Erhöhter Hirndruck bei Astronauten. Fakt oder Fiktion?

Abstract

Einleitung: Seit etwa 10 Jahren ist bekannt, dass es nach Langzeitaufenthalten im Weltraum zu charakteristischen Veränderungen der Augen kommt, welche u.a. Hyperopie, Bulbus-Verkürzung und Aufweitung der Sehnervenscheide umfassen. Zusätzlich ist bei einer Reihe von Astronauten ein erhöhter Liquor-Eröffnungsdruck nach Rückkehr auf die Erde festgestellt worden. Insbesondere die letzten beiden Befunde legen nahe, dass den Augenveränderungen ein erhöhter intrakranieller Druck zugrunde liegt. Kopfschmerz, Übelkeit und Schlafstörungen, welche oft von Astronauten berichtet werden, könnten zumindest teilweise durch Hirndruck verursacht sein. Und auch die vermutete kognitive Leistungseinbuße in der Schwerelosigkeit wäre theoretisch durch erhöhten Hirndruck erklärbar. Es stellt sich deshalb die Frage, ob es in der Schwerelosigkeit in der Tat zu erhöhtem Hirndruck kommt, und welche physiologischen Mechanismen an der Erhöhung beteiligt sein könnten. Ergebnisse aus dem Weltraum: Bei Astronauten sind kopfwärts gerichtete Flüssigkeitsverschiebungen seit langem bekannt, die u.a. zum sogenannten ‚puffy face‘ führen. Allerdings sind die Ursachen hierfür nicht verstanden. Eine mögliche Erklärung wäre jugular-venöse Stauung, welche auch jüngst an Astronauten beobachtet worden ist. Diese könnte wiederum durch Verlust der Retraktionskräfte am Thorax, bedingt durch den ‚Gewichtsverlust‘ der Eingeweide, und damit durch eine Abflussbehinderung in den venae subclaviae verursacht sein. Erhöhter Druck im Sinus sagitalis führt nach dem gegenwärtigen Verständnis der Liquor-Zirkulation zur Verminderung der Liquor-Resorption, und damit zum erhöhten Hirndruck. An Ratten wurden nach Aufenthalt in der Schwerelosigkeit Veränderungen des plexus choroideus gemessen,welche gut zu erhöhtem Hirndruck passen würden. Demgegenüber sei aber auch erwähnt, dass invasive Messungen des Hirndrucks im Parabelflug ein Erniedrigung und keine Erhöhung gezeigt haben. Dieser Effekt ist wegen seines raschen Eintrittes (binnen Sekunden) aber wohl eher physikalischanatomisch als physiologisch zu erklären. Schließich sei noch erwähnt, dass die erhöhte CO2-Konzentration in ursächlichem Zusammenhang zum Auftreten von Kopfschmerzen auf der Raumstation steht. Ergebnisse aus bodengestützten Studien: In der Abteilung ‚Weltraumphysiologie‘ haben in den Vergangenen Jahren in einer Reihe von Studien das Modell der Kopftieflage genutzt, um für die Raumfahrt relevante Effekte der kranialen Flüssigkeitsregulation zu studieren. Die wichtigsten Ergebnisse aus diesen Arbeiten waren: 1) Kopftieflage führt zu venöser Stauung und Reduktion der arteriellen Durchblutung; 2) Kopftieflage führt zur vermehrten Ansammlung von Liquor im Kranium; 3) letzterer Effekt kann durch lower body negative pressure unterbunden werden. 4) Kopftieflage führt, vermutlich durch kraniale Minderdurchblutung, zur Reduktion der kognitiven Leistungsfähigkeit. Schlussfolgerungen: Das Thema Hirndruck ist für die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Astronauten vermutlich von größerer Bedeutung als bisher angenommen. Die Ergebnisse aus den bodengestützten Studien untermauern die mögliche Rolle von ugularvenöser Stauung.