¿Cómo vivir en el espacio afecta el cuerpo humano?

Los astronautas Doug Hurley y Bob Behnken fueron llevados al espacio en un cohete Falcon 9 de la compañía SpaceX en colaboración con la agencia de gobierno americana NASA esta semana. Actualmente los astronautas llegaron a la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), donde vivirán entre 30 a 119 días. Durante este tiempo vivirán con poca o ninguna fuerza de gravedad y estarán en constante bombardeo de rayos cósmicos y solares. ¿Qué efectos tiene esto en el cuerpo? Aquí te explicaré.

Astronauta corriendo en una trotadora como parte de su rutina de ejercicios. Para no irse flotando de la trotadora, ella está anclada con la ayuda de muelles de suspensión.

Al no haber mucha fuerza de gravedad, los músculos se vuelven menos necesarios y el cuerpo los va perdiendo.

Nuestro cuerpo tiene una capacidad increíble de adaptarse a diferentes condiciones y lo logra creando homeostasis, un balance óptimo entre el cuerpo y el ambiente para sobrevivir en diferentes condiciones. Tanto nosotros como nuestros ancestros más primitivos hemos tenido en todo momento la fuerza de gravedad halando nuestros cuerpos hacia el suelo, y evolucionamos músculos para batallar contra esta fuerza de gravedad y movernos con facilidad. En el espacio, debido a la velocidad de la ISS y porque está en un estado de caída constante, los astronautas sentirán una fracción o ninguna fuerza de gravedad en sus cuerpos. Esto significa que no tendrán que usar sus músculos para prácticamente nada, pues sus cuerpos ya no estarán anclados al suelo. Con el más mínimo empujón, un astronauta puede desplazarte sin problema por toda la nave y pueden hacer cualquier tarea con poco esfuerzo físico. Además, objetos pesados podrán ser movidos sin dificultad. El cuerpo se da cuenta que los músculos no están siendo utilizados, así que su propio metabolismo consumirá la masa muscular poco a poco. Es similar a si fueses un/a fisiculturista y decidieras no volver más nunca al gimnasio, ni a hacer ejercicios y quedarte en tu cama todo el tiempo. Ya que le toma al cuerpo mucha energía crear y mantener músculos, el cuerpo va a preferir perderlos para ser más eficiente. Para evitar esta perdida excesiva de masa muscular, los astronautas siguen un régimen de ejercicio riguroso de dos horas y media cada día. Esto no detiene la reducción de masa muscular pero hace que el proceso sea más lento.

El calcio en los huesos se pierde en la orina.

Depósitos de calcio encontrados en el sistema de procesamiento de orina de los astronautas. DOI:10.3390/nu4122047

De la misma manera que los músculos se desvancen cuando un astronauta vive en el espacio, algo similar ocurre al sistema esqueletal. Los huesos son el soporte de nuestro cuerpo, pero sin la fuerza de gravedad el cuerpo comienza a deshacerse del calcio y otros minerales de los huesos porque los encuentra innecesarios. ¿Por dónde sale este exceso de calcio y huesos? Pues por tu orina. Varios astronautas reportan sentir que sus huesos se disuelven, pues pueden ver el calcio salir en su orina. Para que tengas una idea, los astronautas pierden 1%-2% de su densidad esquelética cada mes, la mayoría de esta pérdida ocurre en los huesos de las piernas. Aunque esto no presenta mucho problema para estadías cortas, varios meses o años en el espacio podría hacer que un astronauta sea mucho más propenso a fracturas. El problema es tan serio que los sistemas que reciclan la orina en agua para consumo se han dañado en el pasado por el exceso de calcio que se deposita. El constante ejercicio, en conjunto con suplementos, cómo vitamina D y calcio, ayudan a reducir esta pérdida de minerales del esqueleto. Al volver a la Tierra, el cuerpo repone la mineralización perdida, pero este proceso es lento, tomando 2 meses de recuperación en la Tierra por cada mes que estés en el espacio. Sin embargo, no todos los astronautas recuperan su densidad esqueletal del todo, por lo que están más susceptibles a osteoporosis y otras condiciones.

Las comidas pierden su sabor.

El astronauta Chris Hadfield demuestra cómo se prepara comida y se come en el espacio.

Aunque la explicación de este fenómeno no se sabe del todo, muchos astronautas experimentan una pérdida o un cambio en el sabor de las comidas y bebidas cuando están en el espacio. El efecto es tan fuerte que algunos astronautas, amantes del café, dejaron de tomar café al volver a la Tierra. La comida de los astronautas es planificada con meses de anticipación, muchas veces estando en la nave unos 9 meses antes de ser consumida, lo que quizás afecta el sabor de estas. Algunos científicos creen que esta pérdida de sabor es un efecto psicológico, pues la comida de los astronautas se repite cada 8-9 días, y quizás el menú limitado reduce el disfrute de esos alimentos. Otra posible explicación sugerida es que al no haber gravedad, las diferentes cavidades nasales se tapan con mayor facilidad, evitando que los astronautas puedan oler sus alimentos, y esto reduce el sabor de estos. Muchos astronautas empiezan a comer alimentos más picantes o con sabores más fuertes al llegar al espacio para compensar la pérdida de sabor.

Se ven destellos de luz al cerrar los ojos.

Un fenómeno curioso, y algo tenebroso, es que los astronautas reportan ver “flashes” de luz mientras están con sus ojos cerrados o tratan de dormir. Don Pettit, un astronauta que estuvo en el ISS lo describió como “adas luminosas bailando” en sus ojos. ¿Qué causa esto? La radiación cósmica chocando con los nervios ópticos. Esta colisión activa los mecanismos de sensación de luz de nuestro sistema nervioso, causando que nuestro cerebro lo interprete como luz en nuestra visión, fenómeno que los científicos han llamado fosfenos. Esta radiación proviene nuestro propio sol pero también de nuestra galaxia. En todo caso, es altamente tóxica para nosotros porque tienen mucha energía que es liberada al chocar con las células de nuestro cuerpo. Además, estos rayos tienen la capacidad de traspasar tejidos, afectando nuestra piel, pero también diferentes órganos y sistemas internos. Al chocar con nuestras células, estos rayos pueden causar mutaciones que conducen al desarrollo de cáncer, enfermedades neurodegenerativas, y más. Nuestro planeta nos protege de esta radiación con su campo magnético, y como el ser humano a vivido en la Tierra el 99.99% por ciento de nuestra existencia, no evolucionamos mecanismos de protección para esta radiación. Ya que los astronautas se alejan del planeta durante sus misiones, este campo deja protegerlos y están más expuestos a esta radiación. Aunque la cantidad de radiación que reciben los astronautas varía, un astronauta promedio es sometido a dosis de radiación que van desde 50 a 2,000 Milli- Sievert (la unidad de medir radiación), que es el equivalente a unas 150 hasta 6,000 placas de rayos X.

Vivir en el espacio rejuvenece el cuerpo a un nivel celular.

Uno de los resultados más curiosos de uno de los mejores experimentos hechos en el espacio es el de rejuvenecimiento del cuerpo humano. En el 2016, la NASA terminó una misión con el astronauta Scott Kelly, que duró unos 340 días. Lo que hizo esta misión tan interesante es que Scott Kelly tiene un hermano gemelo que se quedó en la Tierra durante este periodo. Ya que los hermanos gemelos tienen una secuencia de ADN idéntica, los científicos tuvieron las condiciones perfectas para analizar cómo vivir en el espacio por casi un año afecta el cuerpo humano genéticamente. Antes, durante, y luego de su misión, se recopiló mucha data y muestras de Scott Kelly y su hermano, quien serviría como grupo control del experimento. Los resultados de este curioso experimento han comenzado a ser publicados y uno de los más interesantes es que las células de Scott Kelly presentaban un estado más joven del de sus propias células antes de ir al espacio y que las de su hermano gemelo. Específicamente, los científicos encontraron que los telómeros en las células de Scott Kelly estaban más largos. Los telómeros son unas secuencias de material genético que se encuentran en el principio y final de los cromosomas y ayudan a mantener los cromosomas intactos. Los telómeros pueden ayudar a determinar cuán joven o vieja es una célula porque, con el tiempo, las células continuan dividiendose y con cada división los telómeros se acortan. Cuando estamos en edad avanzadas los telómeros están tan cortos que las células activan un mecanismo de senescencia, dejan de dividirse o mueren. Este proceso contribuye a nuestro envejecimiento corporal. Aunque nuestro cuerpo tiene la capacidad de alargar estos telómeros de manera natural y ya se conocen las proteínas que permiten este alargamiento de los telómeros, usualmente se activan cuando las células se tornan cancerosas y pierden la capacidad de regular su división.

En el caso de Scott Kelly, aun no se sabe cómo o porqué estos telómeros aparentan ser más largos, pero los científicos tienen varias hipótesis. La hipótesis más sencilla es que los astronautas viven una vida bastante saludable mientras están en el espacio. Ellos no beben alcohol, tienen comidas saludables, hacen ejercicios por horas todos los días y aseguran dormir sus horas necesarias. Cualquier persona que tome este estilo de vida obtendrá cierto nivel de rejuvenecimiento en sus telómeros. Sin embargo, hay otra teoría que están explorando los científicos, y está ligada a la radiación que reciben los astronautas. No, lamentablemente no es la trama de Fantastic Four o X-men, los astronautas no están recibiendo mutaciones que les otorgan poderes de rejuvenecimiento. Lo que creen los científicos es que la radiación que reciben constantemente los astronautas activan mecanismos celulares de protección de ADN, reparándolo con efectividad mientras también estimulan el sistema inmune. ¿Recuerdas el viejo refrán que dice “lo que no te mata te hace más fuerte”? Pues esto puede ser lo que está pasando en las células de los astronautas. El bombardeo de radiación es reducido por la protección que brinda la nave espacial y sus uniformes, haciendo que no sea letal, pero suficientemente fuerte para activar los mecanismos de protección celular que están dormidos. Lamentablemente estos efectos rejuvenecedores se pierden poco después de volver a la Tierra. Además, aun no se sabe a ciencia cierta si esta apariencia de rejuveneración es beneficiosa para el cuerpo. Cabe recalcar que esta radiación puede ser peligrosa si crea mutaciones en genes que promueven el cáncer, así que no vayas a exponerte a luz ultravioleta para tratar de hacerte más joven, de seguro no tendrás los resultados que esperas. En fin, hacen falta más estudios, y más astronautas gemelos para tener una mejor idea de los verdaderos efectos de esta rejuveneración.

Serás más alto al vivir en el espacio.

La falta de gravedad reduce la presión de tu cuerpo hacia el suelo en tu columna vertebral y otras partes, haciendo que estas conexiones se estiren y crezcas mientras estás en el espacio. Por ejemplo, Scott Kelly creció unas dos pulgadas al ir al espacio. Pero no trates de conseguir un vuelo al espacio para conseguir esa estatura que deseas, lamentablemente este efecto se pierde enseguida que el cuerpo vuelve a sentir la fuerza de gravedad.

Se pueden reducir tus habilidades cognitivas y tu capacidad de resolver problemas.

Uno de los resultados más preocupantes del experimento de gemelos que describí arriba es la reducción en habilidades cognitivas que sufrió Scott Kelly, el astronauta que estuvo en el espacio por 340 días. Tal como suena, Kelly fue expuesto a una serie de pruebas que miden su capacidad cognitiva y de resolver problemas antes y después de su misión. En casi todas las pruebas, el astronauta obtuvo resultados más bajos cuando se compararon con los resultados obtenidos antes de que Kelly astronauta estuviese casi un año en el espacio. Lo más preocupante aun es que estos efectos no volvieron a la normalidad cuando Kelly volvió a la Tierra. Una de las posibles explicaciones es que la falta de gravedad altera la presión en el sistema sanguíneo y nervioso, inflamándolo y causando cambios morfológicos en el cerebro y otros sistemas nerviosos secundarios. Como puedes ver en la imagen, en la presencia de la gravedad, la sangre y otros fluidos tienden a irse a los pies y los músculos compensan moviendo más fluidos hacia arriba de una manera activa. Al no haber gravedad, el cuerpo continúa enviando más fluidos a la parte superior del cuerpo al cerebro, pero sin gravedad que hale estos fluidos al inferior, promueve inflamación cerebral y posibles cambios cognitivos que podrían ser irreversibles. Un efecto claro que tiene este aumento de presión en el sistema nervioso ocurre en los ojos. Muchos astronautas presentan dificultades con su visión en el espacio porque el aumento de presión en el fluido cerebro espinal crea una deformación permanente en los ojos. De la misma manera, han reportado que el aumento en la presión cerebral, causado por la falta de gravedad en el espacio, está teniendo efectos morfológicos en el cerebro. Esto es muy preocupante porque se espera que futuros astronautas pasarán largos periodos en el espacio con misiones a Marte y otras a rocas espaciales en lugares más lejanos. Definitivamente no queremos que los astronautas vayan perdiendo habilidades cognitivas en estas misiones, así que están desarrollando vestidos espaciales y otras estrategias que ayudan a regular la acumulación de fluidos corporales de una manera similar a como se mantienen cuando la persona está en la Tierra. Sin embargo, aun no se sabe si existen otras causas de esta reducción cognitiva en el espacio.

Algunos efectos son curiosos, otros algo tenebrosos. Definitivamente los astronautas Doug Hurley y Bob Behnken van a tener una serie de experiencias que jamás vivirían en la Tierra. Espero que hayas aprendido un poco sobre cómo vivir en el espacio afecta al cuerpo humano. Para mantenerte al tanto de lo que ocurre con la misión accede aquí.