Fortgeschrittene Gravitationsphysiologie der Lunge unter High-G-Beschleunigung

Die Lunge ist stark von der Schwerkraft abhängig – sie hat wenig tatsächliche Gewebemasse und verformt sich unter ihrem eigenen Gewicht. Dies ist für Astronauten im Weltraum relevant, aber eigentlich viel wichtiger für das Leben auf der Erde. Jedes Mal, wenn wir unsere Haltung ändern – zum Beispiel vom Liegen zum Stehen – ändert sich die Richtung, in der die Schwerkraft auf die Lunge wirkt. Diese posturalen Effekte können bei kritisch kranken Patienten klinisch bedeutsam werden. Derzeit wird in der wissenschaftlichen Welt darüber diskutiert, wie die Schwerkraft tatsächlich die Lungenfunktion beeinflusst und wie sie mit anderen Faktoren wie der anatomischen Struktur der Atemwege und Blutgefäße der Lunge interagiert. Eine neue Technologie, die von Forschern der University of Oxford entwickelt wurde, hat nun das Potenzial, bei der Beantwortung einiger dieser Fragen zu helfen. Dieses Gerät verwendet eine Technik namens Laserabsorptionsspektroskopie, um Messungen von Atemgasen durchzuführen, die viel genauer sind als frühere Techniken - es ist in der Lage, die Anzahl der Sauerstoff-, Kohlendioxid- und Wasserdampfmoleküle zu zählen, die ein- und ausströmen, während eine Person atmet. Ein nicht-invasiver 15-minütiger Atemtest mit dieser Technologie gibt Aufschluss über die Verteilung von Luft- und Blutfluss in der Lunge und wird erfolgreich im Operationssaal und auf Intensivstationen eingesetzt. Diese Studie zielt darauf ab, umfassende Messungen der Lungenphysiologie unter veränderten Gravitationsbedingungen durchzuführen und die Technologie und Messtechniken für einen möglichen zukünftigen Einsatz in der Mikrogravitation zu entwickeln. Dazu gehören Messungen von Sauerstoff und Kohlendioxid aus dem Lasergasanalysator (und daraus erhaltene Messungen der Lungeninhomogenität), der Lungenmechanik und des Atemantriebs.