Cambridge – Nach Langzeitmissionen im Weltall klagen Raumfahrer häufig über Rückenschmerzen. Ursache ist die Muskelatrophie – also die Rückbildung der Muskelmasse – in der Schwerelosigkeit, wie man schon seit langem weiß. Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben sich den Effekt nun aber im Detail angesehen und dabei festgestellt, dass er in Teilen über Jahre hinaus weiterwirken kann.

Vorher-nachher-Vergleich

Für seine Untersuchungen verglich das Team um Katelyn Burkhart vom MIT computertomografische Aufnahmen des unteren Rückenbereichs von 17 Astronauten und Kosmonauten vor und nach ihren jeweiligen Aufenthalten im All. Im Schnitt hatten sie sich sechs Monate in der Schwerelosigkeit aufgehalten.

Die offensichtlichste Auswirkung war, dass die Muskeln entlang der Wirbelsäule geschrumpft waren – je nach Muskel um 4,6 bis 8,8 Prozent. Nach einem Jahr zurück im Schwerefeld der Erde war diese Schrumpfung wieder rückgängig gemacht.

Die Crux

Doch hatte sich auch die Zusammensetzung der Muskeln verändert: Die Scans zeigten, dass sich während der Zeit in der Schwerelosigkeit der Fettanteil in der Muskulatur erhöht hatte. Die davon abhängige Muskeldichte sank somit um 5,9 bis 8,8 Prozent. Auch dieser Effekt hatte sich nach einem Jahr wieder gelegt – allerdings mit zwei Ausnahmen: Im Musculus psoas, dem vor allem für das Hüftbeugen zuständigen großen Lendenmuskel, sowie dem Musculus quadratus lumborum, einem Bauchmuskel, mit dem sich der Rumpf zur Seite neigen lässt, blieb der erhöhte Fettanteil bis zu vier Jahre erhalten.

Burkhart weist darauf hin, dass diesen muskulären Veränderungen bei künftigen Langzeitmissionen im All – etwa einem Flug zum Mars – entgegengewirkt werden muss. Dass dies Erfolg haben kann, zeigten ihre Untersuchungen ebenfalls: Zumindest bei einigen der betroffenen Muskeln konnte ein direkter Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der Schrumpfung und der Intensität, mit der die Raumfahrer im All muskelstärkende Übungen absolvierten, hergestellt werden. (red, 13. 1. 2019)