Die Schwerelosigkeit und die Trägheit der Blutgefäße

Als Kind wollte ich immer Raumfahrer werden. Heute bin ich froh, mit beiden Beinen auf der Erde zu stehen, denn die Biologie des Menschen scheint für die Schwerelosigkeit nicht geschaffen zu sein. Man weiß heute, dass bei einer längeren Zeit in der Schwerelosigkeit die Knochenmasse abnimmt. Die Schwerelosigkeit beeinträchtigt ebenfalls das Sehvermögen, was aber nur seit kurzem bekannt ist.

Nun gesellt sich zu diesen Phänomenen ein weiteres hinzu: Bedingt durch die Schwerelosigkeit werden die Blutgefäße träge. Das heißt, dass die Blutgefäße „verlernen“, in einer Belastungssituation sich zusammenzuziehen und somit den Blutdruck zu regulieren. Das sieht dann in der Praxis so aus, dass die zur Erde zurückgekehrten Astronauten beim Aufstehen vom Stuhl oder aus dem Bett von extremen Schwindel geplagt sind bzw. einige sogar ohnmächtig werden können (Blackout).

Denn ein wichtiger Steuermechanismus für den Blutdruck sind die kleinsten Arterien in der Peripherie der Blutgefäße, Arteriolen genannt, die den Kapillaren vorgeschaltet sind. Diese Arteriolen besitzen eine glatte Muskulatur, die in der Lage ist, das Lumen zu erweitern oder aber zu verringern. Bei einer Verringerung des Lumens erhöht sich der periphere Widerstand und der Blutdruck steigt. Dieser Mechanismus tritt immer dann in Kraft, wenn der Blutdruck zu stark abzufallen droht.

Beim Liegen z. B. ist in der Regel der periphere Widerstand gering, da aufgrund der horizontalen Lage das Gehirn problemlos mit Blut und damit mit Sauerstoff versorgt wird. Steht der Betroffene aber auf, dann würde aufgrund der Gravitationskraft das Blut in den Beinen und Bauchbereich versacken, falls es in der Peripherie nicht zu einer ausreichenden Kontraktion der kleinen Gefäße (auch Widerstandsgefäße genannt) kommt, damit ein signifikanter Teil des Bluts das Gehirn auch im Stehen erreicht.

Und dieser Mechanismus wird in der Schwerelosigkeit verlernt, da er aufgrund der fehlenden Gravitation nicht erforderlich ist. Auch hier treten wieder biologische Mechanismen auf, die das ökonomische Verhalten des Organismus unterstreichen: If you don´t use it, you will lose it (was du nicht anwendest, wirst du verlieren).

Grund für dieses Phänomen sind der Verlust an Rezeptoren in den Gefäßwänden, die die Kontraktion bzw. Dilatation steuern. Diese Rezeptoren, Ryanodin-Rezeptor-3 genannt, bilden sich zurück bzw. werden biologisch inaktiv, da ihre Funktion unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit überflüssig geworden ist. Arbeiten mit Astronauten-Mäusen haben genau die gleichen Ergebnisse gezeigt wie beim Menschen.

Ob diese Beobachtungen wertvoll sind für die Zeitgenossen, die auch unter irdischen Bedingungen an orthostatischen Dysregulationen zu leiden haben, bleibt noch abzuwarten.

Quelle

• www.nsbri.org/humanphysspace/indexb.html
• http://apk.hhp.ufl.edu/

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Beitragsbild: fotolia.com – 7activestudio