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Ein Vibrationsgerät, das für Astronauten entwickelt worden ist, hilft nun Kindern, die im Rollstuhl sitzen

Von Anja Krüger Copyright © 1997-2006 by Ärzte Zeitung 9.2.2006

Manche Ärzte ärgern sich über die Ausgaben für Weltraumforschung, weil dieses Geld ihrer Meinung nach besser in den medizinischen Fortschritt auf der Erde investiert werden sollte. Doch Weltraumforschung kommt auch der Medizin zugute, wie das Beispiel des neunjährigen Jan zeigt.

Kann schon 300 Schritte gehen: der neunjährige Jan, der an Glasknochenkrankheit leidet, nach seinem Training auf dem Vibrationssystem "Galileo".

Kann schon 300 Schritte gehen: der neunjährige Jan, der an Glasknochenkrankheit leidet, nach seinem Training auf dem Vibrationssystem "Galileo". Foto: dpa

Er leidet an Glasknochenkrankheit, einem Knochenbaudefekt, und trainiert seit fünf Monaten an einem Gerät, das eigentlich für Astronauten entwickelt worden ist. Statt nur sieben Meter kann er sich nun 30 Meter mit dem Rollator, einer fahrbaren Gehhilfe, bewegen. "Das mag sich für Außenstehende wenig anhören", sagt sein Vater Udo Reiser. "Aber für Jan bedeutet es, daß er sein Zuhause jetzt zum ersten Mal alleine durchqueren kann."

Ärzte der Unikinderklinik Köln nutzen Ergebnisse aus der Weltraumforschung, um Jan und anderen Kinder mit chronischen Erkrankungen des Skelett-, Muskel- und Nervensystems zu helfen. "Astronauten und Kinder im Rollstuhl haben eines gemeinsam: Sie arbeiten nur mit den Armen", erklärte Professor Eckhard Schönau von der Kinderklinik.

In der Schwerelosigkeit bilden sich Beinmuskeln zurück

"Bei Kader ist eine geplante Operation wegen Kontrakturen im Kniegelenk zum Glück nicht mehr erforderlich."

Zuhal Kolcak Mutter der 16jährigen Kader, die an einer Myelomeningozele leidet

Wegen der Schwerelosigkeit gebrauchen Raumfahrer nicht die Muskeln der Beine, des Beckens und der unteren Rumpfhälfte. Die Folgen sind bei ihnen und Patienten im Rollstuhl die gleichen: Die Muskeln bilden sich zurück, es kommt zu einer Verringerung der Knochendichte.

Dieser Mechanismus gefährdet bemannte Missionen zum Mars, wie sie die Weltraumorganisationen NASA und ESA planen. Nach heutigem Stand der Technik dauert allein die Hinreise neun bis 15 Monate.

"Ohne Gegenmaßnahmen wären Astronauten bei der Ankunft auf dem Mars nicht dazu in der Lage, die vorgesehenen Aufgaben zu erfüllen", sagte Professor Dieter Felsenberg, Leiter des Zentrums für Muskel- und Knochenforschung an der Charité in Berlin. Er hat mit anderen Wissenschaftlern im Auftrag von NASA und ESA eine Methode entwickelt, mit der Muskel- und Knochenabbau im All verhindert werden können.

"Wir haben versucht, Schwerelosigkeit durch Bettlägerigkeit zu simulieren", berichtete Felsenberg. Die Forscher verordneten 20 jungen, gesunden Männern für acht Wochen strikte Bettruhe. Zehn von ihnen absolvierten täglich Übungen an einem speziellen Vibrationsgerät. Dieses Gerät sollte ein normales Widerstands-Kraft-Training, das im Weltraum wegen der Schwerelosigkeit nicht möglich ist, für Astronauten ersetzen.

Beim Vibrationstraining wird eine Plattform, an der Stahlfedern befestigt sind, mit einem Motor zum Schwingen gebracht. Die Nutzer sind durch Gurte mit ihr verbunden, so daß ihre Beine gegen die Plattform gedrückt werden. "Mit dem Vibrationsgerät können innerhalb von vier Minuten so viele Muskelzyklen wie bei einem 10 000-Meter-Lauf erzeugt werden."

Nach Felsenbergs Angaben führte das Training mit dem "Galileo-Space" bei den Versuchspersonen zu einer 75prozentigen Zunahme an Muskelfasern des Typs IIa. Das sind die Muskelfasern, die für die dynamische Kraftentwicklung zuständig sind und dafür sorgen, daß eine Stimulation für Erhalt oder Aufbau des Knochen erfolgt. Die Mitglieder der Kontrollgruppe ohne Training verloren dagegen 25 Prozent der Muskelfasern.

Auf Basis dieser Ergebnisse haben die Ärzte der Kölner Universitätskinderklinik das Konzept "Auf die Beine" entwickelt. Sie paßten den Galileo-Trainer an die Bedürfnisse von Kindern an, die nicht stehen können, indem sie ihn an einen Kipptisch montierten. Auf diese Weise kann das Training mit einer minimalen Belastung der unteren Extremitäten beginnen.

Die Ärzte verringern den Winkel des Tisches entsprechend der wachsenden Muskelkraft des Patienten, bis der Patient stehen kann. Das Training wird mit einem physiotherapeutischen Programm sowie Schulungen für Patienten und Angehörige ergänzt. Nach einem zweiwöchigen stationären Aufenthalt können die Patienten das Gerät für sechs Monate mit nach Hause nehmen.

Die Ärzte haben bislang 20 Kinder mit dieser Methode behandelt - mit Erfolg. Jan etwa konnte nicht nur seinen Bewegungsradius enorm erhöhen. Er ist nun auch dazu in der Lage, selbständig aus seinem Rollstuhl auszusteigen. Die 16jährige Kader, die an einer Myelomeningozele leidet, konnte sich bis vor kurzem außerhalb des Rollstuhls nur mit für sie extrem unangenehmen Oberschenkelorthesen fortbewegen.

"Jetzt brauche ich nur noch Unterschenkelorthesen. Das ist toll", sagte sie bei der Vorstellung des Projekts in Köln. Im vergangenen Jahr planten die Ärzte wegen Kontrakturen im Kniegelenk eine Operation. "Das ist zum Glück nicht mehr erforderlich", so ihre Mutter Zuhal Kolcak.