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Schweizer Forschung im Weltraum – Seminar mit Claude Nicolier – Biotesc Day

3.14a — Sun, 05 Nov 2006 10:41:14 +0000

Morgen findet im Auditorium des Technopark Zürich (Technoparkstr.1 Karte) ein Seminar über Schweizer Forschung in der Schwerelosigkeit statt. Mit dem Schwerpunkt der biologischen Forschung im Weltall, welche Effekte die Schwerelosigkeit auf Organismen hat. Das Seminar wird von der Space Technology Group der ETH Zürich organisiert.

6. November 2006
09.30 – 12.15 Am Morgen findet eine Einführung in die Biotesc Gruppe statt, Biotechnologie Forschung im Weltraum, Schweizer Forschung in Weltraum, Zugang zu Weltraumtechnologiefirmen.
13:45 – 15:15 Nachmittags findet ein Vortrag zu groundbased microgravity studies, Forschung der Schwerelosigkeit auf der Erde statt, Parabolflüge und mit einem Beitrag meinerseits über die WISE Bedrest Studie, an der ich in Toulouse teilgenommen habe (siehe Kategorie WISE bedrest). Danach wird Claude Nicollier, Schweizer ESA Astronaut über Living und Working in Space berichten. Mit einer anschliessenden Führung durch die Biotesc Räumlichkeiten.

Das Programm und weitere Informationen finden sich auf der Biotesc Webseite. Die Vorträge am Nachmittag sind offen für alle Zuhörer und wer Lust hat zu hören und zu sehen wie die Weltraumforschung voran geht, wie das Arbeiten im Weltall für Claud Nicollier ist oder was ich vor einem Jahr in Frankreich gemacht habe und wie es so war 60 Tage lang im Bett für die Wissenschaft zu liegen, ist herzlich willkommen.

Vortrag WISE Sa. 21.1 14:00

3.14a — Tue, 17 Jan 2006 07:27:35 +0000

Am Samstag 21. Januar im Sammelpunkt (Karte Kalkbreitestr. 84) um 14:00 Uhr, werde ich einen persönlichen Vortrag zu meinen Erlebnissen in Frankreich halten, wer Interesse hat und ein noch wenig genauer und bebilderter wissen will, warum ich meinen Blog so sträflich vernachlässigt habe, ist herzlich willkommen.

WISE 2005 und das Aufstehen

3.14a — Sat, 07 Jan 2006 00:20:42 +0000

Endlich habe ich Zeit gefunden mich wieder meinem Blog zu widmen, nach Weihnachten, Neujahr und einen neuen Blog zusammenzustellen und einen kleinen Artikel über das Aufstehen nach 60 Tagen zu schreiben.
Am Tag des Aufstehens, nachdem ich das letzte Frühstück im Bett genoss, kam ich mir vor, als hätte man mich in eine dieser Spital-ärzte Notfallfernsehserien verfrachtet, all die Gesichter der Menschen, die mich die letzten Monate begleitet hatten und neugierig, amüsiert auf mich runterschauten, als ich im Bett zum Aufstehen verfrachtet wurde.
Was hat den nun das lange Liegen für einen Einfluss auf das Herzkreislaufsystem? Die langandauernde Immobilität im Liegen lässt den Körper denken, dass er zuviel Flüssigkeit hat, da ein Grossteil der Flüssigkeit in den Beinen ist, wenn wir stehen, diese Flüssigkeit verteilt sich jedoch im ganzen Körper beim Liegen. Somit baut der Körper Flüssigkeit ab, wenn wir länger liegen. (Zu Beginn der Studie hiess das sehr viel urinieren) Wenn wir nun nach 2 Monaten liegen aufstehen, hat der Körper zuwenig Flüssigkeit zur Verfügung um das Kreislaufsystem in Schwung zu halten.
Mit dem Aufstehen liess ich mir foglich viel mehr Zeit um meinem Körper die Zeit zu geben sich umzustellen und nicht gleich ohnmächtig zu werden. Mein Körper meldete sich auch sofort mit Durst. In den ersten 5 min Aufstehen und die Beine testen, die ganz schön zitterten, hab ich wohl etwa einen Liter Wasser getrunken. Ich fühlte mich wie ein neugeborenes Herdentier, welches kaum auf der Welt in den nächsten Stunden gleich losrennen und mithalten muss. Meine Beine zitterten und gleich nach dem Aufstehen schickten sie mich über den Balancierbalken, was mit Augen offen erstaunlich gut und mit Augen geschlossen erstaunlich schlecht ging.
Danach folgten viele Lauf-, Postur- und Gleichgewichtstests. Was am ersten Tag frappant war, ist, dass das Laufen erstaunlich gut ging (noch kein Muskelkater!), beim Stehen jedoch der Kreislauf schnell zusammen zusacken drohte.
Was sich für die folgenden Tage um 180° drehte, den da kam der fürchterlichste Muskelkater in den Waden, den man sich nur vorstellen kann. Der Rest des Körpers fühlte sich eher an wie nach einer längeren Wanderung mit Rucksack, doch der Muskelkater in den Waden übertraf alles. Die fehlenden Kraft machte sich schnell bemerkbar, bei den täglichen Spaziergängen wurden die Randsteine fein säuberlich eingeschätzt. Ein komische Kombination aus Erinnerung, welche Kraft man hatte und dem Spüren, welche Kraft tatsächlich noch vorhanden ist. Doch nach einer intensiven Rehabilitation mit einem Rugbytrainer aus Toulouse, wurden wir ziemlich schnell wieder fit, die schlaffen Waden stramm und wir übermütig. 40 min Velo, 2h Spaziergang, 1.5 Stunden Rehabilitation und alle zwei Tage 30min Steppen zeigten ihre Wirkung schnell.
Frische Luft zu riechen und sich wieder bewegen wurde sehr geschätzt doch ein Hochgefühl, ein bester Tag im Leben, wie die Mädels aus der vorherigen Session es beschrieben hatten, dieses Gefühl blieb aus. Klar genossen wir das Laufen, Gehen, Riechen und Bewegen viel intensiver, doch dieses allgemeine Hochgefühl blieb aus. Was die Studie jedoch bei allen hinterlassen hat, auch bei denen, die uns betreut hatten und mit uns mitgegangen waren, ist eine allgemeine Lust zu reisen, weiterhin Aussergewöhnliches zu tun, Dinge zu wagen die im Alltag keinen Platz haben, zusammen als das Team das wir wurden oder auch einzeln.
Es hat sich auf jeden Fall für alle von uns gelohnt und ich würde um keinen Preis der Welt die Erfahrung hier mit irgendetwas anderem eintauschen wollen.

ESA: After 60 days in bed, it’s time to get up! 7.12.2005
ESA: Paving the way for women to Mars: the last WISE volunteers back on their feet 8.12.2005

WISE 2005 oder warum Simulation von Schwerelosigkeit wichtig ist

3.14a — Tue, 29 Nov 2005 21:01:47 +0000

Warum werden Bedreststudien, wie die WISE-Studie durchgeführt? (siehe auch erster Bericht)
Die Auswirkungen die ein längerer Aufenthalt im All auf den Körper des Menschen haben kann, sind vielfältiger Natur. Einige dieser Auswirkungen, werden in der WISE Studie simuliert. Im folgenden Text versuche ich diese Auswirkungen auf den Menschen ein wenig näher zu erläutern, nicht vollumfänglich, doch so, wie ich sie zumindest in den letzten zwei Monaten durch Vorträge und Gespräche erfahren habe, den ich bin weder Physiologe noch Mediziner.

Tsiolkovski meinte einmal: „Dass die Erde zwar die Wiege der Humanität ist, aber man nicht ewig in dieser verbleiben kann.“

Seit dem ersten Raumflug waren etwa 450 Menschen im All und davon ca 40 Frauen (Ich such immer noch eine aktuelle Liste). Nach der ersten Raumstation Saliout, haben die Menschen zusammengezählt in etwa 72 Jahre im All, in einer für sie nicht geschaffene Umwelt, verbracht. Umweltbedingungen die den Menschen gesundheiltich und psychisch beeinflussen, die Schwerelosigkeit, die soziale und physische Isolation, die veränderten Lichtverhältnisse, die Abwesenheit von Wärme und die Strahlung.

Wie beeinflusst ein Aufenthalt im All den menschlichen Körper?
Kurz und amüsant zusammengefasst führt ein längerer Aufenthalt im All zu Moon-face und Chicken-legs.
Die Umverteilung der Flüssigkeiten durch die Schwerelosigkeit im Körper führt dazu, dass die Flüssigkeit, die durch die Schwerkraft in den Beinen akkumuliert ist, sich im ganzen Körper gleichmässig verteilt, hauptsächlich im Oberkörper. Das Kreislaufsystem braucht folglich nicht mehr den gleichen Energieaufwand um den Kreislauf in Schwung zu halten.
Das Flüssigkeitsvolumen nimmt ab, da der Körper durch die Umverteilung der Flüssigkeiten den Eindruck bekommt, er habe viel zu viel Flüssigkeit im Körper. Sprich, zu Beginn eines Raumfluges kann es vorkommen, dass ein Astronaut viel häufiger aufs WC muss.
Neuro-Sensoriell führt die Schwerelosigkeit zu einem zu einem Konflikt zwischen dem Gleichgewichtssinn im Innenohr, der auf der Schwerkraft basiert, und der Sicht, zur sogenannte Raumkrankheit.
Muskelverlust, vor allem in den Beinen (chicken legs) und eine Verringerung der Knochendichte (bei längeren Aufenthalten), sind weitere Reaktionen auf die fehlende Schwerkraft.
Immunologisch scheint es eine Verstärkung des Immunsystems zu geben und eine Verringerung der Anzahl roten Blutkörperchen.
Ausserhalb des Schutzes des Erdmagnetfeld wirkt sich die Strahlung und noch viel gravierender die Sonnenstürme auf die Gesundheit der Menschen aus. Dies ist neben dem Fehlen der Schwerkraft und den oben aufgeführten Punkten wohl mit Abstand das grösste gesundheitliche Risiko im All.
Zudem sind auch die psychologischen Konsequenzen ein weiterer limitierender Faktor für die Selektion einer idealen Mannschaft, für einen längeren Aufenthalt im All, wie zum Beispiel einer interplanetare Reise zum Mars.

Simulation
Viele Fragen sind noch offen und möchten näher untersucht und beantwortet werden. Durch Studien, die einen oder mehrere Faktoren, die bei einem Aufenthalt im All auftreten können, werden Antworten auf diese Fragen gesucht.
Neben den Bedreststudien, wie der WISE 2005 Studie an der ich im Moment teilnehme, werden Parabelflüge durchgeführt, in denen es möglich ist, für circa 20 Sekunden jemanden in der Schwerelosigkeit zu untersuchen. Des weiteren werden Studien durchgeführt, die die Isolation und Abschottung untersuchen oder ähnliche Milieus, wie polare oder Unterwasserbasen oder der Biosphere 2, zur Untersuchung der Isolation, dem sogenannten “Confinement”. Ziel dieser Studien ist die Untersuchung Adaption des Menschen an die Umgebung und die Validierung von Gegenmassnahmen (countermessure).

Gegenmassnahmen
Bei der Evaluierung von Gegenmassnahmen stellen sich verschiedene Fragen. Welche Gegenmassnahmen sollen ergriffen werden? Wie stark, wie oft in möglichst kurzer Zeit? Wieviel Verlust an “Fitness” kann in Kauf genommen werden ohne die Sicherheit der Mission zu gefährden. Im wesentlichen bestehen die momentanen Gegenmassnahmen die auf der ISS durchgefürht werden aus Trainieren, mit elastischen Bänder, auf dem Laufband oder Velo. (Gut möglich, dass es noch weitere Gegenmassnahmen gibt, die ich nicht kenne.)

Die WISE Studie untersucht die Effizienz der LBNP-Box, dem FlyWheel und einer spezifischen Diät.
Weitere Forschungen werden sich auf künstliche Schwerkraft durch Zentrifuge oder auch auf einen pharmazeutischen Approach konzentrieren.
In etwa einem Jahr, wenn all die erhobenen Daten, in den verschiedenen wissenschaftlichen Teams ausgewertet sein und publiziert werden, sind wir dem Zitat von Tsiolkovski einen weiteren Schritt näher.

WISE 2005 oder warum mein Blog ein wenig verwahrlost war

3.14a — Sat, 26 Nov 2005 12:31:07 +0000

Ich liege für die ESA im „Medes, Institute for Space Medicine and Physiology“ in Toulouse, seit 56 Tagen in einem -6° geneigten Bett. Vier weitere werden noch folgen. Ich bin in dieser Zeit nicht einmal aufgesessen, geschweige den aufgestanden, weder um aufs WC zu gehen, noch um eine Dusche zu nehmen. Diese Studie ist der Grund dafür warum ich in den letzten Tagen so wenig Zeit fand um mich meinem Blog zu widmen, auch wenn man meinen könnte, wenn man den ganzen Tag im Bett liegt, hätte man unglaublich viel Zeit für alles.
Die Studie „WISE Women for International Space Simulation for Exploration 2005“ ist die jüngste einer ganzen Reihe von Bedrest Studien um die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den menschlichen Körper zu simulieren und die erste mit Frauen.

„The study is used as a method of testing and developing countermeasures to the effects of weightlessness on female astronauts through the use of appropriate physical exercise and therapy, medication and nutrition. Developing more effective countermeasures is essential for the success of future long-duration human spaceflight missions to Mars.“ (Quelle: esa)

Kurz zusammengefasst geht es in dieser Studie der ESA, NASA, CSA und CNES darum die Adaption des weiblichen Körpers an die Schwerelosigkeit zu erforschen. Das Ziel ist es die Datengrundlage für eventuell länger andauernde Reisen im All zu verbessern. Insgesamt werden 24 Frauen drei Monate in Frankreich verbringen, davon zwei Monate lang in einer leicht schrägen Position (-6° Grad) in einem Bett liegen.
Diese Lage hat aus medizinischer Sicht eine ähnliche Auswirkung auf den Körper wie die Schwerelosigkeit. Um den medizinischen Folgen, die eine länger andauernde Schwerelosigkeit auf den Körper hat, vorzubeugen und Massnahmen dagegen zu entwickeln, werden in dieser Studie zwei wesentliche Gegenmassnahmen getestet, Sport und Ernährung. Die Kandidatinnen wurden daher drei gleich grosse Gruppen gebildet, eine die sportliche Übungen absolviert, eine die zusätzliche Proteine zu sich nimmt und die dritte Gruppe dient als Kontrollgruppe.
Die ersten zwölf Kandidatinnen (diary) haben bereits im Frühjahr an der Studie teilgenommen. Die Selektion der zweiten Session fand im Mai und Juni statt, die Tests umfassten einen ausführlichen medizinischen, wie auch einen psychologischen Check-up.
Nach diesen Untersuchungen begann für mich im Herbst ein Abenteuer der eher ungewöhnlichen Sorte. Die Studie dauert insgesamt hundert Tage, 20 Tage Vorbereitung und Sammeln der Basisdaten, 60 Tage Liegezeit, 20 Tage Wiederaufbau und Erheben von den Vergleichsdaten nach der Bedrest.
Die 20 Tage Vorbereitung waren spannend, der Tagesplan war voller Protokolle, die ruhiger oder sehr aktiver Natur waren. Aktiver Natur sind diejenigen Protokolle, die zum Beispiel die Maximalkraft oder Sauerstoffaufnahme und –verbrennung auswerten. Die passiven Protokolle sind alle die Messungen, die unser Stillhalten erfordern, wie Ultraschall an sämtlichen grösseren Venen und Arterien, Magnetresonanztomografie, LBNP – lower body negative pressure, Tilt, Elektrokardiogramme etc. Zusätzlich kommt in regelmässigen Abständen eine Batterie an psychologischen Tests auf uns zu. Auf der WISE Website finden sich sämtliche Thesen und beschrieben.
Nach der Vorbereitungsphase, begaben wir uns für 60 Tage in unsere Betten bei -6°. Das mutet auf den ersten Blick ziemlich schräg an, doch der Körper passt sich an diese ungewohnte Lage ziemlich schnell an, zumindest bei mir. Die ersten drei Tage, kann es sich ergeben, dass Kopfschmerzen, Rückenschmerzen, Verdauungsprobleme auftauchen. Glücklicherweise war dies bei mir nicht der Fall.
Die Zeit verging wie im Flug, mir scheint es gar nicht so lange her, dass wir uns noch vorbereitet hatten. Es ist, wie wenn jemand den Beschleunigungsknopf gedrückt hätte.
Und schon stehen die ersten von uns wieder auf. Der Gang noch ein wenig steif, strahlende Gesichter, intensive Eindrücke. Ich werde als Letzte aufstehen und falls ich dann eine ruhige Minute finde, dann werd ich darüber schreiben, wie es ist nach zwei Monaten absolutem Liegen wieder zu gehen.
Ich bin neugierig aber nicht ungeduldig. Ich geniesse die letzten Tage mit dem Frühstück am Bett.
Ich habe mir länger durch den Kopf gehen lassen, ob ich über meinen Aufenthalt in Frankreich hier berichten soll oder nicht. Doch ist dieses Experiment, für die meisten von uns etwas dermassen unalltägliches, „hors de common“, auch für mich, dass ich hier ausnahmsweise etwas über mich berichten werde.
Man sollte im Leben die Dinge tun, die Spass machen und einem weiterbringen, Mut haben zu Ungewöhnlichem, zu Neuem und sich bewusst sein, dass man nur einmal lebt (mein bisheriger Kenntnissstand). Das Leben ist wie ein Gewürzkasten, man kennt die Feinheiten der Gerüchte erst, wenn man verschiedene gekostet hat.

Links:

WISE 2005

MEDES

WISE: Diaries bed rest study participants

WISE: Protokolle

WISE: MEDES

ESA: WISE Ausschreibung (deutsch)

WISE bed-rest study: second campaign under way 4. Oktober