Was passiert, wenn das Interesse an Reisen außerhalb unserer Atmosphäre weiter zunimmt, wenn Sie im Weltraum, meilenweit über der Erde, operiert werden müssen?
Bill Paxton, Kevin Bacon und Tom Hanks schauen in einer Szene aus dem Film Apollo 13 , 1995 aus dem Schiffsfenster. Universal / Getty
Ob es sich um Gravity handelt , The Martian oder Apollo 13 , man kann mit Sicherheit sagen, dass Menschen Weltraumkatastrophenfilme lieben. Nehmen Sie jede Notsituation von der Erde und verpflanzen Sie sie in den Weltraum. Sie haben das Zeug zu einem intensiven Thriller.
Die Realität von Notfällen im Weltraum, insbesondere von medizinischen, ist jedoch alles andere als unterhaltsam. Während das Interesse an der Raumfahrt weiter zunimmt, lernen Chirurgen und Astronauten gemeinsam, wie man Leben in der Schwerelosigkeit rettet - und einige der Geschichten sind wirklich nicht von dieser Welt.
Erstens eine Einschränkung: Medizinische Notfälle im Weltraum sind ziemlich selten. Das heißt, es ist immer noch etwas ernst zu nehmen. Der in London ansässige Dozent für Luft- und Raumfahrtphysiologie, Dr. David Green, weist darauf hin, dass „das Risiko, dass ein Astronaut eine schwere Krankheit entwickelt und eine Intensivpflege benötigt, sehr gering ist, aber immer noch zwischen 1% und 2% pro Person und Jahr liegt.“
Tatsächlich hat in den letzten 50 Jahren der Raumfahrt (einschließlich der letzten 15 Jahre ununterbrochener Besetzung der Internationalen Raumstation) kein Astronaut jemals einen chirurgischen Eingriff im Orbit durchlaufen - aber das bedeutet nicht, dass dies niemals passieren wird.
"Basierend auf der statistischen Wahrscheinlichkeit", sagte James Antaki, Professor für Biomedizin bei Carnegie Mellon, "besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Traumas oder eines medizinischen Notfalls auf einer Weltraummission."
Die Besatzungsmitglieder der STS-41-D, Michael L. Coats (Pilot, links) und Steven A. Hawley (Missionsspezialist, rechts), schlafen ein und hören Musik auf dem Unterdeck des Shuttles Discovery, 1984. Space Frontiers / Getty Images
Was passiert also, wenn ein solcher Notfall eintritt? Sind Astronauten so gut wie tot?
Kurz gesagt, nicht wirklich - zumindest nicht sofort. Für den Fall, dass ein medizinischer Notfall eintritt, werden Astronauten über die Erste-Hilfe-Grundlagen hinaus ein wenig geschult: Sie können eine Wunde vernähen, einen Zahn ziehen und verschiedene Arten von Injektionen verabreichen. Die häufigsten medizinischen Probleme, mit denen Astronauten konfrontiert sind (Reisekrankheit, Verbrennungen, Schmerzen), können durch diese Maßnahmen ohne Probleme gelindert werden.
Und im Allgemeinen macht die NASA es so, dass die Menschen im Weltraum zunächst eine ziemlich gute Gesundheit haben. Zum Beispiel muss Ihr Blutdruck 140/90 oder niedriger sein (ideal ist 120/80), und Sie müssen eine körperliche Leistung bestehen, die der des Militärs ähnelt.
NASA
Dies bedeutet jedoch nicht, dass potenzielle medizinische Katastrophen den Astronauten nicht in den Sinn kommen. Der pensionierte Astronautenchirurg Mark R. Campbell dachte vor 25 Jahren über genau dieses Thema nach, als er versuchte, ein Kaninchen mit dem Null-g-Erbrechen-Kometen zu operieren.
Einer der ersten Flugsimulatoren, die Astronauten im Training aushalten müssen, der Komet fliegt eine parabolische Kurve, die 25 Sekunden Schwerelosigkeit ermöglicht, und erhält seinen Spitznamen von einer ziemlich offensichtlichen Folge solch extremer Bewegung.
1991 stand Campbell an einem MacGyver-Operationstisch, wobei seine Füße unter seinem Gewicht gefangen waren, damit er nicht davonschwebte. Der Patient - ein betäubtes und zurückhaltendes Kaninchen - lag regungslos auf dem Tisch.
Der Vomet-Komet stieg in die Kurve auf und erreichte Schwerelosigkeit, aber Campbell schien es nicht zu bemerken. Er fuhr mit seinem Skalpell über die Haut des Kaninchens über der Halsschlagader und wartete.
Was als nächstes geschah, war von Campbell unvorhergesehen: Das Blut sprudelte aus der Wunde und Klumpen begannen nach oben zu spucken - und hörten dann auf. Campbell runzelte die Stirn und sah genauer hin: Das Blut war zusammengeklebt und bildete eine wackelnde Kuppel über der Wunde, wie ein Feiertags-Jello-Schimmel.
Er schnitt eine andere Stelle, eine andere Arterie - das Ergebnis war das gleiche. Er war ratlos. Jetzt, ein Vierteljahrhundert später, dachte er gegenüber dem Air and Space Magazine: „Schließlich haben wir gerade herausgefunden, dass Blut so in Schwerelosigkeit wirkt“, sagt er. "Es hat sich nicht so verhalten, wie wir es uns vorgestellt haben."
Wenn Sie darüber nachdenken, wie sich Flüssigkeiten in der Schwerelosigkeit verhalten, ist es nicht verwunderlich, dass sich Blut in Campbells Experiment „schlecht benommen“ hat: Selbst das Pinkeln im Weltraum erfordert ein Absaugsystem und Sicherheitsgurte.
Abgesehen vom Wasserlassen kann eine angedockte russische Sojus-Kapsel (eine Art Rettungsboot) sie innerhalb von 24 Stunden wieder in die Erdatmosphäre bringen, wenn sich ein Astronaut an Bord der ISS befindet und sich mitten in einem medizinischen Notfall befindet. Das heißt, es setzt einen kranken oder verletzten Astronauten bei der Rückkehr 8 G Kraft aus, was wahrscheinlich nicht dazu führen wird, dass die Situation leichter zu ertragen ist.
Es ist schwer genug, in Null-G zu arbeiten, wie Campbell bei seinem Kaninchenexperiment erfahren hat, aber es gibt andere Herausforderungen, die für die Umgebung der Raumstation einzigartig sind und die nicht so einfach wie auf der Erde gelöst werden können - wie zum Beispiel das Erstellen eines sichere, sterile Umgebung.
"Wenn Sie eine Operation durchführen", erklärt Campbell, "würde das nicht bedeuten, dass Ihr Infektionsrisiko höher wäre, weil all diese bösen Partikel herumschweben?" Nun, niemand weiß es. "
Über einige dieser Herausforderungen können wir bei der Verabreichung der Anästhesie spekulieren. Da ein Anästhetikum im Kontext des Weltraums durch Inhalation verabreicht wird, bedeutet dies, dass das Gas wahrscheinlich auch die Lunge der umgebenden Astronauten durchdringt - was nicht gerade wünschenswert ist, wenn ein Mitastronaut operiert werden muss.
Weltraummedikamente beschränken sich daher auf alles, was injiziert oder geschluckt werden kann - und hoffentlich wirken sie. Es ist unwahrscheinlich, dass auf der Erde entwickelte Medikamente wirksam und wirksam bleiben, wenn sie eine Weile unter extremen Bedingungen des Weltraums leben, und die Forscher wissen dies.
Sie erkennen auch, dass die traditionellen Werkzeuge der Medizin, insbesondere die diagnostischen Werkzeuge, viel zu groß sind, um in den Weltraum geschossen zu werden. Die Entwicklung kleinerer, kompakterer Geräte ist für sie von großem Interesse - und das gilt auch für Erdchirurgen.
Januar 1990: Die drei Missionsspezialisten der Columbia STS-32-Mission testen einen Echokardiographen, ein medizinisches Ultraschallbildgebungssystem, das mit einer Unterdruckeinheit für den Unterkörper verwendet wird. Die Testperson ist G David Low, während Marsha S Ivins und Bonnie J Dunbar (rechts) den Test durchführen. NASA / Space Frontiers / Getty Images
Die Medizin im Allgemeinen interessiert sich dafür, wo sich Chirurgie und Robotik überschneiden. In Kombination mit der Telemedizin könnte dies eine Weltraumoperation - zumindest bei unserem himmlischen Nachbarn, der ISS - Wirklichkeit werden lassen.
Längere Reisen - wie eine Mission zum Mars - wären jedoch ein völlig anderes Spiel. Die Rückfahrt des Krankenwagens zur Erde wäre nicht nur unmöglich, die Kommunikationszeit vom Mars zur Erde verzögert sich auch um etwa 20 Minuten. Und wenn jemand schwer krank oder verletzt ist, können 20 Minuten den Unterschied zwischen Leben und Tod ausmachen.
Der NASA-Arzt und Astronaut Michael Barrett wurde oft mit Dr. McCoy von Star Trek verglichen und ist das, was wir einem engagierten „medizinischen Offizier“ am nächsten kommen, um die Weltraummedizin zu überwachen. Er gibt zu, dass es derzeit einige sehr reale Einschränkungen gibt, was medizinische Fachkräfte im Weltraum tun könnten, um einen sterbenden Patienten zu retten. "Wir können jemanden stabilisieren, der eine dramatische Verletzung hat, aber wir können einen Patienten nicht lange ernähren."
Je größer die Entfernung von der Erde ist, sagt Barrett, desto schwieriger ist es, jemanden zu stabilisieren. "Je weiter wir gehen, desto mehr sind wir gezwungen, was wir tragen können und wen wir tragen können", sagte Barrett.
"Wenn Sie zum Mond gehen, haben Sie immer noch einige Echtzeit-Kommunikationen und können mit jemandem vor Ort sprechen, aber nach Hause zu kommen ist sehr schwierig - wahrscheinlich eine fünftägige Reise."
Zweifellos werden Raumchirurgen dabei scheitern. Was macht man dann mit einer Leiche im Weltraum? Wäre es eine Weltraumbestattung, die so majestätisch und emotional ist wie diese Szene in Space Cowboys ?
"Sie würden sie wahrscheinlich im Weltraum" begraben "", sagt Campbell. "Sie würden sie wahrscheinlich in die Luftschleuse stecken und in den Weltraum bringen."