Wollen Sie zum Mars (f)liegen?

11 Januar 2008

Für die 3. und 4. Staffel der aktuellen Berliner BedRest-Studie zur Vorbereitung bemannter Marsmissionen sucht das Zentrum für Muskel- und Knochenforschung (ZMK) der Berliner Charité noch durchhaltestarke „terrestrische Astronauten“. Die Langzeit-Liegestudie wird vom ZMK in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) durchgeführt.

Seit September 2007 läuft an der Berliner Charité, Campus Benjamin Franklin, die zweite Berliner BedRest-Studie. Bis Herbst 2008 werden dort insgesamt vier sechsköpfige Probandengruppen im Dienst der Weltraummedizin für jeweils 60 Tage in der Horizontalen leben. Im Fokus der Untersuchung: der menschliche Bewegungsapparat und eine innovative Trainingsmethode gegen Muskel- und Knochenschwund im All.

Bundesweite Probandensuche

Kritische Phase: das Aufrichten nach 60 Tagen Dauerliegen

Für die dritte und vierte Liege-Mannschaft der Berliner Studie suchen die Wissenschaftler um Studienleiter Dieter Felsenberg noch standhafte Männer zwischen 20 und 45 Jahren. „Für die ersten beiden Mannschaften haben wir nur im Großraum Berlin-Brandenburg rekrutiert. Ab jetzt können sich aber Interessierte aus ganz Deutschland bewerben. Denn dankenswerterweise hat die ESA dafür spezielle Extramittel bewilligt“, so Osteoporosespezialist Felsenberg.

Interessenten müssen allerdings – wie echte Astronauten – ein anspruchsvolles medizinisches und psychologisches Auswahlverfahren bestehen, um sich für die Liegemission zu qualifizieren. Neben körperlicher und geistiger Gesundheit sind vor allem Konsequenz, Willenskraft und Durchhaltevermögen sowie Teamgeist gefragt.

Die Bewerber, die schließlich das Rennen machen, müssen sich auf strikte Bettruhe unter verschärften Bedingungen einstellen: Essen, Waschen und Notdurft verrichten geht nur im Liegen, direkte Kontakte zu Freunden und Verwandten gibt es nicht, aber ein Leben unter permanenter Kamerabeobachtung. Dafür, dass den Testpersonen die Tage nicht lang werden, sorgt ein engmaschiges medizinisch-wissenschaftliches Untersuchungsprogramm. Die Studie bewegt sich also kurz gesagt ganz nah am realen Leben von Astronauten.

Den Studienteilnehmern winkt eine Aufwandsentschädigung von 8000 Euro pro Mann. Voraussetzung ist allerdings, dass sie die gesamte Studie absolvieren, inklusive einer Nachbeobachtung über einen Zeitraum von 2 Jahren.

Bettruhe simuliert Schwerelosigkeit

Dieter Felsenberg und sein Team legen die 24 „terrestrischen Astronauten“ ins Bett, um mehr über den menschlichen Körper in der Schwerelosigkeit zu erfahren. Bei Bettlägerigen stellt sich nämlich - genau wie bei Raumfahrern in der Schwerelosigkeit - wegen Minderbelastung des Bewegungsapparates nach einiger Zeit Muskel- und Knochenschwund ein. Mit Bettruhestudien lassen sich also hervorragend Langzeitmissionen im All simulieren und die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den menschlichen Körper beobachten. Vor allem aber soll mit der Studie eine Trainingsmethode weiter erkundet werden, mit der sich der Muskel- und Knochenabbau bei Langzeitastronauten optimal verhindern lässt: das Vibrationstraining.

Good Vibrations

Schwitzen für die Forschung: Proband beim Vibrationstraining

Beim Vibrationsmuskeltraining arbeiten die Probanden im Liegen mit einem speziellen Gerät, dem „Galileo Space“. Das Gerät erzeugt starke Vibrationen, die zu reflexhafter Muskelarbeit in den Beinen führen. Dabei wirken hohe Kraftspitzen auf den Knochen ein, die den Aufbau von Knochensubstanz fördern. Das Training stärkt also Muskulatur und Knochen zugleich. Jede BedRest-Crew wird in drei Gruppen unterteilt. Zwei Mann absolvieren ein kombiniertes Vibrations- und Widerstandstraining, zwei Mann nur das Widerstandstraining. Die übrigen zwei „Besatzungsmitglieder“ fungieren als Kontrollgruppe, die überhaupt nicht trainiert und den Liegemarathon ohne größere körperliche Aktivität durchstehen muss. „Mit diesem Versuchsaufbau können wir die Effektivität des Vibrationstrainings am besten überprüfen“, erläutert Felsenberg.

Bahnbrechende Trainingsmethode

Der Osteoporose-Spezialist Dieter Felsenberg leitet die Berliner BedRest-Studie

Die ersten sechs terrestrischen Astronauten haben nach erfolgreicher Liegemission im November 2007 die Betten der Charité Berlin verlassen. Dieter Felsenberg ist zufrieden: „Die Jungs, die das Vibrationstraining absolviert haben, zeigen kaum Verlust an Muskel- und Knochenmasse. Partiell war sogar ein Muskelzuwachs festzustellen“. Dagegen verloren die Testpersonen, die nicht trainieren durften, bis zu 30 Prozent an Muskelkraft. Zu beobachten war außerdem deutlicher Knochenschwund.

Trainiert wurde dreimal in der Woche, jeweils vier mal 40 Sekunden. „Eine Trainingseinheit dauert mit Pausen insgesamt etwa 10 Minuten“, erläutert Felsenberg. Zum Vergleich: Derzeit sollen Astronauten auf der Internationalen Raumstation ISS zwei bis drei Stunden trainieren. Und trotzdem können sie mit diesem Training die Effekte der Schwerelosigkeit nur teilweise kompensieren. Mit dem Vibrationstraining lassen sich diese Effekte hingegen hervorragend kompensieren. Außerdem können pro Trainingseinheit über zwei Stunden wertvolle Astronautenzeit eingespart werden, die sich dann z.B. für Forschungszwecke nutzen lassen. „Unsere Methode ist allen anderen heute gängigen Systemen für das Training im All klar überlegen“, freut sich Felsenberg. „Und inzwischen hat auch die NASA ein Auge auf unsere Forschung geworfen“.

Sind Sie interessiert?

Nähere Informationen zu den Teilnahmebedingungen finden Sie unter www.charite.de/zmk/BBR2
Ernsthaft Interessierte melden sich bitte beim Zentrum für Muskel und Knochenforschung (ZMK) in Berlin unter

Tel.: +49 (0)30 8445-4261
Fax: +49 (0)30 8445-4741

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