Allgemeines#

Torpor ist der Fachausdruck, in der Medizin als Hypothermi (auch Hyperschlaf oder Hibernation) bezeichnet, eine Art Kurzversion des Winterschlafs. Torpor ist keine Art des Komas. Auch wenn schon seit längerer Zeit daran geforscht wird, gibt es aber noch keine Möglichkeit Menschen über längere Zeit in einen Torpor zu versetzten. Ähnliche Handlungen in Hollywoodfilmen sind reine Fiktion. Insbesondere das Einfrieren von Menschen über längere Zeit, ohne Schädigung des Körpers, erscheinen bisher unmöglich.

Eine Raumschiffsbesatzung im Dauertiefschlaf wäre nicht den außerordentlichen Stressfaktoren sowie den psychischen Belastungen ausgesetzt, die ein jahrelanger Raumflug mit sich bringt – das Eingeschlossensein, latente Lebensgefahr, Monotonie, fehlende Privatsphäre, soziale Abschottung sowie Isolation vom Heimatplaneten. Zum anderen könnte der extrem herabgesetzte Sauerstoff-, Nahrungs- und Platzbedarf der Schlafenden Größe und Startgewicht des Raumschiffs und damit die Missionskosten erheblich senken.

Während des Torpor können die Schläfer wesentlich besser, oder sogar völlig, vor den kosmischen Strahlen geschützt werden. Dies ist ein entschiedener Vorteil. Sollte dagegen kein Strahlenschutz vorhanden sein, würde der Körper weiterhin ionisierende Strahlung aufnehmen, ohne die dabei entstandenen Schäden adäquat reparieren zu können. Selbst, wenn man damit 20 Jahre überbrücken könnte, wäre man am Ende der Reise ziemlich schwer verstrahlt.

Auch wenn der Torpor kein Koma ist, kann man die Einschlafphasen und Aufwachphasen mit einem künstlichen Koma vergleichen. Währenddessen haben die meisten der Patienten dramatische Albträume, die meist tiefgreifende Spuren hinterlassen.

Verschiedene Formen#

Echter Winterschlaf oder Torpor#

Hibernation in der Tierwelt bedeutet Leben auf Sparflamme. Herzschlag, Atemfrequenz, Körpertemperatur und Stoffwechsel sind drastisch herabgesetzt und der Organismus verfällt in eine Art Starre, Dauerschlaf oder zeitweiliges Koma. Die Körpertemperatur liegt dabei oft nur wenige Grad Celsius über Null, der Puls fällt von mehreren Hundert auf drei bis vier Schläge pro Minute und der Sauerstoffverbrauch sinkt auf 2% des Normalbedarfs.

Die Untersuchung der Hibernationsmechanismen bei Winterschlafenden Säugetieren ergab, dass ein bestimmtes Protein im Blut der Winterschläfer die Verlangsamung der Lebensfunktionen auslöst. Die chemische Beschaffenheit dieses als „Hibernation Induction Trigger“ oder kurz HIT bezeichneten Winterruhehormons ist noch nicht vollständig geklärt. Das Interesse der Forscher gilt derzeit einem Stoff, der dem HIT sehr ähnlich ist und synthetisch hergestellt werden kann, dem „D-Leu-Enkephalin“ oder kurz DADLE. Biggiogera und sein Team haben bereits herausgefunden, dass DADLE auch menschliche Zellen quasi auf Zeitlupe schaltet, d.h. den Zellstoffwechsel sowie die intrazellulären Teilungsaktivitäten verlangsamt.

Für diese Technik müssen zunächst einige gesundheitliche Fragen geklärt werden. So erhöht sich durch den Torpor die Gefahr einer Lungenentzündung. Ebenso muss noch eine Lösung für die Muskeln der Astronauten gefunden werden. Die Verringerung des Energieumsatzes gelingt vor allem auch, weil den Muskeln im Tiefschlaf deutlich weniger Energie zugeführt wird. Auf Dauer bilden diese sich dadurch aber zurück. Nach einem längeren Torpor müssten die Schläfer sich durch Sport wieder aufpäppeln. Weiterhin müssen die Torpor Kapseln einer künstlichen Schwerkraft ausgesetzt werden, weil sonst der Körper abbaut. Die Alter der Schläfer wird nur geringfügig verlangsamt, weil sich die Telomere durch den vorhandenen Stoffwechsel trotzdem verkürzen, nur langsamer.

Abgekühlter Tiefschlaf#

In drei Stufen zum Tiefschlaf. Geplant ist dafür ein dreistufiger Ablauf. Zunächst werden die Personen betäubt und mit einer neuromuskulären Blockade an Bewegungen gehindert. Anschließend wird die Körpertemperatur um ca. 12 °C gesenkt. Dies geschieht zum einen durch Kühlung von außen, zum anderen aber auch durch einen durch die Nase eingeführten Kühlstoff, der die Körpertemperatur von innen senkt. Diese Maßnahmen reduzieren den Energieumsatz des Körpers um 50 bis 70 Prozent. Die dennoch benötigten Nährstoffe werden dem Schlafenden dann intravenös verabreicht.

Wie lange dauert das Aufwachen?#

Bewusstlose Patienten, die nach einem Herzstillstand infolge Kammerflimmern erfolgreich reanimiert wurden, sollen nach der ILCOR-Empfehlung vom 8. Juli 2003 für 12 bis 24 Stunden auf 32 bis 34 °C Körperkerntemperatur abgekühlt werden. Nach den 24 Stunden sollen sie langsam, mit höchstens 0,25–0,5 °C pro Stunde, wieder erwärmt werden. Dabei vermindern sich der Stoffwechsel und der Sauerstoffverbrauch des Gewebes, und es wird einer hypoxischen Gewebeschädigung vor allem des Gehirns vorgebeugt. Möglicherweise vermindert die niedrige Temperatur auch die Konzentration freier Sauerstoffradikale, die im vorgeschädigten Gewebe sonst weitere Zelluntergänge hervorrufen. Die Herzfrequenz verlangsamt sich, die sogenannten QRS-Komplexe im Elektrokardiogramm werden breiter, der Kalium-Spiegel im Blut sinkt, die Urinproduktion nimmt zu und der Blutzuckerspiegel kann steigen. Zudem kann eine reversible Pupillenerweiterung auftreten; weite lichtstarre Pupillen müssen bei einem unterkühlten Patienten daher nicht Anzeichen einer schweren Hirnschädigung sein.

Kühlung des Körpers#

Die Kühlung erfolgt mit speziellen Kühlkathetern, mit bis zu 4 Kühlballons bietet gute Steuerbarkeit beim Kühlen und insbesondere beim Erwärmen. Die Kühlung mittels kalter Infusion wird nur initial zu verwendet und ist mit Oberflächenkühlung zu kombinieren; sonst besteht die Gefahr des Wikipedia: Reperfusionsschadens bei alleiniger Infusion und die der Volumenbelastung und des Lungenödems

Weblinks und Referenzen#

• Wikipedia: Torpor
• Wikipedia: Milde therapeutische Hypothermie
• NASA entwickelt Winterschlaf-Module für Flüge zum Mars
• Im Tiefschlaf zum Mars
• Im Tiefschlaf zum Roten Planeten?
• Astronauten sollen im Schlaf zum Mars reisen
• Wikipedia: Koma#„Künstliches_Koma“,_„künstlicher_Tiefschlaf“

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