Vid nio gånger jordens tyngdkraft väger blodet i din kropp nio gånger mer än vanligt. Det pressas nedåt, mot fötterna. Blodtrycket i huvudet faller. Synfältet krymper till en tunnel och blir sedan svart. Det är den här gränsen, mellan medveten och medvetslös, som forskare vid Extremelab på Karolinska Institutet studerar med hjälp av en humancentrifug som roterar upp till 9g.
Extremelab är en forskningsmiljö vid Institutionen för fysiologi och farmakologi på campus Solna. Här undersöks hur kroppen reagerar när den utsätts för miljöer som den aldrig utvecklats för att klara. Höga g-krafter är en av dem. Tyngdlöshet en annan. Extremt lufttryck under vatten en tredje.
Varför blodet blir kroppens svaghet vid höga g-krafter
Problemet vid 9g är inte musklerna eller skelettet. Det är cirkulationen.
Hjärtat är en pump byggd för 1g. När tyngdkraften niodubblas orkar den inte längre driva blodet uppåt mot hjärnan, som är beroende av ett jämnt tryck för att fungera. Blodet ansamlas i benen och buken. Hjärnan får för lite syre. Först försvinner färgseendet, sedan det perifera synfältet och till slut inträffar det piloter kallar G-LOC, en kortvarig medvetslöshet orsakad av g-krafter.
Det här är inte ett teoretiskt problem. En stridspilot i en modern jaktflygplan kan utsättas för 9g i skarpa svängar. Skillnaden mellan att behålla medvetandet och att förlora det kan avgöra om planet flyger vidare eller störtar. Forskningen vid Extremelab handlar delvis om att förstå exakt var den gränsen går och hur den kan flyttas med träning, andningsteknik och särskilda dräkter.
Kroppens reaktion på lågt blodtryck fungerar på liknande sätt i vardagen, fast betydligt mildare. Om du reser dig snabbt och det svartnar för ögonen är det samma mekanism i miniatyr. Det handlar om lågt blodtryck och varför kroppen plötsligt tappar kraft.
Omgivningsfysiologi studerar kroppen i extrema miljöer
Forskningsområdet heter omgivningsfysiologi. Det undersöker hur människan påverkas av gravitation, lufttryck, temperatur, g-krafter och tyngdlöshet.
Tidigare bedrevs den här forskningen vid KTH. Verksamheten flyttades till Karolinska Institutet och forskarna sitter nu på campus Solna, inom Institutionen för fysiologi och farmakologi. Flytten samlade den fysiologiska kompetensen på ett medicinskt lärosäte, vilket kopplar samman kunskapen om extrema miljöer med bredare medicinsk forskning.
Tre konkreta frågor som forskarna arbetar med:
- Dykning och gasblandningar. Vilka gaser i tuben minskar risken för tryckrelaterade skador när dykaren rör sig mellan olika djup och tryck.
- Piloter och g-krafter. Hur kroppen reagerar vid höga g-krafter och vad som avgör var gränsen för medvetslöshet går.
- Astronauter och muskelförlust. Hur skelettmuskulaturen bryts ned vid långvarig tyngdlöshet, när kroppen inte längre behöver bära sin egen vikt.
Den sista frågan har oväntad relevans på jorden. Muskelförlusten hos en astronaut i månader av tyngdlöshet liknar det som händer med en sängliggande patient eller en åldrande kropp som rör sig allt mindre. Kunskap från rymden kan hjälpa vården här hemma.
Försvarsmakten finansierar det civil forskning inte täcker
Huvuddelen av omgivningsfysiologin finansieras av Försvarsmakten. Anslagen går till områden där kunskapen inte kan förväntas komma fram genom vanlig civil forskning.
Logiken är enkel. Ingen läkemedelsfirma bekostar studier av hur en stridspilot klarar 9g, eftersom det saknar kommersiell tillämpning. Men Försvarsmakten behöver svaren och forskargruppen ger expertstöd i frågor om fysisk belastning och risken för fysisk skada på människa.
Det försämrade världsläget har gjort försvarsrelaterade frågor mer angelägna. Behovet av den här kunskapen har därför ökat.
Extremelab är en del av en satsning på 60 miljoner
Extremelab står inte ensamt. Det ingår i en bredare satsning på medicinsk beredskap vid Karolinska Institutet, med en samlad finansiering på 60 miljoner kronor från 2024/2025 och framåt.
Satsningen är ingen ny organisatorisk enhet. Den binder samman befintliga och framtida delar under en gemensam tematisk plattform. Prorektor Martin Bergö ansvarar för arbetet. Målet är att stärka Sveriges förmåga att förebygga och hantera hälsorelaterade konsekvenser av kris och krig.
Under paraplyet ryms flera miljöer:
| Del | Fokus |
|---|---|
| Extremelab / FyFa:s HumanLab | Kroppen i extrema miljöer, g-krafter |
| Centrum för hälsokriser | Beredskap vid större hälsohot |
| Kunskapscentrum inom global katastrofmedicin | Medicin vid katastrofer |
| Försvarsrelaterad medicin | Sjukvård i krigsförhållanden |
Satsningen är medvetet multidisciplinär. Den omfattar beteendevetenskap, antropologi, freds- och konfliktforskning, statsvetenskap och klimatforskning. Liknande beredskapssatsningar görs vid andra svenska lärosäten, bland annat Lunds universitet. Mer om hur KI kraftsamlar inom medicinsk beredskap finns att läsa på KI:s nyhetssida.
Vad forskningen betyder utanför labbet
Kunskapen om extrema gränser stannar sällan vid det extrema. Det är själva poängen.
När forskare kartlägger hur kroppen bryts ned i tyngdlöshet lär de sig samtidigt om muskelförlust hos äldre. När de studerar syrebrist i hjärnan vid höga g-krafter närmar de sig frågor som rör svimning, blodtryck och cirkulation i den vanliga vården. Extremerna fungerar som ett laboratorium för att förstå det normala.
Beredskapsperspektivet har en global koppling. Agenda 2030 och det tredje globala målet handlar om hälsa och välbefinnande för alla och ett samhälles förmåga att hantera hälsokriser är en del av det. Ett land som kan förstå och skydda kroppen under extrem belastning står bättre rustat när krisen kommer, oavsett om den heter krig, pandemi eller naturkatastrof.
Vill du läsa mer om hur kroppen svarar på fysisk påfrestning under mildare former finns det i texten om hälsoeffekter av fysisk aktivitet. Och för den som är nyfiken på hur vård, forskning och industri knyts samman finns ett besläktat exempel i Sahlgrenska Life i Göteborg.
FAQ
Vad är Extremelab på Karolinska Institutet?
Extremelab är en forskningsmiljö vid Institutionen för fysiologi och farmakologi på Karolinska Institutets campus Solna. Där utsätts människor för extrema fysiska förhållanden, bland annat höga g-krafter i en humancentrifug som roterar upp till 9g, för att studera kroppens gränser.
Hur mycket är 9g och vad gör det med kroppen?
9g betyder nio gånger jordens tyngdkraft. Kroppens blod blir då i praktiken nio gånger tyngre och pressas nedåt mot benen. Blodtrycket i huvudet faller, synfältet krymper och man kan förlora medvetandet om cirkulationen inte hinner kompensera.
Vem forskar om människokroppens fysiska gränser i Sverige?
Forskargruppen inom omgivningsfysiologi vid Karolinska Institutet studerar hur människan påverkas av gravitation, lufttryck, temperatur, g-krafter och tyngdlöshet. Forskningen flyttades från KTH till KI och bedrivs nu på campus Solna.
Varför finansierar Försvarsmakten forskningen?
Försvarsmakten finansierar huvuddelen av omgivningsfysiologin eftersom kunskapen berör frågor som civil forskning inte täcker, till exempel hur stridspiloter klarar höga g-krafter. Forskargruppen ger även expertstöd i frågor om fysisk belastning och skaderisk.
Har forskningen någon nytta för vanliga patienter?
Ja. Muskelförlusten hos astronauter i tyngdlöshet liknar den hos sängliggande och äldre och studier av syrebrist i hjärnan vid g-krafter berör frågor om blodtryck och svimning. Kunskap om extremerna hjälper forskningen att förstå den vanliga kroppen.
KI:s satsning på medicinsk beredskap
Det är en tematisk plattform vid Karolinska Institutet med en samlad finansiering på 60 miljoner kronor från 2024/2025. Satsningen binder samman Extremelab, Centrum för hälsokriser, global katastrofmedicin och försvarsrelaterad medicin för att stärka Sveriges förmåga att hantera kris och krig.