Hoe langer astronauten in de ruimte doorbrengen, hoe meer hun zogenoemde ventrikels uitzetten. Vallen nu alle wilde plannen om de ruimte te ontsluiten in het water?
De gewichtloosheid van de ruimte heeft een behoorlijke impact op het menselijke lichaam. Zo weten we al dat onze ogen erop achteruit gaan en spieren en botten verzwakken. Ook vernietigt ons lichaam in het heelal veel meer rode bloedcellen. Daar kunnen we nu nog een kwaaltje aan toevoegen. Want onderzoekers hebben ontdekt dat micro-zwaartekracht ook onze hersenen niet onberoerd laat.
Ventrikels
Diep in onze hersenen bevindt zich een systeem van vier onregelmatig gevormde holten. Deze holtes worden ook wel ventrikels genoemd en zijn gevuld met een vloeistof. Het vocht dat door de ventrikels stroomt, ‘wast’ en ondersteunt de hersenen en helpt bij het handhaven van de juiste temperatuur.
Uitzetting
Maar wanneer astronauten zich voor lange tijd in de micro-zwaartekracht van de ruimte begeven, gebeurt er iets merkwaardigs met deze ventrikels. In een nieuwe studie, gepubliceerd in het vakblad Scientific Reports, analyseerden onderzoekers hersenscans van 30 astronauten. Acht van hen waren op een tweeweekse missie geweest, achttien op een missie van zes maanden en vier hadden een jaar in het heelal vertoefd. “Hoe meer tijd deze astronauten in de ruimte hadden doorgebracht, hoe groter hun ventrikels werden,” aldus onderzoeker Rachael Seidler.
Vloeistoffen
Waarom ventrikels in de ruimte uitzetten? “Op aarde trekt de zwaartekracht lichaamsvloeistoffen naar onze voeten,” legt Seidler desgevraagd aan Scientias.nl uit. “Om dit te voorkomen, hebben we gespecialiseerde kleppen en vasculaire systemen die de vloeistoffen omhoog duwen. Maar bij afwezigheid van zwaartekracht, verschuiven vloeistoffen naar het hoofd. En waarschijnlijk zetten als gevolg hiervan de ventrikels uit.”
Missieduur
Belangrijk is dat het ventriculaire volume op verschillende manieren toeneemt, afhankelijk van de duur van de ruimtevlucht, zo benadrukt Seidler. “Mensen die slechts een paar weken in het heelal zijn, vertonen weinig tot geen vergroting van hun ventrikels. Dit is dus goed nieuws voor degenen die alleen korte ruimtereizen ondernemen.” Maar tussen een twee weken durende missie en één van zes maanden, gebeurt er wel degelijk iets in het brein. Zo blijkt dat lange ruimtereizen de hersenen van astronauten aanzienlijk aantasten. “Het ventrikelvolume neemt toe bij astronauten die zes maanden of zelfs bijna een jaar in de ruimte zijn geweest,” onderstreept Seidler.
Mars
Dit lijkt misschien slecht nieuws voor toekomstige bemande missies naar de maan en Mars. Verschillende ruimteorganisaties spelen al een tijdje met het idee om deze hemellichamen te gaan bewonen. En die plannen worden onderhand steeds concreter. Gooit deze studie nu roet in het eten? Dat valt volgens Seidler gelukkig mee. “Astronauten die een jaar in de ruimte waren geweest, hadden geen groter ventrikelvolume dan degenen die zes maanden in het heelal hadden vertoefd,” zegt ze. Kortom, de expansie van de ventrikels vlakt dus na ongeveer zes maanden af. “Ik was hierdoor best verrast,” vervolgt Seidler. “We zijn blij om te zien dat de veranderingen niet exponentieel toenemen, aangezien het plan is dat mensen uiteindelijk voor langere tijd in de ruimte zullen zijn. Dit is dan ook goed nieuw voor toekomstige Marsreizigers die misschien wel twee jaar in micro-zwaartekracht zullen doorbrengen.”
Ernstig
De onderzoekers hebben tijdens hun studie niet de gezondheidseffecten van de ontdekte veranderingen in het ventrikelvolume bestudeerd. Maar het is bekend dat als ventrikels uitzetten, dit kan leiden tot een aandoening die hydrocephalus heet, beter bekend als een waterhoofd. Indien onbehandeld, kan dit zelfs leiden tot hersenbeschadiging of vroegtijdige sterfte. Ook is bekend dat een toename van hersenvocht in vergrote ventrikels de hersendruk verhoogt. Dit kan weer oogzenuwen aantasten. Maar of dit allemaal ook voor astronauten geldt, is op dit moment nog niet met zekerheid te zeggen. Eenmaal terug op aarde neemt de hoeveelheid hersenvocht namelijk weer normale proporties aan. Hoe ernstig de uitzetting van ventrikels bij astronauten dus is, is simpelweg nog niet bekend. “We kennen de langetermijngevolgen voor de gezondheid nog niet, dus er is meer onderzoek nodig,” stelt Seidler.
Drie jaar durend herstel
Wel weten we dat veel astronauten meer dan één keer in hun leven naar de ruimte reizen. Daarom lijkt het een goed idee om de hersenen voldoende tijd te geven om te herstellen. “Uit ons onderzoek blijkt dat het zeker drie jaar duurt voordat de ventrikels volledig hersteld zijn,” merkt Seidler op. En dat is eigenlijk best lang. Op dit moment is het dan ook de vraag in hoeverre het echt noodzakelijk is om drie jaar te wachten. “Astronauten hebben zeer gespecialiseerde vaardigheden en er kan een reden zijn om ze toch vóór die tijd weer op een missie te sturen,” denkt Seidler. Dan zal goed afgewogen moeten worden in hoeverre een astronaut fysiek in staat is om te gaan, of dat het beter is om te wachten totdat de ventrikels weer volledig zijn genormaliseerd.
Belastend
Al met al laten de onderzoekers met hun studie – wederom – zien hoe belastend ruimtereizen voor het lichaam zijn. De resultaten uit de studie, gefinancierd door NASA, zouden dan ook weleens van invloed kunnen zijn op toekomstige besluitvorming met betrekking tot bemande ruimtevluchten en missieplanning. Nieuwe inzichten in hoe het menselijk lichaam, waaronder ons brein, op lange ruimtereizen reageert, is bovendien heel belangrijk, zeker aangezien toekomstige ruimtevluchten waarschijnlijk frequenter en van langere duur zullen zijn.
Ondertussen wordt er naarstig naar oplossingen gezocht. Want dat de mensheid het heelal verder gaat ontsluiten, lijkt ondertussen allang geen vraagteken meer te zijn. “Er worden momenteel tal van tegenmaatregelen bestudeerd om de ongewenste fysiologische effecten van ruimtevluchten te voorkomen,” zegt Seidler. “Deze interventies omvatten onder andere voeding, lichaamsbeweging, kunstmatige zwaartekracht, en meer.” Er wordt dus volop aan het vraagstuk gewerkt. En hopelijk zullen wetenschappers uiteindelijk op iets stuiten dat het voor toekomstige ruimtevaarders een stuk gemakkelijker zal maken om de barre omgeving van de ruimte veilig te betreden.
