Die Herausforderung der Schwerelosigkeit
In der Schwerelosigkeit ist das Bewegungsapparat entlastet, was schnelle Anpassung auslöst: „Benutze es oder verliere es“ auf beschleunigter Zeitschalte.
Muskelatrophie
- Antigravitationsmuskeln am stärksten betroffen: Soleus, Gastrocnemius, Quadrizeps, Gesäßmuskeln, Paraspinalmuskeln.
- Verlustrate: Bis zu 1–1,5% Muskelmasse/Woche; 20–30% Kraftverlust in 6 Monaten ohne Gegenmaßnahmen.
- Fasertypschiebung: Langsamtwitch (Typ I) → Fasttwitch (Typ II) Profil.
Knochenverlust
- Desuse-Ostenie: Verminderte mechanische Belastung → Osteoklast-Resorption > Osteoblast-Bildung.
- Rate: 1–2% Knochenmineraldichte (BMD) pro Monat (vs. 1–2%/Jahr postmenopaus).
- Stellen: Lasttragende Knochen (Lendenwirbelsäule, Femoralhals, Fersenbein) am stärksten betroffen.
- Calciumhomöostase: Hypercalciurie → Nierensteinrisiko.
Gegenmaßnahmen (ISS-Protokoll)
| System | Gegenmaßnahme | Häufigkeit |
|---|
| Muskel | Advanced Resistive Exercise Device (ARED) – Kniebeugen, Kreuzheben, Rudern, Fersenheben | 6 Tage/Woche, 90 Min/Sitzung |
| Cardio/Knochen | Laufband (T2) mit Gurtbelastung; Cycle Ergometer (CEVIS) | 30–60 Min/Tag |
| Knochen | Vibrationsplattformen (Forschung); pharmakologisch (Bisphosphonate – experimentell) | Adjuvans |
| Ernährung | Vitamin D 800–1000 IE, Calcium 1000–1200 mg, Protein 1,2–1,5 g/kg | Täglich |
Erholung nach dem Flug
- Muskel: Wochen bis Monate mit Rehabilitation.
- Knochen: BMD-Erholung unvollständig nach 1–3 Jahren; einige Verluste können dauerhaft sein.
- Erhöhtes Frakturrisiko nach der Landung.
Relevanz für die Erde
Weltraumflüge modellieren beschleunigtes Altern/Immobilität. Gegenmaßnahmen informieren Rehabilitation bei Bettlägerigkeit, Sarkopenie, Osteoporose.
