¿Por qué algunos astronautas regresan de la Estación Espacial Internacional con lentes? Los problemas oculares son uno de los mayores problemas que han surgido en los últimos tres o cuatro años de ciencia de la estación espacial, y afectan al 20% de los astronautas. Y la oficina de astronautas se está tomando este problema muy en serio, señaló Scott Smith, quien dirige el Laboratorio de Bioquímica Nutricional en el Centro Espacial Johnson.
Es un ejemplo de cómo las estadías prolongadas en vuelo pueden alterar su salud. A pesar de los mejores esfuerzos de la NASA, los huesos y los músculos se debilitan y se necesitan meses de rehabilitación después de que los astronautas pasen medio año en la estación espacial. Pero en los últimos años, ha habido avances en la comprensión de lo que la microgravedad le hace al cuerpo humano y cómo solucionarlo.
Tome el problema de la visión, por ejemplo. Los médicos creían que el aumento en el cambio de líquidos en la cabeza aumenta la presión sobre el nervio óptico, un punto en la parte posterior del ojo que afecta la visión. Hay algunas cosas que podrían afectar eso:
- Ejercicio. A los astronautas se les dice que asignen 2.5 horas diarias para hacer ejercicio en la Estación Espacial Internacional diariamente, lo que se traduce en aproximadamente 1.5 horas de actividad después de la configuración y las transiciones. El levantamiento de pesas comprime los músculos y podría forzar más sangre en sus cabezas. La NASA instaló un dispositivo de ejercicio resistivo avanzado en la estación espacial que es más poderoso que su predecesor, pero tal vez esto también esté causando el problema de visión, dijo Smith. "Es irónico que el dispositivo de ejercicio que nos entusiasma para trabajar los músculos y los huesos pueda dañar los ojos".
- Niveles de CO2. Este gas (que ocurre naturalmente cuando los humanos exhalan) está "relativamente alto" en la estación espacial porque requiere más energía y más suministros para mantener la atmósfera más limpia, dijo Smith. "El aumento de la exposición al dióxido de carbono aumentará el flujo de sangre a la cabeza", dijo. Si se descubre que esta es la causa, agregó, la NASA está preparada para hacer cambios para reducir los niveles de CO2 en la estación.
- Problemas de folato (vitamina B).De los montones de datos de sangre y orina recopilados desde antes de que la NASA comenzara a analizar este problema, habían estado observando una vía bioquímica (de nutrientes) en el cuerpo que mueve las unidades de carbono de un compuesto a otro. Esto es importante para sintetizar ADN y producir aminoácidos, e involucra varias vitaminas y nutrientes. Después de que los científicos comenzaron a notar cambios en el folato (una forma de vitamina B), investigaron más y encontraron algo interesante con respecto a la homocisteína, un tipo de aminoácido en el corazón de esta ruta de carbono. Resulta que los astronautas con problemas de visión después del vuelo tenían niveles más altos (pero no anormales) de homocisteína en la sangre antes del vuelo, como se publicó aquí.
"Está especulando, pero creemos que las diferencias genéticas en esta vía pueden alterar de alguna manera su respuesta a las cosas que afectan el flujo sanguíneo en la cabeza", dijo Smith.
Después de encontrar estas pruebas esencialmente "circunstanciales" de una predisposición genética a problemas de visión, propusieron un experimento para observar los genes asociados con un metabolismo de carbono. "Para darle una idea de la importancia de este problema, fuimos a todos los miembros de la tripulación que volaron a la estación espacial, o volarán a la estación espacial. Les preguntamos si nos darían una muestra de sangre y analizarían sus genes para detectar un metabolismo del carbono ”, dijo. "Nos acercamos a 72 astronautas para que hicieran eso, y 70 de ellos nos dieron sangre, lo cual es inaudito".
Mientras la NASA trata de precisar lo que está sucediendo con la visión de los astronautas, la agencia ha logrado un progreso sustancial en la preservación de la densidad ósea durante los vuelos, por primera vez en 50 años de vuelo espacial, agregó Smith.
Mencionamos el Dispositivo de ejercicio resistivo avanzado, un dispositivo de levantamiento de pesas orbital que se instaló y se usó por primera vez durante la Expedición 18 en 2008 y se ha estado utilizando en la estación espacial desde entonces. Es una gran mejora con respecto al dispositivo de ejercicio resistivo provisional anterior (iRED), que no proporcionó suficiente resistencia, lo que permitió a algunos astronautas "maximizar" el dispositivo y no pudo aumentar aún más las cargas de levantamiento de pesas después de algunas semanas o meses de uso.
"Volamos el iRED en la estación y la pérdida ósea en la estación se veía igual que en Mir, es decir, sin dispositivo de ejercicio resistivo disponible", dijo Smith. Pero eso cambió drásticamente con ARED, que tiene el doble de capacidad de carga. Los equipos comieron mejor, mantuvieron el peso corporal y tuvieron mejores niveles de vitamina D en comparación con los anteriores. Lo más sorprendente es que mantuvieron su densidad ósea en los niveles previos al vuelo, como muestra este artículo.
Si bien pensamos que el hueso es similar al cemento e inmutable (¡al menos hasta que se rompa uno!), En realidad es un órgano que siempre se descompone y reforma. Cuando la descomposición se acelera, como cuando no está poniendo peso sobre ella en órbita, pierde densidad ósea y tiene un mayor riesgo de fracturas.
Se desconoce por qué, excepto para decir que el hueso parece depender de algún tipo de "señalización" que indica que se le están aplicando cargas o pesos. Por el contrario, si va a poner más peso sobre sus huesos, tal vez cargando una mochila con pesas, su esqueleto se agrandará gradualmente para acomodar el peso extra.
Si bien es emocionante que el ARED mantenga la densidad ósea, la pregunta es si el cuerpo puede soportar dos procesos que suceden a un ritmo más rápido que antes del vuelo: la descomposición y la acumulación de hueso. Se necesitarán más estudios, dijo Smith, para determinar si esto afecta la fuerza del hueso, que en última instancia es más importante que solo la densidad mineral. La nutrición y el ejercicio también pueden optimizarse, para permitir una mejor preservación ósea.
Esa es una de las cosas que los científicos están entusiasmados de estudiar con la próxima misión de un año a la Estación Espacial Internacional, cuando Scott Kelly (NASA) y Mikhail Kornienko (Roscosmos) serán una de las pocas personas que harán un año calendario consecutivo en el espacio. La "remodelación" del hueso no se estabiliza después de seis meses, pero quizás se acerque más a un año.
Smith señaló que la calidad de los datos de salud también ha mejorado desde las misiones Mir de larga duración de principios a mediados de la década de 1990. Se estaban descubriendo e implementando marcadores específicos de descomposición y formación ósea durante ese tiempo, mientras que hoy en día se usan comúnmente en medicina. Entre eso y el hecho de que los datos Mir de la NASA provienen de misiones de menor duración, Smith dijo que realmente está ansioso por ver lo que el año en el espacio les dirá a los científicos.
Esto concluye una serie de tres partes sobre la salud de los astronautas. Hace dos días: ¿Por qué la ciencia humana es tan difícil de hacer en el espacio? Ayer: ¿Cómo hacemos que los ejercicios funcionen en Zero G?
