Por Dra. Melissa Walton-Shirley
Mientras estábamos en nuestra casa de vacaciones en Cocoa Beach, Florida, Estados Unidos, un repentino y grave estruendo empezó a sacudir los platos y a sacudir las puertas de cristal. Barajé toda la gama de causas siniestras y entonces me di cuenta riendo: "¡Es el lanzamiento de un cohete!".
Mi marido y yo llegamos a la playa justo a tiempo para ver elevarse un proyectil ardiente, el Falcon 9, cuyo penacho blanco y algodonoso se retorcía y alargaba como una pincelada vertiginosa. A los pocos minutos, el cielo se despejó. Cuando la multitud se dispersó, nos encontramos caminando junto a nuestro vecino, que nos contó que trabaja en el proyecto Artemis, en el cercano Centro Espacial Kennedy.
Me han fascinado los viajes espaciales desde que mi madre me regaló un Wonder Book de segunda mano de la luna.
Sabía que la nave espacial Orión había pasado tres semanas en una órbita lunar tripulada parcialmente a finales del 2022 como parte de Artemis I, la primera de una serie de misiones que permitirán la exploración humana de la Luna y Marte.
La fase 3, prevista para 2025, llevará a la Luna a Christina Koch, la primera mujer, y Victor Glover, el primer astronauta negro, junto con Reid Wiseman y Jeremy Hansen. Para el año 2030, la NASA pretende iniciar una odisea de años de duración a Marte, lo más lejos que habrá viajado un astronauta.
Esto llevó a la médica que hay en mí a preguntarse por los efectos sobre la salud de los viajes al espacio profundo.
Microgravedad y sistema cardiovascular
La microgravedad causa estragos en el corazón humano. El volumen sistólico y el gasto cardiaco aumentan 35% a 40% con los vuelos espaciales de larga duración. Las presiones de llenado del hemicardio izquierdo y los volúmenes de las cámaras aumentan, mientras que la densidad de los glóbulos rojos y el volumen del plasma disminuyen hasta 20%. El intersticio de la parte superior del torso se hincha debido a un desplazamiento masivo de líquido hacia el tórax, lo que provoca edema facial y retiniano. El perímetro de las piernas disminuye, conocido como "síndrome de las patas de pollo", acompañado de una cara hinchada y nariz congestionada.
El Dr. James Pavela, cirujano de vuelo de la NASA, me dijo por teléfono que, al regresar a la Tierra, los astronautas tienen un volumen máximo de oxígeno (VO2 MAX) ligeramente inferior y una pérdida de capacidad de ejercicio que no está relacionada con la atrofia cardiaca. "Nos enfrentamos al ortostatismo después de cada vuelo y hemos empleado un sólido programa de ejercicios para contrarrestarlo", dijo. Describió cómo la configuración de la cinta ergométrica en la Estación Espacial Internacional se cambia a activación con el pie en lugar de activación automática.
Los astronautas también reciben solución fisiológica por vía intravenosa y se les aplica compresión graduada desde el tobillo hasta el estómago una vez de vuelta en la Tierra. Pregunté por el tratamiento con midodrina para contrarrestar el ortostatismo, pero la NASA descubrió que interfería con los antieméticos que siempre son necesarios. "Desde que empezamos a administrar bolos de solución el día del aterrizaje, no hemos tenido ningún episodio clínico o manifiesto de síncope", compartió, y señaló que en las 6 a 8 horas siguientes al aterrizaje, los viajeros reinician un programa de ejercicio diario de 2,5 horas.
A bordo, el espacio para el material médico es limitado, especialmente dentro de la cápsula espacial. "Si necesitamos colocarles los estetoscopios a toda prisa, también hay otros obstáculos", comentó el Dr. Pavela, refiriéndose a los voluminosos trajes espaciales y a la posición de sedestación. La proximidad al control en tierra también podría interferir en la rapidez de la implementación de cuidados intensivos.
Los astronautas están capacitados para realizar intervenciones médicas básicas en la Estación Espacial Internacional. Pueden utilizar un desfibrilador externo automático, poner una venoclisis, realizar una reanimación cardiopulmonar y administrar medicamentos intramusculares. Además, los cirujanos de vuelo supervisan los aspectos médicos de la misión y están conectados con subespecialistas en la Tierra si surge la necesidad. "Una cosa que hacemos especialmente bien en el aspecto operativo es la telemedicina mediante la ecografía y ecocardiografía guiada", compartió el Dr. Pavela.
Por supuesto, la mejor opción es evitar las urgencias médicas. El Dr. Pavela me contó que la NASA examina a los astronautas como lo haría a los humanos terrestres, pero además de la calculadora tradicional de riesgo de enfermedad cardiovascular aterosclerótica, también utilizan la Calculadora de Salud Cardiovascular y Modificación del Riesgo de los Astronautas (Astro-CHARM), desarrollada por el National Space Biomedical Research Institute. Incluye la puntuación del calcio en las arterias coronarias, la proteína C reactiva de alta sensibilidad y los factores de riesgo cardiovascular estándar.
"No recuerdo ni un solo episodio cardiovascular, ni siquiera en jubilados, desde que empezamos a utilizar la puntuación de calcio", afirmó el Dr. Pavela, quien señala que la mayoría de los solicitantes son jóvenes y sanos. En el caso de los astronautas ya establecidos, "queremos que tengan una carrera larga y productiva, por lo que sin duda les prescribimos estatinas y fármacos antihipertensivos".
También me puse en contacto con el Dr. Andrew Morgan, astronauta de la Estación Espacial Internacional, médico de urgencias y veterano del ejército, condecorado con la Medalla Estrella de Bronce. Describió por correo electrónico que la mayor parte de la preparación previa al vuelo es autodirigida. "Pero en el vuelo, tenemos una rutina diaria que incluye 2 horas de ejercicio aeróbico y de resistencia", dijo. "Nuestras dietas se controlan cuidadosamente para garantizar una ingesta adecuada de proteínas, calorías, vitamina D y omega-3, que han demostrado ser eficaces para mantener la densidad mineral ósea y la masa muscular y corporal".
De acuerdo con el Dr. Morgan, los astronautas suelen regresar a la Tierra en igual o mejor forma, incluso después de 6 a 12 meses a bordo de la Estación Espacial Internacional.
Vea también: Entrevista (en inglés) de la Dra. Melissa Walton-Shirley con el médico astronauta Dr. Frank Rubio a bordo de la Estación Espacial Internacional.
Trombos en el espacio
A pesar de las estrictas medidas preventivas, se han presentado complicaciones. Una carta publicada en The New England Journal of Medicine describía el caso de un astronauta con un trombo obstructivo en la yugular interna izquierda. El astronauta se estaba realizando una ecografía del cuello como parte de un protocolo de investigación sobre dinámica de líquidos cuando alguien en tierra se percató de la anomalía. Como se trataba de la primera formación de trombos de novo documentada en el espacio, el equipo médico no sabía cómo podría verse afectada la fisiología de la anticoagulación.
Afortunadamente, la carga útil de la Estación Espacial Internacional incluía 20 frascos de enoxaparina. Un médico en la Tierra dosificó enoxaparina al astronauta hasta que llegó apixabán oral a la Estación Espacial Internacional. El anticoagulante oral de acción directa se suspendió 4 días antes de la reentrada para evitar posibles riesgos de hemorragia, dadas las considerables fuerzas g experimentadas durante el amerizaje. Tras el aterrizaje, el trombo desapareció en 24 horas y el astronauta, sin antecedentes familiares de trombosis, estuvo asintomático a los 6 meses.
También se han presentado arritmias. El astronauta James Irwin experimentó frecuentes extrasístoles auriculares y ventriculares durante la misión Apolo 15, que se atribuyeron a un bajo nivel de potasio, consecuencia de los cambios masivos de fluidos. Y el programa ruso de la estación espacial Mir, realizado entre 1986 y 2001, registró un total de 75 arritmias y 23 trastornos de la conducción.
Existen otros motivos de preocupación. En un estudio, el aumento de la rigidez de la arteria carótida tras 6 meses de residencia en la Estación Espacial Internacional equivalía aproximadamente de 10 a 20 años de envejecimiento normal en la Tierra. El estudio de la NASA en el que se comparó a los astronautas Mark y Scott Kelly, gemelos idénticos, antes, durante y después de que Scott pasara un año a bordo de la Estación Espacial Internacional, reveló indicios de telómeros acortados que podrían afectar al ritmo del envejecimiento humano.
La microgravedad también favorece la resistencia a la insulina y el deterioro de la cicatrización de heridas. Los estudios de investigación sobre los islotes pancreáticos de Langerhans indican que el páncreas no puede superar la resistencia periférica a la insulina y la desregulación de aminoácidos durante los vuelos espaciales.
A medida que aumenta la duración de los vuelos espaciales y las tareas de los astronautas se vuelven más complejas, incluso una pequeña lesión cutánea podría poner en peligro la vida de un miembro de la tripulación y el éxito de una misión. El experimento Suture in Space, dirigido por Monica Monici, directora científica de ASAcampus de la Università degli Studi di Firenze, en Florencia, Italia, estudiará bloques de muestras de tejido humano viable suturado que se enviaron a la Estación Espacial Internacional en noviembre de 2022.
Dosis de radiación y el chaleco AstroRad
Los viajes espaciales más profundos implican una mayor exposición a la radiación. Los caminantes lunares experimentarán una exposición a la radiación de 5 a 10 veces superior a la de los pasajeros de un vuelo transatlántico, o 200 veces superior a la de las personas que mantienen los pies en la superficie de la Tierra. La dosis diaria equivalente en la superficie de la Luna es más de 2,5 veces superior a la dosis en el interior de la Estación Espacial Internacional.
Para probar la mejor manera de proteger a las astronautas contra la radiación, dos torsos gemelos, Helga y Zohar, fabricados con materiales similares a los tejidos humanos, volaron en Artemis I. Este "pequeño paso para la especie maniquí" ―por encargo de la Duke University, la Agencia Espacial Israelí y el Centro Aeroespacial Alemán― analizará las diferencias entre Zohar, totalmente protegida, que llevaba un chaleco AstroRad, y Helga, que voló "desnuda".
El tercer ocupante no humano del Artemis I era el comandante Moonikin (maniquí lunar)Campos. Con el peso de un ser humano y vistiendo un traje naranja brillante del sistema Orion Crew Survival, el comandante estaba atado a un asiento equipado con acelerómetros para medir los efectos de la aceleración y la vibración, así como la radiación.
Estos experimentos son los primeros estudios de la NASA sobre los efectos de la radiación del espacio profundo en los procesos biológicos humanos desde la misión Apolo 17 en 1972. Hay muchos más proyectos de investigación que se están realizando o están previstos para la misión Artemis.
Algún día, un estruendo grave y un estampido sónico pueden volver a tomar desprevenida a esta cardióloga terrestre, pero desencadenarán un aprecio aún más profundo por los programas de la NASA. ¿Rivalizarán los próximos resultados positivos para la Tierra con los avances anteriores en cirugía robótica asistida por resonancia magnética, bombas cardiacas, marcapasos programables y telemedicina?
Espero con impaciencia los años 2025 y 2030, cuando, en lugar de esa niña ficticia de la portada de mi libro de Tom Corbett, una mujer de verdad pueda dar su primer paseo por la superficie lunar que ayude a abrir el camino a Marte. Buena suerte a todos y recemos para que regresen sanos y salvos.
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