NASA-Rotlichttherapie: Die außerirdische Weltraumtherapie

Astronaut:in bei der Arbeit mit rotem Licht

Nicht zuletzt aus Film und Fernsehen wissen wir, dass das Leben abseits unseres geliebten Planeten Erde, zumindest im Rest unseres Sonnensystems, nicht so gut gedeiht. Mark Wahlberg’s scheitern als “Marsianer” beim Nutzpflanzenanbau ist ein Paradebeispiel und für die NASA im realen Alltag tatsächlich ein großes Problem. NASA-Wissenschaftler wollten daher herausfinden, wie sie das außerirdigsche Pflanzenwachstum optimieren können, um die Astronauten auf Langstreckenmissionen im All zu ernähren. Um die Pflanzen mit ausreichend Licht zu versorgen, konnte man nicht auf herkömmliche Lichtquellen wie Glühbirnen oder Halogenlampen zurückgreifen, da sie nicht für den Weltraumflug geeignet waren. Besonders problematisch stellte sich dabei der enorme Energiebedarf der Leuchtmittel und die hohe Wärmeabgabe dar. 


LED-Lampen wurden als praktikable Alternative ins Spiel gebracht, da sie sowohl sicher als auch energieeffizient sind.

In diesem Artikel geht es um die Anfänge und Entwicklung der Rotlichtforschung der NASA: die Anfänge im Gartenbau, die Zulassung der Rotlichttherapie durch die NASA und die heutige Verwendung für die menschliche Gesundheit. 


Was die NASA im Weltraum züchten wollte


Bereits in den 1980er Jahren begannen NASA-Wissenschaftler damit, zu erforschen, wie Sie lebende Pflanzen von der Erde in den Weltraum bringen konnte. Ziel dieser Forschungen war es, herauszufinden, ob sich in späterer Zukunft Pflanzen in Space Shuttles, der ISS oder auf anderen Planeten kultivieren und züchten ließen, um so aktiv die Zukunft der Weltraumforschung mitzugestalten. Voraussetzung dafür ist, dass die Pflanzen in der Lage sind, extraterrestrische Reisen zu überleben und unter veränderten Bedingungen zu wachsen und zu gedeihen. Zudem wollte man herausfinden, ob die Pflanzen die Astronauten gesund halten würden indem sie ihnen frische Nahrungsmittel liefern, auf die man sonst bei längeren Weltraumreisen ohne Nachschublieferungen lange verzichten müsste. Da man diese Pflanzen zudem im besten Fall einfach aus Samen im All aufziehen würde, geriet der Weltraum-Gartenbau auch durch seine Möglichkeiten Platz und Gewicht zu sparen ins Interesse der Wissenschaftler. 


In den späten 1980er Jahren kam dem Wissenschaftler Ronald W. Ignatius die Idee, für die Pflanzenzucht im All auf LEDs zu setzen. LEDs, so heißt es in einem NASA-Artikel, “bieten eine hohe Energieeffizienz und praktisch keine Wärme, obwohl sie Lichtwellen freisetzen, die zehnmal heller sind als die Sonne”. So konnten die Wissenschaftler feststellen, dass die LEDs die für die Photosynthese der Pflanzen erforderlichen Lichtwellenlängen und Lichtintensitäten liefern können. 


Bereits die ersten Experimente mit den LEDs als Lichtquellen waren sehr vielversprechend, auch wenn der erste Weizen, der an Bord des Raumschiffs angebaut wurde, in Form und Farbe ungewöhnlich erschien. Diese Ergebnisse veranlassten Ignatius dazu, LED-Produkte zu entwickeln, die genau diese Wellenlängen ausstrahlen, die Pflanzen zur Photosynthese benötigen würden. Im Laufe der Jahre wurden so LEDs entwickelt, die mehr und mehr auf bestimmte Wellenlängen programmiert werden konnten. Die heutigen LEDs sind leistungsfähiger, geben weniger Wärme ab und können präzise auf Wellenlängen im Nanometer-Bereich abgestimmt werden, damit sie perfekt für ihren jeweiligen Einsatzzweck optimiert sind.


Eine bahnbrechende Entdeckung


Schon während der ersten Forschungen mit den LED-Leuchten, machten die Wissenschaftler der NASA zufällig eine Entdeckung, die tiefgreifende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hatte. Die roten Wellenlängen förderten nicht nur das Pflanzenwachstum, sondern auch die Heilung von Hautläsionen der Wissenschaftler, die dem Licht ausgesetzt waren. 


Dies war eine wahrlich willkommene Entdeckung! Im Allgemeinen war auch zu dieser Zeit schon bekannt, dass die Mikrogravitations-Umgebung in Raumschiffen für die Gesundheit der Astronauten sehr schädlich ist. In einem Artikel über die Entdeckung schreibt der Orthopäde Howard B. Cotler: “Die Verletzungsrate von Astronauten während der Mission ist dreimal höher als außerhalb der Missionen, und es wurde beobachtet, dass Wunden in der Umlaufbahn langsamer heilen.”


Doch nicht nur die geringe Gravitation, auch die Strahlenbelastung kann für die Astronauten bei einer Weltraummission ein weiteres Risiko darstellen. Ohne die schützende Atmosphäre der Erde sind die Astronauten im All einer viel höheren Strahlung ausgesetzt, die so stark sein kann, dass sie zu einer vorübergehenden Strahlenkrankheit führen kann und andere langfristige Risiken birgt. Die Strahlung schädigt die Lymphozyten (Zellen, die an der Immunreaktion des Körpers beteiligt sind), verursacht Krebs, Durchblutungsstörungen und kann einen früheren Alzheimer-Ausbruch zur Folge haben.


Angesichts all dieser Risiken war die Entdeckung der heilenden Eigenschaften des roten Lichts außerordentlich aufregend. Sie führte dazu, dass die NASA in den folgenden Jahren noch viele Studien zum Thema durchführte, die wiederum unzählige Anwendungsmöglichkeiten für die Rotlichttherapie erschufen. 


Wie die Rotlichttherapie funktioniert


Mittlerweile hat man natürlich herausgefunden, warum das rote Licht sich nicht nur bei Pflanzen sondern auch beim Menschen als so nützlich und heilbringend erweisen konnte. Eine der Hauptwirkungen der roten Wellenlängen besteht darin, in die Mitochondrien des menschlichen Körpers vorzudringen und dort die Zellen dazu anzuregen, mehr ATP (Adenosintriphosphat) zu produzieren. ATP ist der Hauptenergiespeicher jeder einzelner Zelle im menschlichen Körper. Ist kein ATP vorhanden, stirbt die Zelle ab.


Dr. Michael Hamblin, außerordentlicher Professor für Dermatologie an der Harvard Medical School und weltweit anerkannter Experte für die Rotlichttherapie, sagt dazu:


“Die Low-Level-Lichttherapie (LLLT) kann die Heilung anregen, das Absterben von Gewebe verhindern und Schmerzen und Entzündungen lindern. Die molekularen und zellulären Mechanismen, die dieser Wirkung zugrunde liegen, werden noch erforscht… Stammzellen sind besonders empfänglich für die Wirkung von Licht und können zur Differenzierung und Vermehrung angeregt werden.”


Dr. Hamblin’s Ergebnisse konnten durch unzählige andere Studien bestätigt werden und es konnten einige Schlüsseleigenschaften von rotem Licht auf die menschliche Gesundheit entdeckt werden, darunter die Durchblutungsfördernde Wirkung, die beschleunigte Erholung von Verletzungen, die Steigerung des Zellstoffwechsels und die Verringerung von Entzündungen und oxidativem Stress.


Die beschleunigte Wundheilung ist eine Anwendung, die für die NASA von besonderem Interesse war, da Wunden in der Schwerelosigkeit nur langsam heilen. Im Jahr 2009 katalogisierten Forscher der NASA 219 Verletzungen während des Fluges, vornehmlich Abschürfungen und Risswunden, die sich die Astronauten während Weltraum-Spaziergängen oder ihrer täglichen Arbeit zuzogen. Es ist wichtig, derartige Art von Verletzungen schnell zu heilen um eine volle Mobilität der Astronauten zu garantieren. In vitro-Studien an Mäusen und Ratten ergaben, dass die LED-Lichttherapie eine 140- bis 200-prozentige Zunahme der Fibroblasten (den Vorläufern von Kollagen, das für die Wundheilung entscheidend ist) sowie eine 155- bis 171-prozentige Zunahme des Wachstums menschlicher Epithelzellen bewirkte. Diese Zellen befinden sich in der Haut und in den Blutgefäßen und dienen dort als physische Barriere, um Infektionen durch Krankheitserreger zu verhindern. In anderen Humanstudien führte Rotlicht zu einer signifikanten Beschleunigung der Heilung von Verletzungen des Bewegungsapparats bei Navy Seals, zu einer beschleunigten Wundheilung bei Mitgliedern einer U-Boot-Besatzung und zu einer Schmerzlinderung bei Kindern mit Mundschleimhautentzündung. 


Vom Weltraum in Ihr Wohnzimmer


Seit der frühen Forschung der NASA mit rotem Licht hat die LED-Technologie bemerkenswerte Fortschritte gemacht. Die Rotlichttherapie ist heutzutage eine wirksame und sichere Behandlung für zahllose Erkrankungen und Zustände. In unseren anderen Blogartikeln erfahren Sie mehr, wie die Rotlichttherapie zu Ihrer Gesundheit und Ihrem Wohlbefinden beitragen kann, auf welche Aspekte Sie bei der Wahl Ihres Rotlichtgerät achten sollten und 





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