19 noviembre, 2010

Viajes largos por el espacio, una frontera infranqueable

Viajes largos por el espacio, una frontera infranqueable: "En una conferencia de prensa, antes de su primera experiencia de ingravidez en 2007, el físico teórico Stephen Hawking, dijo que esperaba que su vuelo de gravedad cero fomentara el interés público por la exploración espacial. El argumentaba que debido al riesgo cada vez mayor de destruirnos a nosotros mismos y a la Tierra, los humanos necesitarán colonizar el espacio.



Hawking sostiene que hay que hacer esto en el plazo de dos siglos o nos enfrentaremos a la extinción . Sin duda que esto alentó al presidente Barack Obama a anunciar, en abril de este año, acerca de una nueva iniciativa para enviar una nave tripulada a Marte para 2030 .



Hawking, Obama y otros defensores de los viajes espaciales de larga duración, están comentiendo un grave error: Los seres humanos no pueden dejar la Tierra durante los años que se tarda en viajar a Marte y su regreso, por la sencilla razón de que nuestra biología está íntimamente vinculada a la Tierra.



Para funcionar correctamente, necesitamos la gravedad. Sin ella, el medioambiente es, de diversas maneras, menos exigente con el cuerpo humano, y esto se mostraría en el regreso a la Tierra. ¿Recuerdan la debilitada visión de los astronautas después de las misiones Apolo? Pues eso no es nada, comparado con lo que le sucedería a los astronautas que regresaran de Marte.



De las primeras cosas que se verán afectadas es el corazón, el cual se reduce hasta un cuarto después de una semana en órbita ( The New England Journal of Medicine, vol 358, p 1370 ). La atrofia del corazón conduce a una disminución de la presión arterial y de la cantidad de sangre expulsada por el corazón. Lo que a su vez, supone una capacidad de ejercicio reducida. Los astronautas que regresan a la Tierra, después de varios meses en la Estación Espacial Internacional, sienten mareos y desmayos porque la sangre no llega a su cerebro en cantidad suficiente.



Seis semanas en la cama producen tanta atrofia del corazón como una semana en el espacio, lo que sugiere que la atrofia es causada tanto por la ingravidez como por la reducción concomitante de ejercicio.



Los demás tejidos musculares sufren otro tanto. Los efectos de la ingravidez sobre los músculos de las piernas son fáciles de verificar experimentalmente. Dado a que soportan el peso del cuerpo, los músculos de los muslos y las pantorrillas degeneran de forma significativa cuando dejan de hacer su función durante todo el tiempo de un vuelo espacial.



A pesar del ejercicio sustitutivo para los miembros de la tripulación de la Estación Espacial Internacional, después de seis meses ya habían perdido el 13% del volumen muscular de la pantorrilla y el 32% de la potencia máxima que los músculos de sus piernas podían desarrollar ( Journal of Applied Fisiología, vol 106, p 1159 ).



También se producen varios cambios metabólicos, incluyendo una disminución de la capacidad de oxidación de la grasa, que puede conducir a la acumulación de grasa en el músculo atrofiado.  Los viajeros espaciales también sufrirán el deterioro de la función inmune durante y después de sus misiones ( Aviation, Space, and Environmental Medicine, vol 79, p 835 ).



Posiblemente el efecto más temible es la pérdida de hueso ( The Lancet 355, p 1569 ). A pesar de la dureza y la fortaleza del hueso, y la relativa facilidad con la que se fosiliza le dan una apariencia de permanencia, el hueso es en realidad un tejido vivo muy flexible. En el siglo XIX, el anatomista alemán, Julius Wolff, descubrió que los huesos se ajustan a según qué cargas deban soportar. La disminución de la carga conlleva la pérdida de material óseo, mientras que un aumento producirá más grosor en el hueso.



No es de extrañar, pues, que la microgravedad del espacio desmineralice los huesos, especialmente los que normalmente soportaban la mayor carga. Los cosmonautas que pasaron medio año en el espacio perdieron hasta una cuarta parte de material en los huesos de la espinilla, a pesar de un ejercicio intenso ( The Lancet vol 355, p 1607 ). En los experimentos con embriones de pollo en la Estación Espacial Internacional se ha establecido que la formación de hueso en condiciones continuas de microgravedad, son superadas por la pérdida de hueso.



Lo más procupante es que, a diferencia de la pérdida de músculo que se nivela con el tiempo, la pérdida de hueso parece continuar a un ritmo constante del 1 al 2 por ciento por cada mes en ingravidez. Durante una misión de tres años a Marte, los viajeros del espacio podrían perder alrededor del 50% de su material óseo, lo que haría muy difícil volver a la Tierra y a sus fuerzas gravitacionales. Dicha pérdida ósea nos devuelve aquella vieja máxima de 'usarlo o perderlo'.



Con la pérdida del 50 por ciento del material óseo se hace extremadamente difícil volver a la gravedad de la Tierra.



No obstante, la pérdida ósea no es permanente. En un plazo de seis meses desde su regreso a la Tierra, los astronautas que pasaron medio año en el espacio mostraron una recuperación parcial de la masa ósea. Aunque después de un año de recuperación, los hombres que habían estado expuestos experimentalmente a tres meses de reposo total, aún no se habían recuperado completamente de todo el hueso perdido; eso sí, los músculos de la pantorrilla se recuperaron mucho antes ( Bone, vol 44, p 214 ).



Las agencias espaciales tendrán que ser más creativas a la hora de abordar la cuestión de la pérdida de masa ósea durante los vuelos a Marte. Hay una serie de ideas al respecto del desarrollo de naves espaciales con gravedad artificial, sin embargo, nadie sabe tan siquiera qué fuerza gravitacional puede ser necesaria para evitar estos problemas. Hasta ahora, las criaturas sin hueso, como las medusas, tienen más posibilidades que las personas de regresar a salvo a la Tierra después de viajes espaciales de varios años. Para los humanos, por ahora, la gravedad es una barrera casi infranqueable hacia Marte.



La imposibilidad de salir al espacio es sólo uno de muchos ejemplos de cómo nuestros cuerpos, y los de organismos similares a nosotros, son inseparables del medioambiente en que vivimos. En nuestras ambiciones futuristas no debemos olvidar que, nuestras mentes y cuerpos están conectados a la Tierra como por un cordón umbilical.





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