Die Technologie des Kälteschlafs taucht in fast allen SF-Universen und in unzähligen Büchern auf. Realisten überbrücken damit die extrem langen Reisezeiten und Dramatiker freuen sich darüber, dass sie die öde Reise nicht darstellen müssen. Bei einem langen Raumflug kann ja über Jahre hinweg rein gar nichts passieren (wobei dies auch für gewisse SF-Serien gilt).
Der Kälteschlaf ist ein interessantes technisches Konzept, das wir hier näher beleuchten wollen.
Der Sinn hinter der ganzen Angelegenheit ist es, Energie und vor allem Sauerstoff zu sparen. Die meisten Systeme an Bord eines Schläferschiffs werden automatisiert sein und die Mannschaft wird eigentlich nur noch am Zielort gebraucht.
Im Schlaf sinkt der Verbrauch von Sauerstoff, die Körpertemperatur fällt und das Herz schlägt langsamer. Alles gute Vorgänge, wenn man keine Ökosphäre vor der Hautür hat.
Leider ist es recht schwierig über 8 Stunden Schlaf hinaus zu kommen, was dafür sorgt, dass die Mannschaft den Großteil der Reise über wach wäre, das wäre aber wie erwähnt nur begrenzt sinnvoll.
Also muss man dafür sorgen, dass die Mannschaft den Großteil der Reise in einem schlafähnlichen Zustand verbringt. Der Verbrauch von Sauerstoff, die Energie für die Beleuchtung kann man sich sparen und beheizt werden nur noch die Schlafräume, während der Rest des Schiffes kühler wird (natürlich nicht vollkommen kühl, Frostschäden an den Systemen wären wenig wünschenswert).
Was ist heute schon möglich?
Das künstliche Koma ist ein verfügbares medizinisches Verfahren, hinzu kommen diverse Medikamente, welche die Schlafphasen zumindest etwas verlängern können.
Wir können also die Mannschaft bisher nur ins Koma bringen oder unter Drogen setzen.
Neben den Risiken dieser Prozedur gibt es allerdings handfeste Probleme. Die Verdauung arbeitet weiter, auch bei einer intravenösen Ernährung, wie sie wohl hier zum Tragen kommen würde. Okay, das Problem könnte man ja noch mit Kathetern lösen, aber beim Zweiten wird es schwieriger.
Das Hauptproblem bei langen Phasen der körperlichen Inaktivität ist der Abbau von Muskelmasse, ein Effekt der sich bei Komapatienten überall finden lässt und bei Astronauten ebenso. Auf der Erde hat man Krankengymnastik, die einem komatösen Menschen dienlich ist, im Weltall wird viel Sport getrieben. Wenn man jedoch alle negativen Faktoren kombiniert sieht es ziemlich übel für unserer Schläfer aus: die Schwerelosigkeit und die fehlende Bewegung würden zum rapiden Abbau der Muskeln im Körper der Mannschaft führen. Wenn sie am Zielort aufwachen, könnten sie sich wohl kaum noch bewegen oder sie wären auf die Schwerelosigkeit ihres Schiffes angewiesen. Die einzige Alternative wäre das langsame Wiederaufbauen der Muskeln durch Sport. Gehen wir von einer höher entwickelten Technik und einem Schiff mit künstlicher Schwerkraft aus, so ist der Abbau dennoch vorhanden. Abgesehen davon, dass die Schläfer sich wundliegen.
Die einzige Lösung wäre es, Pflegepersonal wach zulassen, das die Schläfer bewegt und mit ihnen trainiert. Bei einer großen Mannschaft könnte diese Aufgabe von einem Bruchteil der Crew übernommen werden. Denkbar und auch wahrscheinlicher ist der Einsatz von Maschinen, die diese Aufgaben übernehmen werden. Der Pflegeroboter kann rund um die Uhr arbeiten und verbraucht keine kostbare Luft.
Bis zu dieser Stelle haben wir nur über „normales“ Schlafen geredet.
Kälteschlaf ist jedoch ein anderes Verfahren, dass, wie der Namen schon sagt, Kälte mit einbezieht. Eigentlich ist das eine sehr gute Idee. Bei starker Kälte werden die Atmung und der Herzschlag sogar noch niedriger als im Tiefschlaf. Das Verfahren ist auf natürlichem Wege schon vorgekommen. Immer wieder mal hört man von Lawinenopfern, die viele Stunden eingeklemmt im Schnee überlebt haben, obwohl der Sauerstoff längst hätte aufgebraucht sein müssen. Ich muss aber anmerken, dass die Chance dies zu Überleben minimal ist. Es ist ein unglaubliches Glück auf diese Weise zu überdauern und künstlich wurde ein solcher Zustand noch nicht erreicht. Zumal selbst die härtesten Menschen früher oder später erfrieren werden.
Gehen wir mal kurz von einem komplett durchgefrorenen Menschen aus. Der Körper bleibt über Jahrhunderte hinweg im tadellosen Zustand, wie uns etwa Ötzi beweist. Es ist die optimale Konservierungsart. Dumm ist es aber, dass die Eiskristalle die Zellen schädigen und man einen solchen Menschen zwar auftauen, aber nicht wiederbeleben kann.
Wer sich mit dem Phänomen des Winterschlafs beschäftigt, der kennt sicherlich den mittlerweile doch recht populären kanadischen Frosch:
Zoologie/Physiologie: Süße, auftaubare Frösche | Wissen | ZEIT ONLINE
Glyzerin und Glukose werden im Blut dieser Tiere freigesetzt, um den Schäden der Kälte zu trotzen. Da stellt sich doch die Frage, ob dieser Trick nicht auch irgendwie auf dem Menschen anwendbar ist? Es laufen darüber tatsächlich bereits Studien. Aber es ist nach wie vor fragwürdig, ob unser Organismus dazu fähig ist und, falls er das ist, wie lange er diesen Zustand ertragen kann.
Daher meine Fragen:
Haltet Ihr die Technologie des Kälteschlafs für eines Tages realisierbar?
Welche Risiken seht Ihr bei diesem Verfahren?
Welche Alternativen kommen Euch in den Sinn (gentechnisch verbesserte Menschen, die die Schwerelosigkeit besser verkraften und länger leben oder gar keinen Menschen und bloß noch Roboter…)?
In welchen Filmen und Büchern fandet ihr die Darstellung am glaubhaftesten oder am interessantesten?
Der Kälteschlaf ist ein interessantes technisches Konzept, das wir hier näher beleuchten wollen.
Der Sinn hinter der ganzen Angelegenheit ist es, Energie und vor allem Sauerstoff zu sparen. Die meisten Systeme an Bord eines Schläferschiffs werden automatisiert sein und die Mannschaft wird eigentlich nur noch am Zielort gebraucht.
Im Schlaf sinkt der Verbrauch von Sauerstoff, die Körpertemperatur fällt und das Herz schlägt langsamer. Alles gute Vorgänge, wenn man keine Ökosphäre vor der Hautür hat.
Leider ist es recht schwierig über 8 Stunden Schlaf hinaus zu kommen, was dafür sorgt, dass die Mannschaft den Großteil der Reise über wach wäre, das wäre aber wie erwähnt nur begrenzt sinnvoll.
Also muss man dafür sorgen, dass die Mannschaft den Großteil der Reise in einem schlafähnlichen Zustand verbringt. Der Verbrauch von Sauerstoff, die Energie für die Beleuchtung kann man sich sparen und beheizt werden nur noch die Schlafräume, während der Rest des Schiffes kühler wird (natürlich nicht vollkommen kühl, Frostschäden an den Systemen wären wenig wünschenswert).
Was ist heute schon möglich?
Das künstliche Koma ist ein verfügbares medizinisches Verfahren, hinzu kommen diverse Medikamente, welche die Schlafphasen zumindest etwas verlängern können.
Wir können also die Mannschaft bisher nur ins Koma bringen oder unter Drogen setzen.
Neben den Risiken dieser Prozedur gibt es allerdings handfeste Probleme. Die Verdauung arbeitet weiter, auch bei einer intravenösen Ernährung, wie sie wohl hier zum Tragen kommen würde. Okay, das Problem könnte man ja noch mit Kathetern lösen, aber beim Zweiten wird es schwieriger.
Das Hauptproblem bei langen Phasen der körperlichen Inaktivität ist der Abbau von Muskelmasse, ein Effekt der sich bei Komapatienten überall finden lässt und bei Astronauten ebenso. Auf der Erde hat man Krankengymnastik, die einem komatösen Menschen dienlich ist, im Weltall wird viel Sport getrieben. Wenn man jedoch alle negativen Faktoren kombiniert sieht es ziemlich übel für unserer Schläfer aus: die Schwerelosigkeit und die fehlende Bewegung würden zum rapiden Abbau der Muskeln im Körper der Mannschaft führen. Wenn sie am Zielort aufwachen, könnten sie sich wohl kaum noch bewegen oder sie wären auf die Schwerelosigkeit ihres Schiffes angewiesen. Die einzige Alternative wäre das langsame Wiederaufbauen der Muskeln durch Sport. Gehen wir von einer höher entwickelten Technik und einem Schiff mit künstlicher Schwerkraft aus, so ist der Abbau dennoch vorhanden. Abgesehen davon, dass die Schläfer sich wundliegen.
Die einzige Lösung wäre es, Pflegepersonal wach zulassen, das die Schläfer bewegt und mit ihnen trainiert. Bei einer großen Mannschaft könnte diese Aufgabe von einem Bruchteil der Crew übernommen werden. Denkbar und auch wahrscheinlicher ist der Einsatz von Maschinen, die diese Aufgaben übernehmen werden. Der Pflegeroboter kann rund um die Uhr arbeiten und verbraucht keine kostbare Luft.
Bis zu dieser Stelle haben wir nur über „normales“ Schlafen geredet.
Kälteschlaf ist jedoch ein anderes Verfahren, dass, wie der Namen schon sagt, Kälte mit einbezieht. Eigentlich ist das eine sehr gute Idee. Bei starker Kälte werden die Atmung und der Herzschlag sogar noch niedriger als im Tiefschlaf. Das Verfahren ist auf natürlichem Wege schon vorgekommen. Immer wieder mal hört man von Lawinenopfern, die viele Stunden eingeklemmt im Schnee überlebt haben, obwohl der Sauerstoff längst hätte aufgebraucht sein müssen. Ich muss aber anmerken, dass die Chance dies zu Überleben minimal ist. Es ist ein unglaubliches Glück auf diese Weise zu überdauern und künstlich wurde ein solcher Zustand noch nicht erreicht. Zumal selbst die härtesten Menschen früher oder später erfrieren werden.
Gehen wir mal kurz von einem komplett durchgefrorenen Menschen aus. Der Körper bleibt über Jahrhunderte hinweg im tadellosen Zustand, wie uns etwa Ötzi beweist. Es ist die optimale Konservierungsart. Dumm ist es aber, dass die Eiskristalle die Zellen schädigen und man einen solchen Menschen zwar auftauen, aber nicht wiederbeleben kann.
Wer sich mit dem Phänomen des Winterschlafs beschäftigt, der kennt sicherlich den mittlerweile doch recht populären kanadischen Frosch:
Zoologie/Physiologie: Süße, auftaubare Frösche | Wissen | ZEIT ONLINE
Glyzerin und Glukose werden im Blut dieser Tiere freigesetzt, um den Schäden der Kälte zu trotzen. Da stellt sich doch die Frage, ob dieser Trick nicht auch irgendwie auf dem Menschen anwendbar ist? Es laufen darüber tatsächlich bereits Studien. Aber es ist nach wie vor fragwürdig, ob unser Organismus dazu fähig ist und, falls er das ist, wie lange er diesen Zustand ertragen kann.
Daher meine Fragen:
Haltet Ihr die Technologie des Kälteschlafs für eines Tages realisierbar?
Welche Risiken seht Ihr bei diesem Verfahren?
Welche Alternativen kommen Euch in den Sinn (gentechnisch verbesserte Menschen, die die Schwerelosigkeit besser verkraften und länger leben oder gar keinen Menschen und bloß noch Roboter…)?
In welchen Filmen und Büchern fandet ihr die Darstellung am glaubhaftesten oder am interessantesten?
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