Hoe astronauten gezond en fit blijven in de ruimte

Het is nog nooit zo makkelijk geweest om in de ruimte te leven. Een verblijf in de ruimte en het leven in microzwaartekracht gedurende langere tijd heeft allerlei gevolgen voor het menselijk lichaam, van verlies van gezichtsvermogen tot vochtophoping in het bovenlichaam. Hoewel de toestand van gewichtloosheid, waardoor astronauten kunnen ronddraaien, draaien en zweven in de lucht, opwindend lijkt, zorgt de afwezigheid van zwaartekracht ervoor dat de spieren in het lichaam verzwakken omdat ze niet zo vaak worden 'gebruikt'.

Om het verlies aan spiermassa en botdichtheid, dat ontstaat als je langere tijd in gewichtloosheid leeft, tegen te gaan, moeten astronauten minimaal een uur per dag bewegen. Wetenschappelijk onderzoek naar de bescherming van de menselijke gezondheid in de ruimte is een van de belangrijkste doelen van wetenschappers die het Internationale Ruimtestation (ISS) besturen. Elk jaar wordt er op het ISS een reeks experimenten uitgevoerd om de fysieke en mentale gezondheid van astronauten die continu in de ruimte werken, te beoordelen.

Een belangrijk onderzoeksgebied waar vaak veel in wordt geïnvesteerd, is het bestuderen en ontwikkelen van systemen voor gezondheidsmonitoring die geen ongemakken veroorzaken wanneer astronauten moeten werken. Een voorbeeld is het Bio-Monitor-systeem dat is ontwikkeld door de Canadese ruimtevaartorganisatie. Het is in feite een slim shirt met ingebouwde sensoren die zaken als hartslag, bloeddruk, ademhalingsfrequentie en huidtemperatuur kunnen meten. Er zit ook een hoofdband op waarmee u het zuurstofgehalte in uw bloed kunt controleren. Het systeem wordt momenteel getest op het ISS, met de hoop dat het niet alleen door astronauten kan worden gebruikt, maar in de toekomst ook op aarde voor medische doeleinden, sportonderzoek en telegeneeskunde.

Myotones, een ander idee van de Europese Ruimtevaartorganisatie, zijn in principe kleine apparaten waarmee de spierstijfheid kan worden gemeten. Het apparaat zou gebruikt kunnen worden om de effectiviteit van de trainingsprogramma's van astronauten te testen, door ervoor te zorgen dat er geen belangrijke spiergroepen achterblijven en vatbaar zijn voor degeneratie.

Astronauten kunnen echter niet alleen last hebben van fysieke problemen. Ook cognitieve en sensorische functies kunnen worden beïnvloed door omgevingen met gewichtloosheid. Dit aspect moet dan ook nauwlettend in de gaten worden gehouden.

Dit gebeurt bijvoorbeeld met behulp van motorische controletesten, die worden gemeten via complexe simulaties van bijvoorbeeld autorijden of vliegen. Bij een gesimuleerde rijmissie moet de astronaut bijvoorbeeld obstakels kunnen waarnemen en er op de juiste ruimtelijke en temporele wijze op kunnen reageren. Ook moet hij meerdere taken tegelijkertijd kunnen uitvoeren.

Daarnaast zijn er nog diepgaandere metingen zoals VECTION, dat onderzoekt hoe microzwaartekracht de waarneming van bewegingen door de mens beïnvloedt. Op aarde kunnen we de signalen van het evenwichtsorgaan gebruiken om de positie van een object te bepalen, maar astronauten moeten zich aanpassen aan het gebrek aan zwaartekracht. Bij dit experiment werd gebruikgemaakt van op het hoofd gemonteerde displays om te testen of astronauten factoren zoals de hoogte van een object nauwkeurig konden inschatten, zelfs bij afwezigheid van zwaartekrachtsignalen.