Astronautas aspirantes: tengan cuidado con los riesgos para la salud de los viajes espaciales

Espacio de la última frontera. Pero antes de embarcarnos en viajes a mundos nuevos y extraños, primero debemos encontrar formas de evitar que los cerebros de nuestros astronautas se inflamen y sus corazones se dañen. Los investigadores dicen que estamos en el camino correcto.
Los astronautas enfrentan el ambiente espacial hostil en sus viajes. ¿Cómo podemos mantenerlos a salvo en sus viajes interestelares?

Como muchos otros, soñé con ser astronauta cuando era más joven. Inspirado por un viaje al Kennedy Space Center en Florida en mi adolescencia, me vi yendo audazmente a donde ningún hombre había ido antes.

El problema es que no me gustan particularmente las alturas, o volar, para el caso. Con mis pies firmemente arraigados en el suelo, mi curiosidad me llevó al campo de la biología humana. Pero mi interés en todo lo que tiene que ver con galaxias muy, muy lejanas nunca vaciló.

Por lo tanto, espero que aprecien mi entusiasmo por dos nuevos artículos que tratan sobre los efectos de los vuelos espaciales en el cuerpo humano.

Muchas personas estarán familiarizadas con el concepto de que durante un tiempo en el espacio, los músculos de los astronautas se encogen debido a la falta de gravedad. Pero no son solo los músculos los que se ven afectados.

"Todo el cuerpo está bajo estrés en el ambiente espacial, y los diferentes estresores (microgravedad, radiación, psicológicos, etc.) están enredados", me dijo el profesor Marco Durante, del Instituto Trento de Física Fundamental y Aplicaciones en Italia.

El Prof. Durante y sus colegas publicaron un artículo sobre los efectos del espacio en el sistema cardiovascular en Críticas de la naturaleza Cardiología Hace un par de semanas.

Pero, antes de profundizar en los efectos de las experiencias extraterrestres en el corazón, veamos primero la investigación de la prensa sobre cómo el espacio distorsiona el cerebro.

El cerebro se desplaza hacia arriba en las misiones a largo plazo

Los astronautas viven en condiciones prácticamente sin peso durante sus viajes espaciales. El término científico para esto es microgravedad.

Algunos astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional han experimentado problemas con su visión y una mayor presión en sus cerebros como resultado de la microgravedad. La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) llama a esta discapacidad visual y síndrome de presión intracraneal (VIIP).

Para explorar cómo la microgravedad afecta el cerebro, los neurorradiólogos, los Dres. Donna R. Roberts y Michael U. Antonucci, ambos profesores asociados de la Universidad Médica de Carolina del Sur en Charleston, y sus colegas estudiaron resonancias magnéticas de astronautas antes y después de misiones espaciales tanto a corto como a largo plazo.

Los fascinantes resultados fueron publicados ayer en El diario Nueva Inglaterra de medicina.

El estudio involucró a 18 astronautas en misiones a largo plazo a la Estación Espacial Internacional, con una duración promedio de 164 días, y 16 astronautas que habían estado en vuelos de transbordadores espaciales de corta duración con un promedio de 13 días.

El equipo descubrió que el 94 por ciento de los astronautas en misiones a largo plazo experimentaron un estrechamiento de un surco en la parte superior del cerebro, llamado surco central, mientras que esto solo ocurrió en el 19 por ciento de los viajeros del transbordador espacial.

Datos adicionales que muestran múltiples escaneos cerebrales secuenciales estaban disponibles para un subconjunto de astronautas. El análisis de estos reveló que los cerebros de todos los exploradores espaciales a largo plazo, pero no de aquellos en misiones a corto plazo, se habían desplazado hacia arriba en respuesta a las condiciones de microgravedad.

Estas no son las señales que estás buscando

De los astronautas en misiones a largo plazo, tres desarrollaron VIIP severo. Pero el equipo no pudo identificar ningún cambio específico en sus cerebros que pudiera explicar por qué habían desarrollado VIIP.

El Dr. Antonucci me dijo: "La NASA ha observado que aproximadamente el 60 por ciento de los astronautas en misiones de larga duración experimentan una disminución de la agudeza visual y [aproximadamente] el 40 por ciento de los astronautas se clasifican como VIIP".

En este estudio, agregó, solo los astronautas con síntomas severos de VIIP tuvieron evaluaciones de seguimiento. La falta de datos adicionales de aquellos con síntomas menos graves hizo que fuera difícil sacar conclusiones sobre qué causa los síntomas de VIIP.

"Idealmente, un completo complemento de información estaría disponible para cada astronauta que regrese para permitir una comparación más exhaustiva de los hallazgos de imágenes con los síntomas clínicos y otras pruebas sin imágenes", dijo el Dr. Antonucci.

"La exposición al entorno espacial tiene efectos permanentes en los seres humanos que simplemente no entendemos", el Dr. Roberts comenta no los hallazgos. "Lo que los astronautas experimentan en el espacio debe ser mitigado para producir viajes espaciales más seguros para el público".

Las áreas más afectadas durante las misiones espaciales a largo plazo fueron aquellas que controlan el movimiento del cuerpo y una función ejecutiva superior, bastante esencial para un astronauta en una misión espacial.

Lo que podría pasar en misiones extendidas, como el viaje de la NASA a Marte planificado para principios de la década de 2030, aún no está claro.

"Sabemos que estos vuelos de larga duración tienen un alto costo para los astronautas [...]; sin embargo, no sabemos si los efectos adversos en el cuerpo continúan progresando o si se estabilizan después de algún tiempo en el espacio".

Dr. Roberts

Bueno, solo podemos esperar que nuestros intrépidos cerebros de exploradores se aclimaten durante su tiempo prolongado en el espacio. Pero demos atención ahora a los asuntos del corazón.

Venas hinchadas y caras hinchadas

Un ticker completamente funcional es esencial para la salud de un astronauta. Los dos mayores factores de riesgo para el sistema cardiovascular en el ambiente extraterrestre son la microgravedad y la radiación espacial.

La gravedad que experimentamos en la Tierra causa un gradiente de presión en nuestro sistema cardiovascular. Quite la gravedad, y la presión es la misma en todo el cuerpo.

Inmediatamente después del despegue, esto significa que la sangre se precipita en el pecho y la cabeza, lo que causa venas hinchadas y caras hinchadas por todas partes.

En microgravedad, el corazón no tiene que trabajar tan duro para bombear la sangre alrededor del cuerpo. Estas son malas noticias porque el sistema se adapta rápidamente a lo que equivaldría a un estilo de vida extremadamente sedentario en la Tierra.

Las paredes de los vasos sanguíneos se engrosan y se vuelven más rígidas, lo que podría predisponer a los astronautas a la enfermedad cardiovascular.

Según un estudio, la piel puede regular la presión arterialDescubra cómo su piel y presión arterial pueden estar relacionadas.Lee ahora

La radiación es un factor de riesgo conocido de enfermedad cardiovascular, que a su vez es una de las principales causas de muerte en la Tierra. Incluso dosis bastante bajas de radiación, como 0.5 Grays (Gy o Grays son las unidades de radiación absorbida) aumentan el riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares.

En comparación, los trabajadores de emergencia involucrados en la limpieza después del desastre nuclear de Chernobyl en 1986 se quedaron con un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular en niveles tan bajos como 0.15 grises.

"Peligro potencialmente más importante" de la radiación

El espacio está lleno de radiación, lo que no concuerda con nuestras ambiciones de explorar objetos estelares distantes. Pero, realmente no sabemos lo suficiente sobre los rayos cósmicos para asegurarnos de que tendrán los mismos efectos dañinos que la radiación en la Tierra.

"La radiación es potencialmente el peligro más importante. Pero esto dependerá mucho de si los efectos de la radiación tienen un umbral en dosis bajas, digamos alrededor de 0,5 G [rayos]", me dijo el Prof. Durante.

Las misiones en el espacio profundo, como la de Marte, deberían tener en cuenta los riesgos potenciales de la radiación y desarrollar contramedidas específicas, agregó.

Se necesita más investigación. "Los estudios basados ??en aceleradores para identificar el daño cardiovascular en dosis bajas son muy urgentes para responder a esta pregunta", dijo el Prof. Durante.

También me dijo que estudiar lo que sucede con el sistema cardiovascular durante las misiones espaciales no es tarea fácil. "Uno de los principales problemas es que el sistema cardiovascular está conectado a prácticamente todos los demás órganos, por lo que no es fácil hacer una distinción causa-efecto", explicó.

Entonces, ¿cómo se protegerán nuestros astronautas en sus viajes a un territorio inexplorado? El Prof. Durante piensa que estamos en el camino correcto para descubrirlo.

"Personalmente, soy muy optimista y estamos avanzando muy rápido. Las contramedidas incluyen ejercicio físico, antioxidantes, nutracéuticos y, para la exposición a la radiación, protección".

Prof. Durante

Al infinito y más allá

El Dr. Antonucci comparte este sentimiento. "[...] creemos firmemente que [los resultados de nuestro estudio son] el primer paso para hacer que las misiones espaciales de larga duración sean más seguras para nuestros astronautas y otros que finalmente viajan en el espacio", me dijo.

"Ahora que hemos demostrado [cambios cerebrales] en la RM, podemos comenzar a diseñar formas de minimizar los cambios o mitigar su manifestación fisiológica".

Dijo que ciertos medicamentos pueden contrarrestar los síntomas de VIIP, pero "si esto funcionaría en un entorno de microgravedad [...] es incierto".

"[Un enfoque alternativo] podría ser diseñar un vehículo que reproduzca nuestro entorno terrestre, como un vehículo de transporte con gravedad artificial para minimizar los cambios que ocurren en un entorno de microgravedad", sugirió.

"En última instancia, hay tantas personas talentosas trabajando en nuestro programa espacial que confiamos en que nuestros hallazgos facilitarán una extensa discusión y estudio para determinar enfoques para minimizar los cambios y / o mitigar los efectos de estos cambios en la función del astronauta".

Dr. Antonucci

Antes de que nos acerquemos a las estrellas a velocidad de urdimbre, es evidente que hay algunos problemas que deben ser resueltos.

Con algo más de una década antes de que un grupo de intrépidos exploradores se embarquen en el primer viaje al Planeta Rojo, cruzo los dedos para poder abordar estos problemas y mantener sus cerebros y tickers en buena forma para llevarlos allí. y regreso de manera segura.