Kleine Populationen machen es wirklich schwierig, wissenschaftliche Studien durchzuführen, da die Stichprobengröße möglicherweise nicht repräsentativ für die untersuchte Population ist. Mit weniger als 20 Menschen, die heutzutage pro Jahr in den Weltraum fliegen, ist dies eine winzige Population, von der aus medizinische Studien durchgeführt werden können.
"Einer der Vorteile der terrestrischen Medizin besteht darin, dass viele Menschen studieren müssen", sagte Jean Sibonga, der Knochenleiter des NASA-Programms zur bemannten Raumfahrt. "Während wir unsere Daten mit den herkömmlichen klinischen Methoden zum Testen der Knochengesundheit hier auf der Erde erfassen, führt die terrestrische Medizin dieselben Studien durch und erhält die Ergebnisse früher."
Aber für eine kleine Gruppe, die studiert wird, ist die Wissenschaft hochprofessionell. Die Wissenschaftler der NASA sind Teil vieler Fachgesellschaften, die von Anästhesie über Knochenwissenschaften bis hin zur Ernährung reichen. Sie arbeiten mit Menschen auf der ganzen Welt zusammen. Und langsam, wenn die Ergebnisse vorliegen, sagen sie, dass sie Fortschritte machen, um zu verstehen, wie der Raum unseren Körper dekondiert und wie er sie wieder stärker machen kann.
Mit Knochen - wo Ärzte seit Jahrzehnten versuchen herauszufinden, welche Populationen am stärksten von Frakturen bedroht sind - kommt ein Beispiel für eine weitere Hürde. Die Astronauten sind jung, normalerweise 50 Jahre oder jünger, was sie statistisch gesehen zu den am wenigsten gefährdeten Frakturen macht, bis sie sich der Mikrogravitation aussetzen. Dies bedeutet, dass der Vergleich mit Senioren „eindeutig kein geeigneter Test für unsere Bevölkerung ist“, sagte Sibonga.
Für das, was es wert ist, hat die NASA internationale klinische Richtlinien angepasst, um Astronauten mit optimaler Knochengesundheit zu identifizieren und um festzustellen, ob die „Gegenmaßnahmen“ - Belastungsübungen - Erfolg haben. Dies bedeutet auch, das gesamte Gesundheitsbild des Astronauten zu betrachten, von der Familiengeschichte über die Einnahme von Medikamenten bis hin zum Hormonspiegel, um festzustellen, ob diese Variablen irgendeine Wirkung haben. (Mehr zu den Ergebnissen dieser Tests morgen.)
Das Problem mit Astronauten, sagte Sibonga, ist, dass sie sehr schnelle Knochenverluste erleiden - sogar schneller als das, was Frauen nach der Menopause erleben. Astronauten verlieren durchschnittlich 1% ihrer Knochendichte pro Monat an Hüfte und Wirbelsäule. Bei alternden Frauen sind die Wirbel am stärksten betroffen und es kann zu „Kompressionsfrakturen“ kommen, bei denen die Wirbel kollabieren und ihr Rücken gebeugt wird.
Astronauten sind möglicherweise gefährdet, aber bei Tests auf der Raumstation ist es schwierig festzustellen, ob dies in Echtzeit geschieht. Diese Arbeit muss warten, bis sie wieder auf der Erde sind. Sibonga sagte, die NASA versuche, das zu beheben. "Wir führen Marktuntersuchungen durch. Wenn wir eine vielversprechende Technologie für die Überwachung während des Flugs finden, werden wir daran arbeiten, diese Tests bei diesen Astronauten zu entwickeln und zu validieren."
Manchmal kommt diese Technologie aus anderen Sektoren. Die Idee des „Ladens“ gilt nicht nur für die menschliche Gesundheit, sondern auch für die Technik. Einige der gleichen Modelle könnten also eine Relevanz zwischen Technik und Mensch haben. Ein Gerät, das die NASA vor Ort getestet hat, ist eine quantitative Computertomographie (QCT), ein Imager, der die Menge an Knochenmasse eines Astronauten in drei Dimensionen quantifiziert. Aus diesen QCT-Daten können Ingenieure Modelle entwickeln, um die mechanischen Belastungen abzuschätzen, die einen Knochenbruch verursachen würden. Aber nur eine Handvoll Leute haben dieses technische Modell auf biologische Systeme angewendet, sagte Sibonga.
Natürlich interessiert sich die NASA auch dafür, wie viel Knochenmineraldichte (BMD) nach einer Mission zurückkommt. BMD-Tests werden ab dem Zeitpunkt ihrer Auswahl alle drei Jahre bei Astronauten durchgeführt (wobei zu berücksichtigen ist, dass die Technologie erst Mitte der neunziger Jahre verfügbar war). Einzigartig ist, dass die NASA ihre Astronauten auch nach ihrer Abreise oder Pensionierung wieder einlädt, um die Tests fortzusetzen - eine Praxis, die selbst die militärischen Zweige in den USA nicht praktizieren. Dies ermöglicht der Agentur, langfristige Bevölkerungsstudien an ihrem Astronautenkorps durchzuführen.
Sibonga fügte hinzu, dass die Wissenschaft der NASA angesichts der geringen Bevölkerungs- und Missionspläne in einem aggressiven Tempo voranschreitet, und führte einige Beispiele für Forschungsarbeiten zur Skelettgesundheit und zur Stärke des Oberschenkels als Beispiele an.
Damit beginnt eine dreiteilige Serie über die Gesundheit von Astronauten. Morgen: Wie man in Null G trainiert. In zwei Tagen: Kampf gegen das, was der Raum für Ihre Gesundheit bedeutet.
