Charité erprobt elektrisches Muskelstimulationstraining im Weltraum

Berlin – Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin untersuchen, ob eine elektrische Stimulation der Muskeln während des Sportprogramms im Weltraum dem Verlust des Gewebes besser vorbeugt als ein normales Trainingsprogramm. Als erste Studienteilnehmerin hat die Astronautin Sophie Adenot für dieses Training auf der Internationalen Raumstation ISS nun einen speziellen Stimulationsanzug genutzt.

Hintergrund ist, dass der Körper im Weltraum wegen der Schwerelosigkeit Muskeln abbaut. Astronautinnen und Astronauten absolvieren daher ein straffes Trainingsprogramm. Es kann die Folgen der Schwerelosigkeit jedoch nicht vollständig kompensieren, was längere Aufenthalte im Weltraum erschwert.

„Auf der Erde müssen die Muskeln immer gegen die Erdanziehungskraft arbeiten und werden so schon bei alltäglichen Bewegungen wie dem morgendlichen Aufstehen trainiert“, sagte Dieter Blottner, Leiter der Arbeitsgruppe Neuromuskuläres System am Institut für Integrative Neuroanatomie und Wissenschaftler am Zentrum für Weltraummedizin und extreme Umwelten der Charité.

„Im Weltall fällt dieser ständige Trainingsreiz weg, Astronautinnen und Astronauten müssen während ihrer Missionen ihren Körper daher umfassend kräftigen“, so der Wissenschaftler.

Unter seiner Leitung untersucht ein Charité-Team in der Studie „EasyMotion-2“, ob eine zusätzliche elektrische Muskelstimulation die Wirkung des täglichen Trainings verbessern kann. Die elektrische Muskelstimulation (EMS) wird auf der Erde bereits in der Physiotherapie und im Sport eingesetzt.

Dabei stimulieren oberflächliche Hautelektroden die Muskeln mit niederfrequenten elektrischen Impulsen. „Die Strom-Impulse lassen die Muskeln kontrahieren, die Grundspannung steigt an. So sorgt die EMS-Stimulation für einen stärkeren Trainingsreiz“, erläutert Viktor Heinz aus der Arbeitsgruppe.

Auf der ISS kommt dafür jetzt ein Ganzkörper-Trainingsanzug zum Einsatz, bei dem einzeln ansteuerbare Haut-Trockenelektroden in das flexible Gewebe eingearbeitet sind und per App mit dosierten Stromimpulsen versorgt werden. Das macht es möglich, verschiedene Muskelpartien des Körpers gezielt zu trainieren. Das Forschungsteam plant, die Effekte des EMS-Trainings bei mindestens acht ISS-Besatzungsmitgliedern zu untersuchen.

Sophie Adenot, französische Astronautin der Europäischen Weltraumagentur ESA, ist die erste Teilnehmerin der Studie. Seit dem 17. Juli absolviert sie mehrmals wöchentlich über einen Zeitraum von sechs Wochen ihr Fitnesstraining mit dem Stimulationsanzug und misst vor und nach der Sporteinheit die biomechanische Beschaffenheit ihrer Muskulatur.

Zusätzlich haben die Charité-Forschenden bei Sophie Adenot die Struktur einzelner Muskelpartien bereits vor ihrem Flug ins All per MRT festgehalten und ihre Kraft ermittelt. Dieselben Messungen stehen nach ihrer Rückkehr im Oktober auf dem Programm.

hil