Onderzoek astronauten heeft ook 'aardse' toepassingen

Het Laboratorium voor Experimentele Cardiologie (K.U.Leuven campus Gasthuisberg) heeft al heel wat ervaring opgedaan met onderzoek naar de invloed van gewichtloosheid op het menselijk lichaam en in het bijzonder op de werking van het hart en de bloedvaten. Dankzij bemande ruimtevluchten krijgt men meer inzicht in bepaalde processen in het lichaam en aldus hebben ze nuttige toepassingen voor de wetenschap op onze planeet.

Verstoord ritme

Door de samenwerking tussen ESA en het Russische ruimtevaartprogramma zijn er ook mogelijkheden gekomen om in Rusland, waar men heel veel ervaring heeft met langdurige ruimtemissies, aan onderzoek te doen. De eerste ruimtemissie van Frank De Winne in 2002 was op dit vlak ook een grote hulp. En ook China heeft voor prof. Aubert de deuren geopend.

André Aubert en zijn assistent Bart Verheyden bestuderen de controle van het hart door de hersenen. Zo kunnen we hier op de aarde volgens een optimaal ritme leven, maar bij astronauten die terugkeren naar de aarde is dat ritme verstoord. Soms kunnen ze zelfs niet of met veel moeite recht blijven staan.

Oorzaak: de toestand van gewichtloosheid in een baan om de aarde. Om het allemaal beter te leren begrijpen doen Aubert en Verheyden onderzoek tijdens parabolische vluchten met een vliegtuig (bij elke parabool is er telkens een toestand van ongeveer 20 seconden gewichtloosheid of, beter nog, microzwaartekracht).

Het gaat dan om de opwaartse verplaatsing van vocht in het lichaam. Die veroorzaakt tijdens die 20 seconden een daling van het hartritme als reflex om het debiet constant te houden.

Maar hoe zit het bij een lange ruimtemissie van pakweg een half jaar, zoals Frank De Winne vanaf mei volgend jaar aan boord van het internationaal ruimtestation ISS gaat uitvoeren? Is er dan een stabilisatie te merken?

Daarvoor worden astronauten voor en na hun ruimtemissie onderzocht (wat hen doorgaans een maand na hun reis ook in Leuven brengt) en komen er ook gegevens binnen tijdens hun vlucht.

Lange ruimtemissies minder erg

In gewichtloosheid hebben bloed en lichaamsvocht de neiging samen te klitten in de elastische bloedvaten, de thorax (borstkas) en de buik. Door het ontbreken van zwaartekracht en door het gaan van vocht naar de buik is er in de ruimte een opwaartse stuwing van vocht.

Dat is te merken aan de ietwat opgeblazen gezichten en chickenlegs, omdat er weinig bloed naar de benen gaat. Het lichaam past zich aan deze nieuwe situatie structureel aan met 'afbraak'. Zo wordt de hartspier wat dunner en de bloedvaten in de benen meer elastisch.

Is reizen in de ruimte dan ongezond? Volgens André Aubert en Bart Verheyden is hierop een genuanceerd antwoord nodig. Vreemd genoeg zijn lange ruimtemissies minder erg, omdat er dan meer tijd is om te trainen en speciale kleding ervoor kan zorgen dat het bloed zoals op de aarde gemakkelijker in de benen komt. Er is nu veel beter dan vroeger bekend wat er kan gedaan worden tegen zogenaamde orthostatische intolerantie, waardoor astronauten niet goed konden rechtstaan of zelfs flauwvielen.

Ook voor patiënten op de aarde

De aanpassing aan de aardse zwaartekracht na een ruimtemissie is overigens niet gevaarlijk. Het lichaam past zich weer aan de zwaartekracht aan en ruimtevaarders zijn doorgaans in een goede conditie. Gezond zijn is voldoende. zo vloog John Glenn in 1998 zelfs op 77-jarge leeftijd nog met de spaceshuttle.

Interessant is dat de opgedane kennis niet alleen astronauten ten goede komt, maar ook 'aardse' patiënten. Fenomen waarbij het hartritme en de bloeddruk worden verstoord zijn niet alleen bij ruimtevaarders te merken, maar ook bij bijvoorbeeld bedlegerge patiënten.

Een groot aantal mensen die last hebben van flauwvallen kan worden geholpen met een speciaal trainingsprogramma, gebaseerd op resultaten van 'kosmisch' onderzoek. Nog een aspect dat men kan bestuderen is veroudering via onderzoek van de vermindering van de spierkracht en de verzwakking van het bot in de ruimte. Met enige oefening recuperen ruimtevaarders van dat laatste overigens binnen de zes maanden na hun terugkeer op de aarde.

Bron: Prof. Aubert en UZ-magazine