Los astronautas que participan en misiones espaciales de más de seis meses de duración sufren una pérdida ósea de décadas, gran parte de la cual podría ser irreversible, según un nuevo estudio. El hallazgo puede suponer un serio reto para las futuras misiones tripuladas a Marte.

En las misiones que duran seis meses o más, la exposición de los astronautas a la microgravedad del espacio les hace experimentar una pérdida ósea equivalente a dos décadas de envejecimiento. Y sólo la mitad del hueso perdido se recupera al cabo de un año de regreso a la Tierra, lo que les deja una década de edad en su estructura ósea, según escriben los investigadores en un estudio publicado el 30 de junio en la revista Scientific Reports (se abre en una nueva pestaña).

Los huesos, al igual que los músculos, están siempre en crecimiento, y han evolucionado para remodelarse bajo la constante tensión mecánica causada por la gravedad de la Tierra. Y, al igual que los músculos, si los huesos que soportan el peso no se utilizan -como durante una larga estancia en el espacio con baja gravedad- pueden debilitarse de forma irreversible.

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«Descubrimos que los huesos que soportan el peso sólo se recuperan parcialmente en la mayoría de los astronautas un año después del vuelo espacial», dijo en un comunicado la autora principal, Leigh Gabel, profesora adjunta de Kinesiología en la Universidad de Calgary (Canadá). «Esto sugiere que la pérdida ósea permanente debida a los vuelos espaciales es más o menos la misma que una década de pérdida ósea relacionada con la edad en la Tierra».

Los investigadores evaluaron los huesos de 17 astronautas que habían permanecido en la Estación Espacial Internacional (ISS). Los astronautas -14 hombres y tres mujeres- tenían una edad media de 47 años. Sus estancias a bordo de la ISS oscilaron entre cuatro y siete meses.

Para hacer un seguimiento del deterioro y la recuperación ósea de los astronautas, los investigadores escanearon regiones específicas del cuerpo de los astronautas -como las muñecas, los tobillos y las espinillas- antes de que viajaran a la ISS y tan pronto como regresaran. A continuación, los científicos realizaron dos escaneos de seguimiento seis y 12 meses después de que los astronautas volvieran a pisar tierra firme.

Las exploraciones se realizaron mediante una técnica denominada tomografía computarizada cuantitativa periférica de alta resolución (HR-pQCT), que construye imágenes en 3D de la estructura ósea humana a escalas más finas que el ancho de un cabello humano. Gracias a estos escaneos, los investigadores calcularon el contenido mineral óseo y la densidad ósea de los astronautas, indicadores clave de la susceptibilidad de los huesos a las fracturas.

Los resultados mostraron que, de los 17 astronautas, 16 no habían recuperado la fuerza de la tibia anterior al espacio tras un año de recuperación. Además, después del año de recuperación, los ocho astronautas que pasaron más de seis meses en el espacio tenían huesos de la tibia que habían experimentado el equivalente a una década de envejecimiento y podían soportar 75 libras (334 Newtons) de fuerza menos de lo que podían antes de sus misiones espaciales. En cambio, los huesos de la parte inferior de los brazos de los astronautas (radios) apenas se habían deteriorado, probablemente porque estos huesos no soportan peso.

Los huesos pueden dividirse aproximadamente en dos capas: la cortical y la trabecular. La parte cortical del hueso representa aproximadamente el 80% de la masa ósea de un ser humano y es el eje exterior del hueso que le da su forma. El 20% restante de la masa ósea está formado por el componente trabecular, que es la estructura en forma de enrejado de vigas y puntales microscópicos que refuerzan el hueso cortical desde dentro. Cuando las personas pierden densidad ósea, parte de este panal trabecular desaparece, reduciendo la resistencia de los huesos y haciéndolos mucho más vulnerables a la rotura.

«Hemos visto que muchas de esas conexiones se pierden durante los vuelos espaciales, por lo que es muy probable que, aunque se forme hueso nuevo al volver a la Tierra, la capacidad del cuerpo para reemplazar esas varillas que faltan sea muy improbable», dijo a Steven Boyd, profesor de Radiología de la Facultad de Medicina Cumming de Calgary (Canadá).

Investigaciones anteriores han predicho que, durante un viaje de ida y vuelta de tres años a Marte, el 33% de los astronautas regresaría con riesgo de sufrir osteoporosis, una enfermedad progresiva que hace que los agujeros y espacios del panal de los huesos aumenten de tamaño, haciéndolos más susceptibles de romperse.

Y no sólo el hueso se deteriora en condiciones de baja gravedad. Estudios anteriores también han demostrado que los músculos, los ojos, el cerebro, el corazón, la columna vertebral e incluso las células pueden resultar dañados por las estancias prolongadas en el espacio, lo que supone un reto único para los vuelos espaciales de larga duración. El aspecto positivo del nuevo estudio es que el entrenamiento de levantamiento de peso muerto en vuelo realizado por el Dispositivo Avanzado de Ejercicios Resistivos (ARED) de la ISS redujo la tasa de pérdida ósea e impulsó la recuperación, lo que significa que los regímenes de entrenamiento específicos, el equipo y la nutrición específica podrían ser vitales para mantener a los astronautas en forma durante los viajes largos, como una futura misión de tres años de ida y vuelta a Marte.

«Dado que los espacios reducidos serán un factor limitante en las futuras misiones de exploración, el equipo de ejercicios tendrá que ser optimizado para un espacio más pequeño», escribieron los científicos en el estudio. «El entrenamiento de ejercicios de resistencia (en particular los levantamientos de peso muerto y otros ejercicios para la parte inferior del cuerpo) seguirá siendo un pilar para mitigar la pérdida ósea; sin embargo, añadir un ejercicio de salto a los regímenes en órbita podría prevenir aún más la pérdida ósea y reducir el tiempo de ejercicio diario.»

Los científicos están planeando ahora un estudio de seguimiento para investigar los impactos que los viajes de más de siete meses tienen en los huesos. Esta investigación está prevista como parte de un proyecto de la NASA para estudiar los efectos a largo plazo del espacio en más de una docena de partes vitales del cuerpo humano.

«Los que pasaron más tiempo en el espacio perdieron más hueso. Así que sería razonable suponer que pasar aún más tiempo en el espacio puede significar una mayor pérdida de hueso», dijo Boyd. «Esto es obviamente una preocupación para las misiones que pueden durar años (por ejemplo, Marte). Pero lo que no sabemos es si el cuerpo humano alcanza una meseta de pérdida ósea en algún momento. No parece probable que los huesos se «fundan» por completo, pero no sabemos a qué nivel de pérdida ósea se puede llegar.»

Además de ayudar a los astronautas a mantenerse sanos durante los vuelos largos, la investigación también ofrece ideas sobre cómo ayudarles a adaptarse a otro choque para sus sistemas: su regreso a la Tierra.

«Al igual que el cuerpo debe adaptarse a los vuelos espaciales al comienzo de una misión, también debe readaptarse al campo gravitatorio de la Tierra al final», dijo en el comunicado Robert Thirsk, ex rector de la Universidad de Calgary y astronauta. «La fatiga, el mareo y el desequilibrio fueron retos inmediatos para mí a mi regreso. Los huesos y los músculos son los que más tardan en recuperarse tras un vuelo espacial. Pero al día siguiente de aterrizar, me sentí de nuevo cómodo como un terrícola».

Publicado originalmente en .

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