Toulouse Male Long Term Bed Rest 2001-2002

Die bisherigen Raumflüge haben gezeigt, dass sich der Mensch an die Bedingungen im Weltraum anpassen kann, insbesondere an die Schwerelosigkeit. Die Weltraumumgebung und die vorherrschende Mikrogravitation führen jedoch zu Modifikationen, die die Leistungen der Astronauten beeinträchtigen können. Diese Veränderungen betreffen insbesondere das Herz-Kreislauf- und Hormonsystem, die Muskeln, die Knochen, das Blut und das Immunsystem. Andere Probleme können während Langzeitflügen auftreten, wie zum Beispiel die Probleme, die durch psychologischen Stress aufgrund der Einschließung verursacht werden, oder solche, die sich aus der kosmischen Strahlung (Strahlung) ergeben.

Angesichts der geringen Raumflugmöglichkeiten werden auf der Erde Erfahrungen mit der Simulation der Auswirkungen von Schwerelosigkeitserfahrungen unternommen, um die Anpassungsmechanismen besser zu verstehen, die Raumflüge vorzubereiten, Korrekturmaßnahmen (sogenannte Gegenmaßnahmen) zu perfektionieren und zu bewerten, wie z als körperliche Übung oder Medikamente, um die Rückkehr der Astronauten zur Basis zu erleichtern. Diese Experimente sind auch angesichts der Schwierigkeiten, die bei der Durchführung bestimmter Erfahrungen während der Flüge auftreten, aufgrund der Anwesenheit von zu wenigen Astronauten an Bord und des Mangels an fortschrittlichen biomedizinischen Geräten an Bord (Scanner usw.) eine Notwendigkeit. Die häufigste Simulation ist die der anti-orthostatischen Bettruhe (Neigungslage mit dem Kopf leicht unter den Füßen in einem Winkel von -6°).

Da das aktuelle Ziel darin besteht, Flüge in der Internationalen Raumstation (3 bis 6 Monate) oder mögliche Flüge zum Mars (500 bis 1000 Tage) zu simulieren, ist es zwingend erforderlich, die Dauer der Simulationsexperimente zu verlängern. Aus diesem Grund haben drei Weltraumagenturen, CNES (Frankreich), Europäische Weltraumorganisation (ESA, Europäische Union), National Space Development Agency of Japan (NASDA, Japan), beschlossen, sich zusammenzuschließen und gemeinsam solche Simulationskampagnen am Boden durchzuführen, um sie bestmöglich zu erfassen die Anpassungsprozesse an die Einschränkungen der Weltraumumgebung.

Die 2 Hauptziele dieses Experiments sind:

• die physiologischen Veränderungsmechanismen während eines bodengestützten Experiments zu untersuchen, das Langzeitraumflüge simuliert,
• präventive Methoden (Gegenmaßnahmen) anhand von Standardtests zu entwickeln und zu validieren.

Aus diesem Grund werden wir in der vorliegenden Studie die Auswirkungen einer orthostatischen Bettruhe (Dekubitus) von 90 Tagen (3 Monaten) auf folgende physiologische Systeme testen:

• die Knochen,
• die Muskeln,
• das Herz-Kreislauf-System und seine Kontrollmechanismen,
• der Schlaf,
• die Wirbelsäule.

In Abwesenheit der Schwerkraft verschwinden das Gewicht des Astronauten und das der Objekte vollständig. Dies führt zu Veränderungen der Knochen und Muskeln, die das Leben des Astronauten während des Fluges und noch mehr bei der Rückkehr zur Erde stark beeinträchtigen können. Dies ist ein grundlegender Punkt, der untersucht werden muss, da er zu einem einschränkenden Faktor und sogar zu einem Hindernis für lange Flüge werden kann. Dieses Experiment sollte auch die Erprobung eines körperlichen Trainingsprogramms und eines Medikaments, Pamidronat (AREDIA®), als Gegenmaßnahme gegen die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf das Bewegungssystem (Skelett und Muskeln) ermöglichen.

Insgesamt 28 Freiwillige werden an diesem Experiment teilnehmen, aufgeteilt in drei Gruppen. Besagtes Experiment erstreckt sich über 2 Jahre, wobei jedes Mal 14 Freiwillige teilnehmen. Die 3 Gruppen sind die folgenden:

• Gruppe "Bewegung" (9 Freiwillige),
• Gruppe "Medikament" (Pamidronat) (9 Freiwillige),
• Gruppe "Kontrolle" (10 Freiwillige).

Die Mitglieder der Gruppen werden unter den Teilnehmern ausgelost

• Gruppe „Übung“: Die Exposition des Menschen gegenüber Mikrogravitation führt zu einer Muskelatrophie, die die Muskeln der Lendengegend und der unteren Gliedmaßen betrifft, die von der Stehposition und der Fortbewegung betroffen sind. Während bestimmter Flüge wurden körperliche Trainingsprogramme durchgeführt, um gegen diese Muskelatrophie anzukämpfen, die für die Mission erforderliche körperliche Verfassung aufrechtzuerhalten und die Astronauten auf ihre Rückkehr auf die Erde vorzubereiten. Im Verlauf des vorliegenden Experiments wird an den 9 Freiwilligen dieser Gruppe ein körperliches Übungsprogramm getestet (Widerstandstraining unter Verwendung von Waden- und Kniestreckmuskeln mit einem speziellen Gerät namens Fly-Wheel).
• Die Gruppe "Medikamente": ein Mann in der Mikrogravitation ist das einzige experimentelle Modell, das verfügbar ist, um das schnelle Auftreten von Osteoporose an einem gesunden Probanden zu testen. Osteoporose oder poröser Knochen tritt immer dann auf, wenn die Geschwindigkeit, mit der das Knochenmaterial ersetzt wird, unter die der Resorption fällt, wodurch eine Knochenbrüchigkeit und ein erhöhtes Frakturrisiko (im Wesentlichen Hüfte, Wirbelsäule und Handgelenk) entstehen. Es tritt im Allgemeinen nach der Menopause auf, wenn es mit Alterung und Bewegungsmangel einhergeht. Das Pamidronat (Aredia®) ist ein seit vielen Jahren auf dem Markt befindliches Medikament, das zur Behandlung verschiedener Knochenerkrankungen eingesetzt wird. Dieses Medikament wird an den 9 Freiwilligen dieser Gruppe getestet, um seine Wirksamkeit bei der Behandlung von Knochenveränderungen zu demonstrieren. Dieses Medikament (60 mg) wird 14 Tage vor der Bettruhe intravenös infundiert.
• Gruppe "Kontrolle": Diese Gruppe dient als Referenz für die Experimente. Freiwillige in dieser Gruppe werden ohne körperliche Betätigung und ohne Drogen sein. Die Existenz dieser Gruppe ist notwendig, um die Ergebnisse der beiden Arten von Gegenmaßnahmen vergleichen zu können.

Die Erfahrung wird während eines 120-tägigen Aufenthalts (insgesamt 4 Monate) in der Space Clinic durchgeführt und umfasst:

• 1 Kontrollambulanzzeit von 15 Tagen (Meldepflichtig am Vortag) (-15 bei -1),
• 1 antiorthostatische (-6°) Bettruhezeit von 90 Tagen (1 bei 90),
• 1 ambulante Erholungsphase von 15 Tagen (Abreise am nächsten Morgen) (+1 um +15), was insgesamt 122 Nächten entspricht, die alle Freiwilligen in der Klinik verbracht haben.

Die Bewertungen werden von verschiedenen europäischen und japanischen Wissenschaftsteams durchgeführt, die sich jeweils auf einen bestimmten Bereich spezialisiert haben. Keine der 3 Freiwilligengruppen wird allen Versuchsprogrammen unterzogen.