Alexander Gerst beim Training

Test der Lungenfunktion unter Belastung. Bild: DLR, CC-BY 3.0

„Als Astronaut muss man kein Hochleistungssportler sein, aber eine gute Grundfitness ist wichtig“, so beschreibt Alexander Gerst die Anforderungen an die Fitness eines Astronauten. In der Tat hätten Leistungssportler bei einem Langzeitaufenthalt in Schwerelosigkeit größere Probleme als ein Mensch auf einem niedrigeren Trainingslevel. Leistungssportler haben oft ein vergrößertes Herz, das unter Belastung viel Blut und somit Sauerstoff durch den Körper pumpt. Fehlt die Belastung durch das regelmäßige Training, kann es zu Komplikationen kommen. „Ich trainiere derzeit rund sechs Stunden pro Woche, in der Hauptsache Cardiofitness und Muskelaufbau, außerdem noch die Schulterpartie und die Unterarmmuskulatur zur Vorbereitung auf den Außenbordeinsatz“, ergänzt Alexander. Auf der Internationalen Raumstation ISS trainieren die Astronauten täglich rund zwei Stunden. Ein Muskelaufbau ist dabei allerdings nicht möglich. Das Training verlangsamt lediglich den Abbau der Knochen- und Muskelmasse, der durch fehlende Belastung in der Schwerelosigkeit entsteht.

Um unter anderem den Trainingsplan von Alexander Gerst während seiner Mission auf der ISS genau auf seine Bedürfnisse abzustimmen, absolviert er vor dem Start umfangreiche medizinische Untersuchungen. Im DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln durchlief er Ende Februar 2014 das sogenannte „Pre-Flight Medical“, eine Untersuchung, die bisher immer im Johnson Space Center (JSC) der NASA in Houston, USA, durchgeführt wurde.

Untersuchung der Augen des Astronauten Gerst

Untersuchung der Augen.

Ein Schwerpunkt des aus Medizinern der ESA und des DLR bestehenden Teams liegt auf der Untersuchung der Augen. Untersuchungsergebnisse anderer Astronauten lassen darauf schließen, dass sich die Schwerelosigkeit negativ auf die Sehkraft auswirkt. Um auf diesem Gebiet weitere wissenschaftliche Erkenntnisse zu erhalten wird hier verstärkt geforscht. Zu den Untersuchungen gehören die Optische Kohärenztomografie (OCT), Ultraschallaufnahmen der Augen sowie detaillierte Aufnahmen des Kopfes mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT). Während seiner Mission wird Alexander Gerst auf der ISS selbst Ultraschalluntersuchungen seiner Augen vornehmen. Wenn er im November 2014 zur Erde zurückkehrt, wird eine weitere Untersuchung stattfinden und die Daten werden verglichen. Insgesamt stehen im Rahmen von Alexanders „Blue Dot“-Mission rund 100 medizinische Experimente an.

Alexander Gerst wird in den MRT geschoben

Im Magnetresonanztomograph werden vor allem Kopf und Augen betrachtet. Bild: DLR, CC-BY 3.0

Für die beteiligten Mediziner sind die Untersuchungen alles andere als Routine: Die medizinischen Daten aller Astronauten werden in einer Datenbank der NASA gesammelt und müssen untereinander vergleichbar sein. Bei medizinischen Studien auf der Erde steht in der Regel eine große Anzahl von Probanden zur Verfügung, um wissenschaftlich verwertbare Ergebnisse zu liefern. Da die Zahl der Astronauten und ihrer Aufenthalte im All jedoch sehr begrenzt ist, müssen die untersuchenden Ärzte entsprechend geschult sein. Dabei ist es wichtig, die Untersuchungen in Houston und Köln auf denselben Geräten durchzuführen. Der Magnetresonanztomograph des DLR in Köln und der der NASA in Houston sind identlisch. So stellen die Mediziner die Vergleichbarkeit der Daten sicher. Um den NASA-Standard im DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln abzubilden, sind die DLR-Kollegen weiterhin in regelmäßigem Austausch mit ihren Kollegen im JSC.

Mithilfe der gegen Ende der Mission stattfindenden, vergleichenden medizinischen Untersuchungen lassen sich Veränderungen genau erkennen und Rehabilitationsmaßnahmen planen – so wird Alexander Gerst schnell wieder fit.

Übrigens: Zu den medizinischen „check-ups“ vor dem Raumflug gehört übrigens auch ein Besuch beim Zahnarzt – denn bei Zahnweh in 300 Kilometern Höhe ist der Weg zur nächsten Praxis weit.