Folgen langer Raumflüge

Nach 90 Tagen im All häufen sich Hüftbrüche bei Astronauten

 Dennis Lenz

Nach 90 Tagen im All häufen sich Hüftbrüche bei Astronauten
(Symbolbild) Lange Raumflüge belasten das Skelett auch dann, wenn Astronauten regelmäßig trainieren. Eine neue Auswertung untersucht Hüftfrakturen nach der Rückkehr zur Erde und vergleicht unterschiedliche Flugdauern. Besonders Missionen von mehr als 90 Tagen fallen in den Daten auf. Die Beobachtungsstudie kann einen direkten ursächlichen Effekt der Raumfahrt jedoch nicht allein beweisen. (Foto: © Forschung und Wissen, KI-Bild)

Nach Raumflügen von mehr als 90 Tagen treten bei Astronauten in einer neuen Langzeitauswertung häufiger Hüftfrakturen auf als nach kürzeren Missionen oder bei Astronauten ohne Raumflug. Der Befund betrifft eine kleine und außergewöhnliche Population. Trotzdem ist er für künftige Mond- und Marsmissionen relevant, weil deren Besatzungen deutlich länger der Schwerelosigkeit ausgesetzt sein werden.

Auf der Erde arbeitet das Skelett permanent gegen die Schwerkraft. Beim Gehen, Stehen und Treppensteigen entstehen Kräfte, auf die Knochen und Muskeln reagieren. In der Schwerelosigkeit fällt ein großer Teil dieser alltäglichen Belastung weg. Besonders Knochen, die normalerweise viel Körpergewicht tragen, können dadurch Mineral verlieren und ihre innere Struktur verändern. Astronauten trainieren deshalb täglich mit speziellen Geräten. Trotzdem ist seit Langem bekannt, dass längere Missionen messbare Veränderungen des Skeletts verursachen können. Die meisten Studien untersuchten bisher Knochendichte und Mikrostruktur unmittelbar vor und nach dem Flug. Eine Hüftfraktur Jahrzehnte später ist ein deutlich anderer Endpunkt.

Genau deshalb ist eine Langzeitauswertung schwierig. Astronauten sind keine zufällig ausgewählte Bevölkerungsgruppe. Sie werden medizinisch stark selektiert, sind meist körperlich fit und unterscheiden sich in Alter, Beruf und Gesundheitsversorgung vom Bevölkerungsdurchschnitt. Gleichzeitig haben sich Raumfahrzeuge, Trainingsprogramme und Missionslängen über Jahrzehnte verändert. Ein einfacher Vergleich von Astronauten mit der Gesamtbevölkerung könnte daher irreführend sein. Die neue Studie versucht stattdessen, innerhalb des Astronautenkollektivs Unterschiede nach Flugdauer zu betrachten und zusätzlich Personen ohne eigenen Raumflug einzubeziehen.

Was nach mehr als 90 Tagen im All auffällt

Die am 1. Oktober 2026 veröffentlichte Auswertung in Mayo Clinic Proceedings fand nach Missionen von mehr als 90 Tagen eine höhere Rate späterer Hüftfrakturen. Der Vergleich umfasst kürzere Raumflüge und eine Gruppe von Astronauten, die nicht ins All geflogen waren. Die Schwelle von 90 Tagen ist eine analytische Einteilung der Studie und keine biologische Grenze, an der sich der Knochenzustand plötzlich ändert. Wahrscheinlicher ist eine zeitabhängige Belastung, deren Effekte sich mit zunehmender Flugdauer verändern. Die Studie beschreibt einen Zusammenhang. Sie kann nicht beweisen, dass jeder beobachtete Bruch durch die frühere Mission verursacht wurde.

Warum gerade die Hüfte für Raumfahrtmedizin wichtig ist

Der Oberschenkelhals und angrenzende Bereiche des Hüftgelenks tragen auf der Erde hohe Lasten. Veränderungen der Knochendichte und Mikroarchitektur könnten deshalb langfristig besonders relevant sein. Eine Hüftfraktur ist zudem kein geringfügiger Laborwert, sondern ein klinisch bedeutsames Ereignis. Bei älteren Menschen kann sie Mobilität und Selbstständigkeit stark beeinträchtigen. Astronauten sind während ihrer aktiven Laufbahn meist wesentlich fitter als typische Patienten mit osteoporotischen Brüchen. Ein später erhöhtes Risiko in dieser Gruppe wäre deshalb besonders bemerkenswert. Gleichzeitig ist wegen der kleinen Gesamtzahl von Astronauten jede statistische Auswertung anfällig für einzelne Ereignisse. Die Ergebnisse benötigen daher weitere Beobachtung.

Was die Studie über Ursache und Wirkung nicht beweist

Die zugrunde liegende Arbeit Increased Rates of Hip Fractures Associated With Longer Spaceflight Durations ist retrospektiv. Forscher betrachten also bereits vergangene Missionen und spätere Gesundheitsereignisse. Dadurch lassen sich Zusammenhänge erkennen, aber unbeobachtete Unterschiede zwischen Gruppen können eine Rolle spielen. Astronauten auf langen Missionen könnten beispielsweise im Durchschnitt aus anderen Jahrgängen stammen als Teilnehmer sehr kurzer historischer Flüge. Auch Trainingsverfahren haben sich verändert. Eine kontrollierte Studie, in der Menschen zufällig für Monate in die Schwerelosigkeit geschickt würden, wäre weder praktisch noch ethisch möglich. Langzeitbeobachtung und sorgfältige statistische Kontrolle bleiben deshalb besonders wichtig.

Warum Knochen nach der Rückkehr nicht sofort wieder normal sind

Knochensubstanz passt sich langsam an mechanische Belastung an. Nach der Rückkehr beginnt der Körper zwar wieder unter normaler Schwerkraft zu arbeiten, doch verlorene Struktur kehrt nicht notwendigerweise überall vollständig oder gleich schnell zurück. Frühere Untersuchungen fanden besonders an gewichttragenden Knochen teilweise langanhaltende Veränderungen. Entscheidend ist nicht nur die durchschnittliche Mineraldichte. Auch die räumliche Mikroarchitektur beeinflusst Stabilität. Zwei Knochen mit ähnlicher Gesamtmineralmenge können sich mechanisch unterschiedlich verhalten, wenn das Material anders verteilt ist. Deshalb reichen einfache Dichtemessungen möglicherweise nicht aus, um das spätere Frakturrisiko vollständig zu beurteilen.

Welche Rolle Training im All spielt

Auf der Internationalen Raumstation verbringen Besatzungsmitglieder täglich viel Zeit mit Ausdauer- und Krafttraining. Besonders Widerstandsübungen sollen Muskeln und Knochen belasten, obwohl das Körpergewicht praktisch entfällt. Moderne Geräte können hohe Kräfte erzeugen. Trotzdem simulieren sie nicht jede Belastung des normalen Alltags. Auf der Erde entstehen beim Gehen, Laufen und Springen Tausende kurze Lastwechsel. Im All muss Training diese fehlende Grundbelastung in vergleichsweise kurzen Einheiten ersetzen. Ernährung, Vitamin-D-Versorgung und individuelle Unterschiede kommen hinzu. Künftige Gegenmaßnahmen könnten daher nicht nur stärkeres Training, sondern auch Medikamente oder neue Kombinationen verschiedener Ansätze umfassen.

Warum Mond- und Marsmissionen die Frage dringlicher machen

Viele historische Raumflüge dauerten Tage oder wenige Wochen. Missionen auf der ISS dauern inzwischen häufig etwa ein halbes Jahr. Künftige Reisen zum Mars würden erheblich länger dauern und zusätzlich unterschiedliche Schwerkraftphasen kombinieren. Die Besatzung wäre zunächst monatelang nahezu schwerelos, anschließend einer Marsgravitation von nur rund 38 Prozent der Erdschwerkraft ausgesetzt und später erneut lange im Transit. Erfahrungen aus dem niedrigen Erdorbit lassen sich deshalb nicht vollständig übertragen. Die neue Hüftfrakturanalyse liefert trotzdem ein Warnsignal für die langfristige Planung: Folgen einer Mission müssen nicht mit der Landung auf der Erde enden. Raumfahrtmedizin muss auch Jahrzehnte nach dem Flug betrachten.

Mayo Clinic Proceedings, Increased Rates of Hip Fractures Associated With Longer Spaceflight Durations; doi:10.1016/j.mayocp.2026.06.025

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