Het begrijpen van de effecten van microzwaartekracht op het menselijk lichaam is essentieel om astronauten in staat te stellen maanden of zelfs jaren door de barre omgeving van de ruimte te reizen. Aanzienlijke veranderingen in de skelet- en spiersystemen van het lichaam zijn decennialang bestudeerd en strategieën om de fysieke fitheid te behouden worden toegepast door middel van verschillende tegenmaatregelen, waaronder krachtige oefeningen, aan boord van het internationale ruimtestation. Maar wetenschappers en onderzoekers moeten nog veel leren, inclusief hoe de tijd die in de ruimte wordt doorgebracht de ogen en de hersenen beïnvloedt.

Zelfs tijdens een reis van slechts twee weken treden veranderingen in het gezichtsvermogen op bij ongeveer een derde van de Amerikaanse astronauten. Als de reis langer duurt, bijvoorbeeld vier tot zes maanden, kan dat aantal verdubbelen. Maar voordat mogelijke oplossingen kunnen worden voorgesteld, moeten wetenschappers eerst begrijpen wat deze veranderingen veroorzaakt.

Op aarde dwingt de zwaartekracht het natuurlijke bloedvolume van een lichaam naar beneden, onder de taille. Ons hart dwingt het terug naar de gebieden boven de taille, inclusief onze ogen. Maar wat gebeurt er met dat volume bloed en andere vloeistoffen als de zwaartekracht ze niet langer naar beneden trekt?

Het menselijk lichaam heeft een geweldig aanpassingsvermogen. Sensoren in het bovenlichaam merken wanneer er te veel vloeistof wordt ontvangen, dus het lichaam zal zijn algehele bloedvolume in microzwaartekracht verminderen. Deze reactie gaat deze vloeiende verschuivingen echter niet altijd volledig tegen. Dit is soms te zien op foto's of video's van astronauten aan boord van het ruimtestation. Als hun gezicht er gezwollen uitziet, kan dit erop wijzen dat er te veel vocht in hun hoofd zit. Verzamelt deze vloeistof zich ook in of rond de ogen?

Visieonderzoekers werken eraan om beter te begrijpen of de chronische vloeistoffen tijdens ruimtevluchten naar het hoofd verschuiven, waardoor de vorm van het oog verandert, of dat vloeistof zich ophoopt aan de achterkant van het oog. Een beeldvormingstechniek, optische coherentietomografie genaamd, maakt gebruik van een speciale camera om foto's van de achterkant van het oog te maken en helpt wetenschappers de effecten van verhoogde vochtophoping in het weefsel daar beter te begrijpen.

Dr. Steven Laurie is de hoofdwetenschapper voor onderzoek naar Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome. Hij zegt:"Sinds astronauten korte Space Shuttle-missies hebben gevlogen, weten we dat veranderingen in het gezichtsvermogen tijdens ruimtevluchten sneller plaatsvinden dan zou worden verwacht in dezelfde periode op aarde. Toen we echter eenmaal zwelling begonnen te zien aan de achterkant van het oog rond de oogzenuw, werd dit zorgwekkender omdat het op de lange termijn kan leiden tot veranderingen in het gezichtsvermogen die niet kunnen worden verholpen met nieuwe lenzen op sterkte."

Een andere uitdaging voor wetenschappers is dat astronauten mogelijk niet voldoen aan een one-size-fits-all-behandelingsbenadering. Terwijl alle astronauten chronische gewichtloosheid ervaren, vertoont ongeveer 70% de eerste tekenen van vochtophoping aan de achterkant van het oog, en slechts 15% vertoont meer tekenen hiervan. Wanneer ze terugkeren naar de zwaartekracht van de aarde, kan het tot 1 jaar duren voordat deze veranderingen zijn opgelost, waarbij sommige veranderingen aan het oog nooit volledig terugkeren naar hoe ze waren vóór de ruimtevlucht. Zowel mannen als vrouwen zijn getroffen, in een of beide ogen.

Dr. Laurie concludeert:"Onderzoekers en artsen houden astronauten tijdens en na de ruimtevlucht nauwlettend in de gaten om te bepalen of er blijvende veranderingen in het gezichtsvermogen optreden, terwijl ze ook doorgaan met onderzoek om meer te weten te komen over de onderliggende oorzaken van deze veranderingen." + Verder verkennen

De impact van langdurige ruimtevluchten op cerebrospinale vloeistof en perivasculaire ruimten bij astronauten en kosmonauten