Er is nog een lange weg te gaan voor we op ons gemakje in een raket stappen voor een trip door de ruimte. Alleen al onze ogen hebben er zwaar onder te lijden.
Volgens nieuw onderzoek wordt 80 procent van de astronauten in het ISS getroffen door wat spaceflight-associated neuro-ocular syndrome wordt genoemd, afgekort SANS. De oogaandoening wordt veroorzaakt door het gebrek aan zwaartekracht in de ruimte en treedt op na zes tot twaalf maanden aan boord van het Internationale Ruimtestation.
Ogen astronauten gaan achteruit
Oogarts Santiago Costantino van de Université de Montréal ontdekte de oogziekte en besloot samen met collega’s te onderzoeken wat precies de oorzaak is. Daartoe analyseerden ze gegevens die waren verzameld door het Canadese team van NASA over 13 astronauten die tussen 157 en 186 dagen in het ISS verbleven. De proefpersonen hadden een gemiddelde leeftijd van 48 jaar en waren afkomstig van de Amerikaanse, Europese, Japanse en Canadese ruimtevaartorganisaties. Bijna een derde was vrouw en voor acht van de dertien was het hun eerste missie.
De onderzoekers vergeleken drie oogparameters voor en na de ruimtemissies van de astronauten: oculaire stijfheid, intraoculaire druk en oculaire pulsamplitude. Het onderzoek vond significante veranderingen in de biomechanische eigenschappen van de ogen van de astronauten: een afname van 33 procent in oculaire stijfheid, een afname van 11 procent in intraoculaire druk en een afname van 25 procent in oculaire pulsamplitude.
Oculaire stijfheid, intraoculaire druk en oculaire pulsamplitude
Oculaire stijfheid is een verminderde elasticiteit van het oog, vooral van het hoornvlies en de lens. Dit kan leiden tot verhoogde oogdruk, verminderd aanpassingsvermogen van de lens bij kijken op verschillende afstanden, verhoogd risico op glaucoom, moeilijkheden met scherpstellen en mogelijk verslechterd zicht. Intraoculaire druk is de vloeistofdruk binnen in het oog. Het kan leiden tot beschadiging van de oogzenuw en het gezichtsveld. De oculaire pulsamplitude is de variatie in oogdruk die ontstaat door de hartslag. Bij elke hartslag stroomt er meer bloed naar het oog, wat zorgt voor kleine schommelingen in de intraoculaire druk. Deze amplitude geeft informatie over de bloedvoorziening van het oog.
Oogproblemen
Dit bleef niet zonder gevolgen voor de astronauten. Het leidt tot verminderde ooggrootte, veranderd gezichtsveld en, in sommige gevallen, oogzenuwoedeem en netvliesplooien. De onderzoekers ontdekten ook dat vijf astronauten een vaatvliesdikte van meer dan 400 micrometer hadden, die niet gecorreleerd was met leeftijd, geslacht of eerdere ruimte-ervaring.
“Gewichtloosheid verandert de verdeling van bloed in het lichaam, waardoor de bloedstroom naar het hoofd toeneemt en de veneuze circulatie in het oog wordt vertraagd”, legt Costantino uit. “Dit is waarschijnlijk de oorzaak van de uitzetting van het vaatvlies, de vasculaire laag die het netvlies voedt.”
Herstel
Volgens de onderzoekers kan de uitzetting van het vaatvlies tijdens gewichtloosheid het collageen in de sclera, de witte buitenste laag van het oog, uitrekken, wat langdurige veranderingen in de mechanische eigenschappen van het oog veroorzaakt. Ze denken ook dat bloedpulsaties onder microzwaartekracht een schok kunnen veroorzaken in het oog door plotse veranderingen in de druk van de bloedstroom.
Deze veranderingen in het oog zijn over het algemeen geen reden tot zorg als een ruimtemissie zes tot twaalf maanden duurt. Want, hoewel 80 procent van de astronauten die ze bestudeerden ten minste één symptoom ontwikkelden, werden hun ogen weer normaal zodra ze terug op aarde waren. In de meeste gevallen was het dragen van een corrigerende bril voldoende om de symptomen aan boord van het ISS te verhelpen.
Langere missies
De onderzoekers zijn echter wel bezorgd over de gevolgen van langere missies, zoals een vlucht naar Mars. De effecten van langdurige blootstelling aan microzwaartekracht op de gezondheid van de ogen zijn nog steeds onbekend en er bestaan nog geen preventieve maatregelen. Het onderzoeksteam wacht op meer gegevens van NASA om het onderzoek voort te zetten. “De waargenomen veranderingen in de mechanische eigenschappen van het oog zouden kunnen dienen als biomarkers om de ontwikkeling van SANS te voorspellen”, aldus Costantino. “Dit helpt om astronauten met een verhoogd risico te identificeren voordat ze ernstige oogproblemen ontwikkelen tijdens langdurige missies.”