Visualisierung der retinalen Mikrozirkulation in der Schwerelosigkeit
In der Schwerelosigkeit herrschen besondere Umgebungsbedingungen, welche ausgeprägte Veränderungen des Organismus vielfältigster Art verursachen, beispielsweise im Herzkreislaufsystem. Ein intakter Kreislauf und eine intakte Sehkraft sind jedoch Voraussetzungen für die häufig konzentrationsintensiven Tätigkeiten von Astronautinnen und Astronauten. Eine effektive Durchblutung aller Organe ist für die stetige Leistungsfähigkeit des Menschen unabdingbar. Die Organdurchblutung findet in der Mikrozirkulation statt und bezeichnet den Teil des menschlichen Blutkreislaufs, der sich in den kleinsten Blutgefäßen wiederfindet. Auf dieser Ebene finden der Gasaustausch und der Austausch lebenswichtiger Nährstoffe statt. Idealerweise werden Einschränkungen in der Durchblutung und insbesondere auch in der Mikrozirkulation bereits frühzeitig diagnostiziert, bevor eine tatsächliche gesundheitliche Einschränkung oder Gefahr besteht. Ziel des aktuellen Versuchsaufbaus ist die Untersuchung der Durchblutung der kleinsten Blutgefäße der Netzhaut (lat.: Retina), um Schlussfolgerungen auf die Augendurchblutung im Verhältnis zum Gesamtkreislauf ziehen zu können.
Zur Messung der Mikrozirkulation benutzen wir die dynamische Gefäßanalyse mittels Intravitalmikroskopie durch eine funktionell erweiterte Funduskamera, wie sie beispielsweise bei augenärztlichen Untersuchungen genutzt wird. Diese ermöglicht eine unmittelbare Darstellung des retinalen Kapillarnetzwerks, also des Gefäßnetzwerkes des Augenhintergrundes. Zudem werden wir die Druckverhältnisse im Augapfel erfassen sowie Proben der Tränenflüssigkeit untersuchen. Ergänzt werden diese Untersuchungen durch unterschiedliche Parameter des Herzkreislaufsystems (wie die Herzfrequenz, der Blutdruck und die Sauerstoffsättigung). Außerdem erfolgen Blutentnahmen mit dem Ziel des Erkennens möglicher Zusammenhänge und Ursachen der Veränderungen des Kreislaufsystems unter Schwerelosigkeit.
Grundsätzliches Ziel unseres Experiments ist es dazu beizutragen das Verständnis für (patho)physiologische Veränderungen, insbesondere der Mikrozirkulationsregulation im Auge, in Schwerelosigkeit zu verbessern und zusammenhängende Mechanismen und Anpassungsprozesse aufzudecken. Relevanz werden die Erkenntnisse für die Physiologie und Medizin auf der Erde sowie für Jetpilotinnen und -piloten sowie Astronautinnen und Astronauten haben.