¿Qué les ocurre a nuestros cuerpos en el espacio? Así es la salud en gravedad cero

(CNN) -- Después de más de 50 años de vuelos espaciales tripulados, la NASA es experta en lo que sucede en el cuerpo humano cuando está en gravedad cero.

Esta investigación se ha asegurado de que los astronautas pueden caminar con seguridad en la Luna y vivir durante más de un año en la Estación Espacial Internacional, a 354 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Sin embargo, el Programa de Investigación Humana, que tiene como objetivo disminuir los efectos del entorno espacial en la salud y el rendimiento de los seres humanos, está utilizando los datos para asegurarse de que se puedan enviar astronautas aún más lejos en el sistema solar.

Un viaje de seis meses a Marte sólo sería el comienzo de una expedición desafiante para lograr aterrizar personas a la superficie del planeta rojo, a 225 millones de kilómetros de distancia. Los miembros de la tripulación vivirían y trabajarían allí.

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Como preparación, la NASA ha estado utilizando rotaciones de tripluaciones de seis meses y la misión de récord de un año de Scott Kelly en la Estación Espacial Internacional (EEI) para estudiar los efectos del espacio en el cuerpo humano. Entonces, ¿qué sucede cuando tenemos que pasar de caminar sobre terreno sólido a flotar en gravedad cero?

"Me sentía como si estuviera cayendo", le dijo astronauta de la NASA Mike Hopkins a Rachel Crane, de CNN. "Es como si uno estuviera colgando de las vigas del techo en un edificio y se soltara, y que se prolongue durante aproximadamente 24 horas. Mi cerebro se tomaba un poco de tiempo para acostumbrarse al hecho de que no arriba y abajo. Y eso fue bastante rápido. Se necesita un poco de tiempo para acostumbrarse a la flotación, también. Es casi como aprender a caminar de nuevo, un poco".

Hopkins estuvo en la EEI durante 166 días, desde septiembre de 2013 hasta marzo de 2014. A pesar de que la adaptación a la microgravedad no toma mucho tiempo, otras cuestiones surgen en los primeros días debido al fenómeno en el que la cabeza se inclina hacia abajo entre 12 y 20 grados, lo que provoca desorientación.

"Tan pronto como uno llega a condiciones de ingravidez, los fluidos comienzan a cambiar en el cuerpo desde la parte inferior del cuerpo a la parte superior", dijo el Dr. John Charles, gerente asociado del Programa de Investigación Humana para ciencia internacional. "Los órganos de equilibrio y el oído interno inmediatamente sienten que no hay gravedad que tira hacia abajo".

Esto provoca conocido entre los astronautas como el Síndrome de Piernas de Aves, debido a que el movimiento del fluido lleva a tener caras hinchadas y piernas delgadas. También los hace menos sedientos, embota el sentido del gusto y causa una sensación de "nariz tapada" similar a las que causan las alergias. El mareo por el movimiento espacial también afecta a alrededor del 79% de los astronautas que experimentan la microgravedad en las primeras 24 a 48 horas, cuasando pérdida de apetito, mareos y vómitos.

Los riesgos a largo plazo

Hopkins también tenía que preocuparse por los efectos a largo plazo en su cuerpo, tales como el debilitamiento y la pérdida de huesos y la atrofia en los músculos. En el espacio, sin gravedad, los huesos pierden más de 1% de minerales y de densidad por mes.

Los astronautas también experimentan pérdida de volumen de sangre, debilitamiento en sistemas inmunes y falta de condición física cardiovascular, ya que al flotar necesitan poco esfuerzo y el corazón no tiene que trabajar tan duro para bombear la sangre a través del cuerpo, de acuerdo con la subdirectora científica del Programa de Investigación Humana, Jennifer A. Fogarty.

La NASA ha desarrollado contramedidas para combatir tanto estos problemas como la forma en que podrían continuar después de aterrizar en la Tierra. La mayoría de medidas son para asegurarse de que los astronautas se mantengan saludables consumiendo suficientes nutrientes en sus comidas y suplementos, además de utilizar tres máquinas de ejercicios especialmente diseñados en la EEI.

En cuanto superan el mareo por el movimiento, la NASA quiere que sus astronautas empiecen a ejercitarse. También es bueno para los sistemas motrices y sensoriales si sus pies golpean una superficie, como correr en una cinta, dijo Fogarty.

Las tres máquinas de ejercicio imitan una cinta de correr, una bicicleta estática y una máquina de pesas de usos múltiples. Están destinadas a estimular la parte inferior del cuerpo, con ejercicios como correr, sentadillas y levantamiento de pesas, ya que el mayor porcentaje de pérdida ósea se produce en la pelvis y el fémur. Los astronautas utilizan las máquinas dos horas al día para compensar las otras 22 horas en las que no están experimentando actividad física.

Además de contrarrestar la pérdida ósea y la atrofia de los músculos, el ejercicio proporciona un cambio de ritmo y una liberación mental.

Pero uno de los efectos de los vuelos espaciales notado más recientemente en los últimos cinco a siete años se concentra en los ojos. Kelly y otros astronautas en sus finales de sus años 40 y 50 se han quejado de quedar con visión ligeramente alterada. Algunos de ellos han requerido gafas en vuelo.

"Cambia la agudeza visual," dijo Charles. "No son capaces de ver las cosas de cerca. Es como envejecimiento avanzado. Ese tipo de cosas sucede a un ritmo acelerado".

Dada la conexión entre el ojo, el nervio óptico y el cerebro, sumado al cambio en fluidos que experimentan los astronautas, algunos estudios han sugerido que los ojos actúan como una válvula de liberación de presión, dijo Fogarty. Sin embargo, su programa tiene muchos estudios en fase de trabajo como para que aún se pueda determinar la causa y la forma de contrarrestarlo.

A pesar de que la EEI encuentra dentro del campo magnético protector de la Tierra, los astronautas están estando expuestos a 10 veces más radiación de la que iban a estar en tierra. La NASA vigila exposición a la radiación, dado el hecho de que los miembros de la tripulación de la EEI se consideran trabajadores de radiación.

La agencia ha sido capaz de limitar los riesgos de la radiación a 1%, pero una misión a Marte expondría a los astronautas a los rayos cósmicos dañinos. Sin el blindaje adecuado, esto puede aumentar el riesgo de cáncer, causar la enfermedades por radiación, alterar las funciones cognitivas y motoras, e incluso provocar cataratas y enfermedades cardíacas y circulatorias.

La realidad de la gravedad

Además hay que considerar el hecho del aterrizaje en el suelo después de experimentar gravedad cero. Miembros de la tripulación de la misión a Marte tendrían que ser capaces de ir a trabajar casi inmediatamente después del aterrizaje. A pesar de que Marte tiene sólo un tercio de la gravedad de la Tierra, en todo caso implicaría un ajuste para los astronautas después haber flotado durante seis meses.

"Me tomó un poco más de tiempo acostumbrarme a la vida en la gravedad de nuevo", dijo Hopkins. "Tuve algunos problemas en cosas como entregar. Me sentía como si cuando me iba a inclinar, me fuera a caer al suelo directamente de cara. Y en la microgravedad uno pierde referencia de cuánto pesan las cosas. Recuerdo que cuando aterricé por primera vez y yo estaba en el Soyuz [la cápsula utilizada para el aterrizaje] y estaba repartiendo nuestros procedimientos de vuelo. Ese pequeño libro que tal vez pesa 600 gramos, lo sentí como si pesar 10 o 13 kilos".

Sin embargo, a pesar de que nuestros cuerpos no fueron hechos para vivir en el espacio, el Programa de Investigación Humana está siempre investigando maneras para que nosotros podamos prosperar en la última frontera. Las contramedidas actuales utilizadas en la EEI, los resultados de los estudios en curso y las propuestas recientemente financiadas con el objetivo de resolver las cuestiones relacionadas con la salud humana ayudarán a los astronautas a medida que empujan los límites del espacio en la década de 2020 y la década de 2030.

"La madre naturaleza siempre te dice la respuesta correcta, simplemente hay que hacer la pregunta correcta", dijo Charles. "Nuestros cuerpos humanos son capaces de un viaje a Marte y de regreso".