Después de 355 días a bordo de la ISS, astronauta de la NASA e ingeniero de vuelo cinco veces Mark T Vande Hei regresa a la Tierra como poseedor del récord del vuelo espacial individual más largo en la historia de la NASA, habiendo superado la marca de 340 días del comandante Scott Kelly establecida en 2018. Aunque no tanto como los 665 de Peggy Whitson acumulativo días pasados en microgravedad, el logro de Vande Hei sigue siendo uno de los más largos únicotemporadas en vuelos espaciales tripulados, justo detrás de Rusia Valeri Poliakovque estuvo a bordo del Mir durante 438 días seguidos (eso es más de 14 meses) a mediados de la década de 1990.
Aunque Programa de investigación humana de la NASA ha pasado 50 años estudiando los efectos que la microgravedad y los rigores de los vuelos espaciales tienen en el cuerpo humano, aún no se ha investigado exhaustivamente el impacto total de los viajes espaciales de larga duración. A medida que la expansión de la humanidad hacia el espacio se acelere en las próximas décadas, más personas entrarán en órbita, y mucho más lejos, con más regularidad y durante más tiempo que nadie en el último medio siglo, e invariablemente necesitarán atención médica mientras están. allí afuera. Para satisfacer esa necesidad, institutos académicos como el Centro de Medicina Espacial en el Facultad de Medicina de Baylor en Houston, TX, han comenzado a capacitar a una nueva generación de médicos con las habilidades necesarias para mantener vivos en el trabajo a los astronautas comerciales del mañana.
Incluso viajar la distancia relativamente corta de 62 millas a la Estación Espacial Internacional afecta al cuerpo humano. La fuerza sostenida generada durante el despegue puede alcanzar los 3 g, aunque «los factores más importantes para determinar los efectos que tendrá la aceleración sostenida en el cuerpo humano es la velocidad de inicio y la fuerza sostenida máxima de g», escribió el Dr. Eric Jackson en su disertación de 2017, Una investigación de los efectos de las fuerzas G sostenidas en el cuerpo humano durante los vuelos espaciales suborbitales. “La velocidad de inicio, o qué tan rápido acelera el cuerpo, dicta la capacidad de permanecer consciente, con una velocidad de inicio más rápida que conduce a un umbral de fuerza G más bajo”.
Los civiles sin entrenamiento comenzarán a sentir estos efectos entre 3 y 4 g, pero con la práctica, los astronautas experimentados que usan equipos de apoyo como trajes de alta gravedad pueden resistir los efectos hasta alrededor de 8 o 9 g, sin embargo, el cuerpo humano desprotegido solo puede soportar alrededor de 5 g de presión persistente. fuerza antes de desmayarse.
Una vez que se hayan gastado las etapas primaria y secundaria del cohete, el placer del vuelo espacial mejorará enormemente, aunque sea temporalmente. Como dijo el veterano de la NASA con 230 días acumulados en el espacio, Leroy Chiao Espacio en 2016, tan pronto como los motores principales se apagan, las G aplastantes disminuyen y “al instante pierdes el peso. Se siente como si de repente hicieras una voltereta hacia adelante sobre una colchoneta de gimnasia, mientras tu cerebro se esfuerza por comprender las extrañas señales que provienen de tu sistema de equilibrio”.
“El mareo es el resultado, y esto nuevamente puede causar náuseas”, continuó. “También sientes una presión inmediata en la cabeza, como si estuvieras acostado de cabeza en una pendiente. En este punto, debido a que la gravedad ya no atrae líquido hacia las extremidades inferiores, sube hacia el torso. En los próximos días, tu cuerpo eliminará unos dos litros de agua para compensar, y tu cerebro aprenderá a ignorar tu sistema de equilibrio. Su cuerpo se equilibra con el medio ambiente durante las próximas semanas”.
Aproximadamente la mitad de las personas que han entrado en órbita hasta la fecha han experimentado este fenómeno, que se ha denominado Síndrome de Adaptación Espacial (SAS), aunque, como señaló Chiao, las desventajas de estado disminuyen a medida que el sistema vestibular del astronauta se reajusta a su entorno ingrávido. E incluso cuando el astronauta se adapta para funcionar en su nuevo entorno de microgravedad, su cuerpo está experimentando cambios fundamentales que no disminuirán, al menos hasta que regresen al pozo de gravedad.
“Después de un vuelo de larga duración de seis meses o más, los síntomas son algo más intensos”, dijo Chiao. “Si has estado en un vuelo corto, te sientes mejor después de uno o dos días. Pero después de un largo vuelo, por lo general toma una semana, o varias, antes de que sientas que has vuelto a la normalidad”.
“El vuelo espacial es agotador porque le quitas muchos de los estímulos físicos que el cuerpo tendría todos los días”, dijo a Engadget la Dra. Jennifer Fogarty del Centro de Medicina Espacial de Baylor.
“Las células pueden convertir entradas mecánicas en señales bioquímicas, iniciando cascadas de señalización aguas abajo en un proceso conocido como mecanotransducción”, señalaron investigadores de la Universidad de Siena en su estudio de 2021, El efecto de los viajes espaciales en el metabolismo óseo. «Por lo tanto, cualquier cambio en la carga mecánica, por ejemplo, aquellos asociados con la microgravedad, pueden influir en la funcionalidad celular y la homeostasis del tejido, lo que lleva a condiciones fisiológicas alteradas».
Sin esos aportes sensoriales y factores estresantes ambientales que normalmente harían que el cuerpo mantuviera su nivel actual de condición física, nuestros músculos se atrofiarían (hasta un 40 por ciento de su masa, dependiendo de la duración de la misión), mientras que nuestros huesos pueden pierden su densidad mineral a una tasa de 1 a 2 por ciento cada mes.
«Tus huesos están… siendo devorados y reabastecidos continuamente», dijo el pionero astronauta canadiense Bjarni Tryggvason. CBC en 2013. «La reposición depende de las tensiones reales en los huesos y es principalmente… en los huesos de las piernas donde las tensiones se reducen repentinamente [in space] que se ve la mayor pérdida ósea.”
Esto deja a los astronautas altamente susceptibles a las fracturas, así como a los cálculos renales, a su regreso a la Tierra y generalmente requieren dos meses de recuperación por cada mes que pasan en microgravedad. De hecho, un estudio de 2000 descubrió que la pérdida ósea de seis meses en el espacio «es paralela a la experimentada por hombres y mujeres mayores durante una década de envejecimiento en la Tierra». Incluso las sesiones diarias intensivas con la cinta de correr, el cicloergómetro y el ARED (Dispositivo de Ejercicio de Resistencia Avanzado) a bordo de la ISS, junto con una dieta equilibrada rica en nutrientes, solo han demostrado ser parcialmente efectivo en la compensación de las pérdidas minerales incurridas.
Y luego está la anemia espacial. De acuerdo a un estudio publicado en el diario, Medicina natural, los cuerpos de los astronautas parecen destruir sus glóbulos rojos más rápido mientras están en el espacio que aquí en la Tierra. «La anemia espacial ha sido reportada constantemente cuando los astronautas regresaron a la Tierra desde las primeras misiones espaciales, pero no sabíamos por qué», dijo el autor del estudio, Guy Trudel, en un comunicado. declaración del 14 de enero. “Nuestro estudio muestra que al llegar al espacio, se destruyen más glóbulos rojos, y esto continúa durante toda la duración de la misión del astronauta”.
Esta no es una adaptación a corto plazo como se creía anteriormente, encontró el estudio. El cuerpo humano en la Tierra producirá y destruirá alrededor de 2 millones de glóbulos rojos por segundo. Sin embargo, ese número salta a aproximadamente 3 millones por segundo mientras está en el espacioun aumento del 54 por ciento que los investigadores atribuyen a los cambios de fluidos en el cuerpo a medida que se adapta a la ingravidez.
Investigaciones recientes también sugieren que nuestros cerebros se están «reconectando» activamente para adaptarse a la microgravedad. Un estudio publicado en Fronteras en circuitos neuronales investigó los cambios estructurales encontrados en materia blanca, que conecta los dos hemisferios del cerebro, después de un viaje espacial utilizando datos de resonancia magnética recopilados de una docena de cosmonautas antes y después de sus estadías a bordo de la ISS, durante aproximadamente 172 días cada uno. Los investigadores descubrieron cambios en las conexiones neuronales entre diferentes áreas motoras dentro del cerebro, así como cambios en la forma del cuerpo calloso, la parte del cerebro que conecta e interconecta los dos hemisferios, nuevamente debido a cambios de fluidos.
«Estos hallazgos nos brindan piezas adicionales de todo el rompecabezas», dijo el autor del estudio, Floris Wuyts, de Floris Wuyts, Universidad de Amberes. Espacio. «Dado que esta investigación es tan pionera, aún no sabemos cómo se verá todo el rompecabezas. Estos resultados contribuyen a nuestra comprensión general de lo que sucede en el cerebro de los viajeros espaciales».
A medida que se acelera la transición hacia los vuelos espaciales comerciales y la economía orbital se abre aún más para los negocios, también aumentan las oportunidades para avanzar en la medicina espacial. Fogarty señala que los programas e instalaciones gubernamentales de vuelos espaciales están severamente limitados en la cantidad de astronautas que pueden manejar simultáneamente (la ISS tiene capacidad para siete personas a la vez), lo que se traduce en largas colas de varios años para los astronautas que esperan para ir al espacio. Las empresas comerciales como Orbital Reef acortarán esas esperas al expandir la cantidad de puestos disponibles en el espacio, lo que brindará a instituciones como el Centro de Medicina Espacial más y más diversificados datos de salud para analizar.
“La diversidad de los tipos de personas que son capaces y están dispuestas a ir [into space for work] realmente abre esta apertura en la comprensión de la humanidad”, dijo Fogarty, “frente a la [existing] población selecta con la que siempre luchamos para igualar o interpretar datos”.
Incluso regresar del espacio está plagado de peligros fisiológicos. El Dr. Fogarty señala que mientras estén en el espacio, los órganos giroscópicos del oído interno se adaptarán al nuevo entorno, que es lo que ayuda a aliviar los síntomas de SAS. Sin embargo, esa adaptación funciona en contra del astronauta cuando regresa a la gravedad total, especialmente las fuerzas caóticas presentes durante el reingreso, pueden verse impactados por el regreso repentino de información sensorial amplificada. Ella describe que es más o menos equivalente a continuar subiendo el volumen en un estéreo con un puerto de entrada inestable: no escuchas nada mientras giras la perilla, justo hasta el momento en que el enchufe de entrada se mueve lo suficiente como para conectarlo y te revientan los tímpanos. porque habías subido el volumen a 11 sin darte cuenta.
“Tu cerebro se ha aclimatado a un entorno, y muy rápidamente”, dijo Fogarty. “Pero los sistemas de órganos en tu oído no se han adaptado al nuevo entorno”. Estos efectos, como SAS, son temporales y no parecen limitar la cantidad de veces que un astronauta puede aventurarse a orbitar y regresar. “Realmente no hay evidencia para decir que sabríamos que habría un límite”, dijo, imaginando que podría terminar siendo más una elección personal para decidir si los efectos posteriores y los tiempos de recuperación valen la pena para su próximo viaje a espacio.
