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# Luft- und Raumfahrtphysiologie

- Konzept
- Zur Vervollständigung

Im Flug hat die Luft weniger Druck, Beschleunigungen verschieben das Blut, und im All schwächt die fehlende Schwerkraft Knochen und Muskeln.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: G-Kräfte, Mikrogravitation

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## Das Wichtigste

- Druckkabine ≈1800–2400 m äquivalente Höhe: der PaO₂ sinkt, was bei Patienten mit COPD oder schwerer Anämie bedeutsam ist.
- Zeit des nutzbaren Bewusstseins nach Dekompression: Sekunden in ≈12.000 m; daher die Sauerstoffmasken.
- +Gz (Kopf zu Fuß): Blut versackt in den Beinen; ≈4–6 G verursachen Grauschleier (Greyout), dann Blackout und Bewusstseinsverlust.
- Mikrogravitation: Flüssigkeitsverschiebung zum Kopf, Diurese, geringeres Plasmavolumen und orthostatische Intoleranz nach der Rückkehr.
- Knochenverlust von ≈1–2 % pro Monat im All, vor allem in den tragenden Knochen.

## Worum es geht

Die Luftfahrt setzt den Menschen hypobarer Hypoxie, Gasausdehnung (Boyle-Gesetz) und blutverschiebenden Beschleunigungen aus. Die Kabine eines Verkehrsflugzeugs ist auf eine äquivalente Höhe von ≈1800–2400 m bedruckt, ähnlich wie das Leben in Bogotá. Im All verschiebt sich ohne Schwerkraft das Blut zum Kopf, das Herz passt sich an, und Knochen und Muskeln schwinden durch Nichtgebrauch.

## Wichtige Fakten

- Eingeschlossenes Gas dehnt sich im Flug aus: ein nicht drainierter Pneumothorax verschlechtert sich, und Fliegen ist kontraindiziert.
- Anti-G-Manöver (Muskelanspannung, forcierte Atmung) und Anti-G-Anzüge steigern den venösen Rückstrom.
- Im All bekommen Astronauten ein aufgedunsenes Gesicht und dünne Beine («Mondgesicht, Vogelbeine»).
- Ohne Belastung überwiegen die Osteoklasten, und das Urincalcium steigt: ein Risiko für Nierensteine.

## Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

- Eine +Gz-Beschleunigung drückt das Blut zu den Füßen, und der arterielle Druck auf Augen- und Hirnhöhe fällt.
- Die Barorezeptoren steigern HF und Vasokonstriktion, brauchen dafür aber einige Sekunden.
- Die Netzhaut, die gegen den Augeninnendruck perfundiert wird, verliert zuerst den Fluss (Greyout); dann versagt das Gehirn.
- In Mikrogravitation versackt das Blut nicht mehr in den Beinen: Herz und Volumenrezeptoren «sehen» ein Volumenüberangebot.
- ADH und Aldosteron sinken, das natriuretische Peptid steigt: Diurese und geringeres Plasmavolumen.
- Zurück in der Schwerkraft fehlt Volumen und der Reflex ist aus der Übung: orthostatische Hypotonie.

## Klinischer Bezug

- Fliegen bei schwerer COPD: der PaO₂ kann ohne zusätzlichen Sauerstoff auf gefährliche Werte fallen.
- Bewohner des Tieflands, die nach Bogotá fliegen, haben bereits Stunden in leichter Hypoxie in der Kabine verbracht.
- Der Knochenverlust in der Raumfahrt ähnelt dem bei längerer Bettruhe und der Inaktivitätsosteoporose.

## Merkhilfe

«Oben weniger Druck; in der Kurve Blut zu den Füßen; im All Blut zum Kopf».

## Testen Sie sich

Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.

## Warum sieht ein Pilot in einer engen Kurve erst grau, bevor er das Bewusstsein verliert?

Die +Gz-Beschleunigung senkt den arteriellen Druck auf Kopfhöhe; die Netzhaut, die den Augeninnendruck überwinden muss, verliert ihre Perfusion vor dem Gehirn.

## Warum hat ein Astronaut bei der Rückkehr zur Erde eine orthostatische Hypotonie?

In Mikrogravitation hat er durch Diurese Plasmavolumen verloren, und sein Barorezeptorreflex hat sich angepasst; beim Aufstehen versackt das Blut in den Beinen.

## Warum schließt ein unbehandelter Pneumothorax das Fliegen aus?

Nach dem Boyle-Gesetz dehnt sich die eingeschlossene Luft aus, wenn der Kabinendruck fällt, und kann zu einem Spannungspneumothorax werden.

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## Verknüpfungen

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Quellen: [Aerospace Physical Effects](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK547658/) (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2022).

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