Ældre og astronauter – har de noget tilfælles?

Dansk Rumfart nr. 58 – oktober 2003

Ældre og astronauter – har de noget tilfælles?

af Jesper Jørgensen, Dansk Selskab for Rumfartsforskning

Ældre og astronauter deler mange problemer med hinanden, trods den umiddelbare store forskel i livsverdener. Immobile ældre oplever påvirkninger på kroppens fysiologiske funktioner, som kan svare til de belastninger på bevægeapparatet, som astronauter udsættes for. Begrænset miljø, besvær med at holde kontakt til familie over store afstande og den daglige indtagelse af præfabrikeret mad er andre vilkår som både ældre og astronauter deler. Rumfartsforskningen kan derfor bidrage med viden, som umiddelbart kan anvendes af ældreforskningen. Omvendt stiller planerne om nye langvarige bemandede missioner i vores nærmeste solsystem, krav til ny viden, især om de psykologiske faktorer, hvor ældreforskningen måske kan bidrage med ny viden.

 

Umiddelbart kan man mene at rumfartsforskning og rumfart er en elitær aktivitet, for de unge og stærke, præget af avanceret teknologi og derfor umiddelbart irrelevant for ældreforskningen. Imidlertid er der mange sammenfaldende områder, hvor teknologiudvikling og biomedicinsk forskning i rummet og forskning om ældre arbejder på de samme mål: kompensation for nedsat mobilitet og skadelige fysiologiske påvirkninger af kroppen. Der har gennem de seneste 10 år været en stigende opmærksomhed af mulighederne for at bruge fysiologisk viden fra rummet til forstå fysiologiske og cellulære forandringer i forbindelse med immobilitet og aldring. Samtidigt har der været en stigende interesse for at bruge alderdomsforandringer til at kunne vurdere den påvirkning ophold i rummet skaber hos astronauter. Det har betydet, at der har været mange laboratorieforsøg både på missioner med rumfærgerne, og på MIR og Den Internationale Rumstation (ISS), som har dækket et bredt forskningsspektrum, med relevans for forskningen i vores aldringsprocesser: Hvordan hjerte/kar væv forandres, betydningen af søvnen og forstyrrelse af søvnmønstre, nedsat immunrespons, tab af knogle og muskelvæv, forøget proteinnedbrydning, ændringer i insulin og cortison produktion samt påvirkninger i balancesystemet på grund af cellenedbrydning. Alle områder, som også har betydning i den geriatriske klinik.

 

Endelig var beslutningen i 1998 om, at lade John Glenn, i en alder af 77 år, komme op igen i rummet på en 9 dage lang mission med til at ændre synet på ældre, fordi man ikke fandt objektive kriterier, der udelukker at ældre astronauter kommer i rummet, hvis de i øvrigt opfylder helbredskravene. Gennemsnitsalderen for aktive astronauter og kosmonauter har været stigende, så den nu ligger imellem 40-50 år. Formodentlig ligger der bag dette, bl.a. at man i kraft af de nuværende lange ophold i rummet, til forskel fra de tidligere meget korte, forøger sin risiko for strålingsinduceret cancer over en 20-30 årig latensperiode. Behovet for stor erfaring og en ligevægt i personligheden er andre faktorer, der vægter ældre astronauter højt. Tidligere var militære testpiloter, vandt til høj risiko, idealet for “the right stuff”, hvorimod høj grad af erfaring, stor videnskabelig kompetence og meget gode sociale færdigheder vil være attraktive i fremtiden.

 

Vægtløshedens påvirkninger af kroppen
Når vi opholder os i rummet sker der et tab af knoglemasse svarende til 1% om måneden af den samlede knoglemasse. Tabet sker ikke ligeligt fordelt i skelettet, men er størst i ryggens dorsale og lumbale del, samt i bækken og lår og underbensknoglernes proximale (øvre) del. Paradoksalt sker der samtidigt med knogletabet en mindre vækst i kraniets knoglemasse, som forøges. Knogletabet sker som en generel afkalkning af hele knoglen, hvor der hos astronauter er en tendens til at kalken fra knogleafkalkningen giver ophobning af den frigjorte kalk i nyrerne med stendannelse til følge. Det vil derfor være en af de udfordringer fremtidens rumrejsende vil stå overfor: at kunne afværge knogletabet og at knuse nyresten undervejs.

 

Viden om hvordan fraværet af tyngdekraft påvirker knoglerne, fortæller om den påvirkning tyngdekraften har for knoglevævets sundhed. Forskningen viser samtidigt klart den høje risiko for alvorlige skader ved permanent immobilitet¹. Der er derfor fra rumfartsforskningen et klart argument for at stimulere daglig motion hos ældre, ud fra den samme kriterier som astronauter har i deres daglige 2 timers lange træning: at give påvirkninger som maximalt simulerer tyngdekraftens påvirkning på knogle og muskelvæv, for at opretholde vævets sundhed. Den teknologiske udvikling i forbindelse med det nyeste træningsudstyr til astronauter, vil kunne overføres til ældreområdet med god effekt. Dette udstyr kan betjenes både siddende og liggende, og har faciliteter som forstærker tyngdekraftspåvirkning i skelettets længderetning.

 

Andre forskningsresultater fra rumfarten, som f.eks. påviser en sammenhæng imellem malnutrition og tab af knoglevæv, er også relevante for ældreområdet. Hvis energi, calcium og vitamin D tilførsel igennem maden bliver for lille, forstærker det afkalkningen

 

Viden fra knoglers reaktion i vægtløshed er også et væsentligt bidrag til at forstå sygdommen osteoporose (knogleskørhed) idet den afkalkning der sker i begge tilstande, giver det samme billede når man ser på knoglevævet. Et typisk billede hos begge er den stærke udtynding af trabeklerne (de tynde tråde inden i knoglen) i f.eks. de store rørknogler².

 

Ser vi på forandringerne i muskelvævet vægtløshed er der et tilsvarende mønster: immobilitet og malnutrition skaber et henfald af muskelmassen, der gør musklerne kortere og stive. Igen kan dette effektivt modvirkes ved træning.

 

Tubemad og dybfrost
Astronauter og mange ældre er også fælles om dagligt at skulle spise forarbejdet mad. Rummaden har ændret sig fra næringsrig, vitaminberiget, og generelt meget uappetitlig, til at den i dag på mange måder tilsvarer den mad som ældre har mulighed for at få bragt. Opbevaringen har ændret sig fra mad på tube eller i sammenpressede blokke, som skulle opblødes eller spises i tør form, til at der nu er en rig variation i frysetørret, frossen, vakuumpakket og indimellem frisk mad. Man har, til forskel fra i rumfartens barndom, nu fået forståelse for maden og måltidets betydning. Det betyder at man anerkender den betydning maden har for en dagligdag med få stimuli fra omverdenen og måltidets betydning som socialt mødested for besætningen. Under mødet imellem forskellige kulturer på rumstationerne har man iagttaget forskellige spisemønstre: amerikanske astronauter havde en tendens til at spise alene “on the run” travlt optaget af deres aktiviteter, mens de russiske kosmonauter lagde stor vægt på at spise sammen³. Dette forskellige syn på måltidets sociale betydning blev et symptom på meget forskellige opfattelse af dets betydning og på andre ligeså markante kulturforskelle. Disse iagttagelser har givet anledning til at forsøge at stimulere, at besætningerne spiser sammen, og til at forbedre madens variation og æstetiske kvalitet. Man ønsker med dette at opnå en styrkelse af besætningens indre sociale netværk og at øge den enkeltes velbefindende.

 

Meget af denne viden findes allerede på ældreområdet. Det gør en forskel at spise sammen med andre og når man generelt er småtspisende er servering og madens udseende vigtig. En viden man også fra Fødevaredirektoratet forsøger at give videre til de ældre og de professionelle som varetager deres madlavning. Endelig har ældre og astronauter det problem tilfælles, at smagsevnen er nedsat. Der er derfor brug for en forstærkning af smagen i mad til astronauter og ældre. En årsag til, at russisk rummad er populær: fordi den har en kraftig og koncentreret smag.

 

Moderne metoder til fabrikation af langtidsholdbar mad har vist at det kan lykkes at udvikle en god næringsrig kost, som både er langtidsholdbar og velsmagende.

 

Fremtidens rumfart vil stille nye krav især til madens sammensætning. Allerede nu arbejder man på at udvikle fødevarer, som både har kvalitet og æstetik i orden, men samtidigt er beriget, så det kompenserer for en vis ensidighed i kosten og de fysiologiske påvirkninger astronauterne udsættes for. Det vil være oplagt for ældreområdet at følge denne forskning, fordi den f.eks. vil kunne give løsninger til at sikre at den småtspisende del af de ældre, får tilstrækkeligt kost uden at der gås på kompromis med udseende og tilberedningsmuligheder. Endelig kunne man overveje, udfra viden om de ændringer alderen gør med vores krop, at skabe mad som kompenserer for disse ændringer.

 

På vej til Mars
Planerne for fremtidens rumfart omfatter udforskning af de nærmeste planeter. Den Europæiske Rumfartsorganisation ESA arbejder med et storstilet program (“Aurora”) for både bemandet og ubemandet planetudforskning. Som del af dette program vil Månen muligvis igen blive besøgt, med henblik på at oprette en base og Mars vil være det næste langsigtede mål for en planlagt bemandet mission i 2025.

 

Missionen til Mars vil stille helt nye og ekstreme krav både til teknologi og menneske. Et af de scenarier man har arbejdet med, omfatter en 2½ årig rejse, hvor 161 dage bruges på rejsen til Mars, 569 dage bruges på planeten, hvor 4 mand landsættes og 2 forbliver i omløb i moderfartøjet. Besætningen genforenes efter 2 år og har så igen 154 dages rejse tilbage til jorden.

 

Mange tekniske problemer skal løses forud for en mission: problemet med at skaffe en pålidelig energikilde til fremdrift og drift af rumskibets teknik. Problemet med at producere fødevarer undervejs, fordi pladsforholdene umuliggør at fødevarer medbringes, problemet med at kunne yde lægehjælp, fordi der ikke er mulighed for at redde besætningen eller bringe lægehjælp eller medicin ombord under rejsen. Endelig er et af de væsentligste problemer strålingsfaren. Når rumfartøjet befinder sig uden for jordens beskyttende magnetfelt vil der være en voldsom strålingsrisiko fra rummet og fra solens udkastninger af plasma i rummet. Opnår man en konstruktion af rumfartøjet som sikrer mod stråling, vil der stadig være en forhøjet strålingsbelastning af astronauterne, som man fra jordens miljø ved påvirker immunsystemet, og ældningen af især øjets og hudens celler.

 

Muligheden for overvågning af rumskibet fra Jorden vil være meget begrænset, og besætningens muligheder for at holde kontakten med familie og venner på jorden, vil blive påvirket af de meget begrænsede muligheder for kommunikation. Radiosignalet (som rejser med lysets hastighed) vil være 20 minutter om at nå Mars (og 20 minutter den anden vej!). Det umuliggør traditionelle radiosamtaler, og vil betyde at en stor del af kommunikationen vil foregå med e-mail, eller med afsendelse af billeder og videosekvenser.

 

I de forstudier som er gjort med henblik på at undersøge muligheden for en sådan mission er især de psykologiske faktorer anset som en af de væsentligste faktorer for missionens succes⁴. Det betyder at de faktorer der vedrører samarbejde i besætningen, at kunne leve på meget begrænset plads og meget tæt på andre, samt at kunne klare isolationen fra sin familie og venner tillægges stor betydning.

 

Nye forskningsmetoder
En af mulighederne for at få mere at vide om alle disse faktorer, som for nuværende ikke er kendt i tilstrækkeligt omfang, er dels at foretage simulationer i analoge miljøer. Dels at skabe analoge forhold. ESA har derfor tidligere deltaget i internationale isolationsforsøg i Moskva, hvor en besætning isoleres i en simulator op til et halvt år ad gangen. Disse forsøg har vist at trods god udvælgelse og træning af forsøgspersoner opstår psykologiske problemer som kan få dramatisk betydning for forsøgets gennemførelse. For tiden er en række lignende forsøg ved at starte på forskningsstationen Concordia på Antarktis, som i den antarktiske vinter er totalt isoleret i et halvt år. Andre muligheder for at skabe analoge forhold er, f.eks. gennem forskning i de muligheder der findes i den nyeste informationsteknologi. Kan man med den holde kontakt med familie og venner over store geografiske afstande? Samtidigt vil man kunne undersøge kvaliteten af denne kommunikationsform: giver den også mulighed for at udtrykke følelser, at opleve nærhed og at følge hinandens liv? Det vil være oplagt, at undersøge om ældre kan bruge denne kommunikationsform og at undersøge netop de kvalitative elementer i elektronisk kommunikation. Kan den ældre bruge e-mail og webcamera til at holde kontakt med familie og venner, så det opleves nært og kvalitativt, har vi fået vigtig viden også til fremtiden rumrejser.

 

I kraft af den stigende betydning design, rumfartsarkitektur og psykologi får i fremtidens rumfart er der også sket forandringer i metoderne som anvendes ved udviklingsarbejdet. Tidligere var rumfart indbegrebet af højteknologisk ingeniørkunst, hvor mennesket måtte tilpasse sig teknologien. Nu med planerne om avancerede planetmissioner har nye metoder måttet tages i brug. Indretningen af rumfartøjet må tilpasses at mennesker skal opholde sig længe i det og at der skal være en høj grad af komfort for at forøge det psykiske velvære hos besætningen. En af de skandinaver som er med i dette udviklingsarbejde er docent Maria Nyström fra Lunds Universitet⁵.

 

Hun arbejder med udvikling af indretningen af fremtidens rumfartøjer og planetbaser, og har i den forbindelse udviklet en metode, hvor hun bruger iagttagelser i den tredje verden som grundlag for at forstå vigtige komponenter i astronauternes dagligliv. Hvis man f.eks. skal designe køkken, spiseplads og faciliteter til at tilberede og spise mad i rumfartøjet, er det vigtigt at forstå måltidets symboler og betydning. Maria Nyström kan, fordi mennesker i den tredje verden lever meget udendørs, iagttage hvordan man organiserer måltidet, så det bliver en rar oplevelse i en tryg social ramme, selv under beskedne vilkår. Denne viden kan omsættes til at indtænke disse komponenter i indretningen af rumfartøjer. Med udgangspunkt i denne metode vil man ved at iagttage ældre også kunne få viden om betydningen af daglige aktiviteter, og hvad der tilsyneladende generelt giver mening til aktiviteterne. Mange ældre lever på begrænset fysisk plads og har ringe muligheder for at komme væk på grund af nedsat mobilitet. Hvad skaber mening i et liv hvor man er bundet til lidt plads og hvordan organiserer man sig rent praktisk så tilværelsen bliver meningsfuld på trods af miljøets begrænsninger? Vi ved f.eks. også at synet ændrer sig hvis man lever på begrænset plads. Afstandssynet bliver ringere fordi det ikke bruges, og dermed sker der måske en skærpelse af den del af synet vi bruger til korte afstande. Hvilken subjektiv betydning har det for oplevelsen af ens omgivelser og kan man ved indretning eller teknik stimulere længdesynet? Det burde vi kunne undersøge i ældregruppen.

 

Nye veje for rumfart og ældreforskning
Fremtidens rumfart vil stille helt nye krav til os fordi vi indimellem skal begive os ud på helt ukendte spor. En af de muligheder vi har for at få mere viden er gennem at finde det analoge til det vi færdes i til daglig. Jeg tror ældreforskningen vil kunne bidrage med vigtig viden til disse aspekter, dels gennem psykologisk forskning af ældres livsverden, dels gennem forsøg med ældre som kan simulere nogle af de forhold som kan være relevante for en rejse til Mars.

 

Fremtiden kræver også, netop fordi mennesket bliver den vigtigste faktor, at vi samarbejder både horisontalt på tværs af de traditionelle fagområder og vertikalt på langs af alder. Vi ved fra rumfartsforskningen og den biologiske ældreforskning, at der sker forandringer med vores krop gennem livet, men vi ved også fra den humanistiske ældreforskning at mange antagelser om aldring er bundet i kulturelle normer og ikke i objektive forhold. Ældreforskningen kan bidrage med viden om tilpasning til nye livsvilkår, hvad der skaber livskvalitet og hvordan man kompensere for tab af mobilitet og udfoldelsesmuligheder.

 

Rumfartsforskningen kan bidrage med viden om vores fysiologiske processer og komme med ideer til hvordan man aktivt interagere med dem. Rumfartsteknologien kan med udgangspunkt i forskning om vores dagligliv, komme med nye ideer til forbedringer af de ældres nærmeste miljø og teknologi som kan forøge deres velvære og livskvalitet trods tab af færdigheder.

 

Forøger vi levealderen og dermed den erhvervsaktive periode, vil dette også få betydning for rumfarten, fordi det formodentlig yderligere vil forøge gennemsnitsalderen for astronauter, i kraft af den fordel det giver i forhold til erfaring, strålingsrisiko og generel social kompetence.

 

Endelig tror jeg ikke interessen for rumfart og det langsigtede og fantastiske perspektiv som åbner sig har nogen alder. Kigger man på billedet af John Glenn, vil man i den gamle mands blik kunne se drengens begejstring for at være med til at skabe fremtiden.

 

Referencer

Gunji A. (2001) Inactivity, Health and Aging. Proceedings of the 4th Symposium on Inactivity, Saigakuin University Press, Japan

Heer M. (2002) Malnutrition in Space and its possible Relation to bone Loss In Abstracts from 8th European Symposium on Life Sciences Research in Space, Stockholm

Lane H.W, Schoeller D.A. (1999) Nutrition in Spaceflight and Weightlessness Models, CRC Press, New York

Study on the Survivability and Adaptation of Humans to Long-Duration Interplanetary and Planetary Environments, ESTEC/Contract No. 14056/99/NL/ ESTEC 30 May 2001

Maria Nyströms arbejde kan ses på www.ark3.lth.se/projects/stars02