Kardiovaskuläre Dekonditionierung

In der Schwerelosigkeit entfällt die Notwendigkeit, Blut gegen die Schwerkraft nach oben zu pumpen. Das Herz reduziert seine Arbeitsleistung, verliert an Muskelmasse und verändert seine Form, von der typischen kegelförmigen Gestalt zu einer rundlicheren Form (cardiac remodeling). Studien mit Ultraschall auf der ISS zeigten eine Abnahme der linksventrikulären Masse um bis zu 8 % nach sechs Monaten.

Das Blutvolumen sinkt um etwa 10–15 %, da der Körper die Flüssigkeitsverschiebung in den Oberkörper als Volumenüberschuss interpretiert und überschüssiges Plasma über die Nieren ausscheidet. Die Blutgefäße verlieren an Elastizität, und die Barorezeptoren (Drucksensoren in den Halsarterien) werden desensibilisiert.

Bei der Rückkehr zur Schwerkraft hat dies ernste Konsequenzen: Orthostatische Intoleranz, der Kreislauf kann den plötzlich wieder nötigen Bluttransport gegen die Schwerkraft nicht bewältigen, was zu Schwindel, Sehstörungen und Ohnmacht beim Stehen führt. Bei Apollo-Astronauten und ISS-Rückkehrern wurde dies regelmäßig beobachtet.

Gegenmaßnahmen auf der ISS umfassen Ausdauertraining (CEVIS-Fahrradergometer, T2-Laufband), Kompressionskleidung vor der Landung und Salzwasser-Loading (erhöhte Flüssigkeits- und Salzaufnahme vor dem Wiedereintritt). Trotzdem benötigen die meisten Astronauten nach der Landung Tage bis Wochen, um sich vollständig zu erholen.

Gerade der Moment der Rückkehr macht die kardiovaskuläre Dekonditionierung sichtbar, denn was im All eine sinnvolle Anpassung war, wird auf der Erde plötzlich zum Problem. Ein Herz, das monatelang kaum gegen die Schwerkraft pumpen musste, steht bei der Landung unvermittelt wieder vor seiner alten Aufgabe, und der geschwächte Kreislauf kann den Blutdruck im Stehen oft nicht mehr halten. Deshalb werden zurückkehrende Astronauten häufig auf Tragen aus der Kapsel gehoben, nicht aus Erschöpfung, sondern weil ihnen sonst schwindelig würde. Für eine Marsmission verschärft sich die Lage erheblich: Dort gibt es kein Bodenteam, das die Crew auffängt, sondern die Astronauten müssten nach Monaten in der Schwerelosigkeit sofort auf einem fremden Planeten arbeiten, eine Behausung aufbauen und im Notfall handeln. Das Training und die Kompressionskleidung mildern den Effekt, beseitigen ihn aber nicht. Die kardiovaskuläre Dekonditionierung gehört damit zu den Gründen, warum die künstliche Schwerkraft langfristig als die sicherste Lösung gilt, denn sie würde verhindern, dass das Herz überhaupt erst verlernt, gegen die Schwerkraft zu arbeiten.