bereits zwei Potenzen höher bei 0,3 S/d. Während einer Sonneneruption steigt sie auf 1 S/d. Die tödliche Akutdosis liegt bei 5 S/d. »Bisher hat die NASA Glück gehabt«, sagte Gerzer. »Während der Apollomissionen zum Mond fand gerade nie eine Sonneneruption statt.« Die Strahlung wird jedoch für die geplante Mondstation und die Flüge zum Mars ein Problem darstellen. Gerzer schätzte, dass das Krebsrisiko auf dem Mars um 25 Prozent erhöht ist.

 

Mondlandungen bringen noch ein weiteres Problem mit sich: Staub. Als 1972 Eugene Cernan als bis dahin letzter Mensch den Mond betrat, bekam er, zurück in der Kapsel, beim Ausziehen seines vollgestaubten Raumanzugs den ersten extraterristrischen Heuschnupfen. Denn Mondstaub besteht zu 95 Prozent aus Nanopartikeln, hauptsächlich aus Quarz und Eisen, die Allergien, chronische Bronchitis, Lungenfibrose bis hin zu Lungenkrebs verursachen können.

 

Auf einer langen Mission wie der zum Mars könnten Antidepressiva nötig sein. »Die Leute sind dort eingepfercht wie in der Konservenbüchse«, sagte Gerzer. Daher sollen teamfähige, erfahrene Astronauten zum Mars geschickt werden, die sich gut untereinander kennen. Da aus politischen Gründen vermutlich Männer und Frauen mitfliegen werden, empfahl er außerdem, Verhütungsmittel einzupacken.


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Beitrag erschienen in Ausgabe 42/2008

 

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