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SALIR DE LOS CONFINES

TERRESTRES HA SIDO UNA

HAZAÑA ESPECTACULAR PARA

CIENTOS DE ASTRONAUTAS,

HOMBRES Y MUJERES QUE HAN

LOGRADO SUPERAR DESAJUSTES

FISIOLÓGICOS Y PSICOLÓGICOS

HASTA ADAPTARSE A UN

AMBIENTE DE GRAVEDAD CERO.

Jeffrey S. Ashby, piloto astronauta, trabajaen el experimento de pérdida de tejido enel espacio, a bordo la nave espacialColumbia. Este experimento se diseñópara observar células en cultivo medianteun sistema de video microscopio. En laesquina superior derecha se observa partedel aparato con el cual se estudiaron losefectos del vuelo espacial en el desarrolloneural en las larvas de Drosophilamelanogaster (mosca de la fruta). Estainformación puede ayudar a los científicosa entender cómo la gravedad afecta elcrecimiento y desarrollo de los nervios ycómo funcionan las conexiones neuralescon las fibras de los músculos.

Fotos: Cortesía NASA

Medicina espacialConcepción Salcedo Meza

Las fronteras del cuerpo humano

DESDE LA DÉCADA de los ochenta, va-rios astronautas rusos vivieron largos pe-riodos en la estación espacial MIR,estableciendo registros sorprendentes.Entre ellos destacan el de Yuri Roma-nenko, el cual en 1987 pasó 326 días en laestación, y el de Valery Polyakov quien,entre 1994 y 1995, vivió allí por 437 días.

¿Qué ocurre en la anatomía, la fisio-logía y la psicología de los seres huma-nos cuando viajan al espacio y viven enun ambiente con gravedad cero? ¿Es fácilreadaptarse una vez que regresan a la Tie-rra? ¿Existen efectos secundarios? A dar

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respuesta a éstas y muchas otras inte-rrogantes se dedican los investigadores deuna joven disciplina científica: la medici-na espacial.

El mundo de cabezaSería fascinante para los astronautas po-der disfrutar desde el principio de su viajeel espectáculo del planeta azul que vandejando atrás, el paso de un mundo inun-dado de luz a la oscuridad del espacio, peroesto generalmente no es posible. Los via-jeros espaciales pasan por sensacionesmuy diversas, y a menudo desagradables,durante los primeros días de vuelo. Dehecho, el periodo de adaptación al nuevoambiente comienza desde el momento enque se cruza la atmósfera terrestre y ter-mina cuatro o cinco semanas más tarde.Los astronautas flotan por doquier, sien-ten la cabeza pesada y tienen la sensaciónde “estar colgados de los pies”. Debido alconflicto sensorial de los órganos de laorientación, ocasionado por la ingravidez,se produce un desajuste general que pro-voca diversos síntomas que por fortunadisminuyen con el tiempo.

En condiciones normales, es decir,cuando estamos sujetos a la gravedad te-rrestre, la acumulación de los líquidos enel organismo se da en la parte inferior, deldiafragma hacia abajo. En gravedad ceroocurre al revés: los líquidos (sangre, linfay líquido intersticial) se agolpan en la parte

superior del cuerpo y éste reacciona des-echándolos abundantemente, junto conelectrolitos y plasma sanguíneo, a travésde la orina.

Esa redistribución de líquidos, en par-ticular de sangre, provoca que tanto la pre-sión arterial como la venosa se vuelvanuniformes en todo el cuerpo. El corazóndebe trabajar arduamente aumentando elvolumen de sangre impulsado en cada la-tido, por lo que la frecuencia cardiaca y lapresión sanguínea también se incre-mentan. Este sobreesfuerzo provoca unaumento de tamaño del corazón, pero porfortuna entre cuatro a seis semanas mástarde el aparato cardiovascular se esta-biliza, adaptándose a la ingravidez.

El aparato respiratorio también se veafectado por la nueva distribución de lí-quidos corporales; pulmones y tórax su-fren una verdadera inundación. Por otraparte, resulta difícil reconocer las vocesde los astronautas en el espacio; ni susfamiliares logran identificar las vocesnasales y apagadas producidas por la con-gestión de la nariz y las cuerdas vocales.Las pruebas funcionales practicadas porlos médicos espaciales indican que estasirregularidades ceden en poco tiempo.

Del mareo a la euforiaMuchos astronautas inician el viaje conmareos, acompañados de inapetencia, ma-lestares estomacales y el famoso “vómitode proyectil”. Más tarde deviene sueño,debilidad, confusión mental y la pérdida

de la noción del tiempo y el espacio. Noobstante, y para sorpresa de los viajeros,el abanico de molestias desaparece al pocotiempo y entran en un estado de euforia yplacidez.

A partir de los exámenes clínicos prac-ticados a los astronautas a bordo, los es-pecialistas en medicina espacial sepercataron de que los intestinos casi se pa-ralizan y no hay defecación. En los pri-meros días de viaje los astronautas pierdenel reflejo de la sed; apenas toman agua ycomo orinan en abundancia sufren deshi-dratación.

Esto tiene como consecuencia una re-ducción del 6 al 13% del volumen del plas-ma sanguíneo. La cuenta de glóbulos rojosdisminuye severamente en las primerasdos o tres semanas del viaje; la cantidadde reticulocitos (células precursoras de losglóbulos rojos) desciende hasta un 44%durante el vuelo y la eritroproyetina (hor-mona que estimula la producción de gló-bulos rojos en la médula ósea) disminuyehasta 50%. También hay una reducción deglóbulos blancos, en particular linfocitos“T”, que son esenciales para la defensa delorganismo contra infecciones. Ante la ex-pectativa de enviar en unos añosastronautas a Marte —en una misión quetomaría casi 1000 días—, la disminuciónde linfocitos “T” es un aspecto que pre-ocupa mucho a los especialistas en medi-cina espacial, por el riesgo de infecciones.Además, las investigaciones indican queen gravedad cero las bacterias son máspatógenas, se reproducen mejor y son másresistentes a los antibióticos.

Medicina espacial. Especialidad de las cienciasde la salud, cuyo campo de acción es el es-tudio del proceso de adaptación del hom-bre a los ambientes espaciales y el controlde la salud de los astronautas.

Percepción remota. Es la detección, identifi-cación y clasificación de objetos distantesen imágenes adquiridas por diversossensores como cámaras de luz infrarroja,radares y espectrofotómetros.

Telemetría médica. Recepción y transmisión dedatos clínicos a distancia mediante siste-mas de telecomunicaciones.

Telemedicina. Servicios de salud apoyados ensistemas de telecomunicación (vía satélite,microondas, fibra óptica, teléfono, Inter-net) y brindados a distancia. Se han pro-porcionado con gran éxito a pacientes encomunidades aisladas, damnificados por ca-tástrofes naturales y pasajeros de navesaéreas y marítimas.

El astronauta Scott F. Parazynski recoge unestuche médico a bordo del Discovery.

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Un médico revisa el ritmo cardiaco delastronauta Charles Conrad al volver de lamisión Gemini 5, mientras el astronauta L.Gordon Cooper Jr. observa.

Un médico revisa el ritmo cardiaco delastronauta Charles Conrad al volver de lamisión Gemini 5, mientras el astronauta L.Gordon Cooper Jr. observa.

Si no se usa, se atrofiaCuando una persona se ve obligada a per-manecer inmóvil por un periodo largo, losmúsculos y huesos no utilizados se atro-

que los discos de la espina dorsal se ex-panden. Una vez en Tierra, los astronautasrecuperan la fuerza de sus músculos y hue-sos, pero el proceso puede tomar variosmeses. Los médicos espaciales han encon-trado algunas soluciones que ayudan adisminuir estos efectos en el espacio, me-diante el uso de ciertos aparatos comocaminadoras de banda o bicicletas fijas,que permiten, pese a la ingravidez, ejer-citar músculos y huesos.

Perspicacia visualAl principio del vuelo, debido a la acu-mulación de líquidos en la cabeza, losastronautas sufren un ligero aumento enla presión ocular, lo cual provoca una vi-sión borrosa. También es común que enla oscuridad que los rodea, perciban luceso trayectos luminosos, lo cual obedece aque ciertos rayos cósmicos atraviesan eltejido retiniano y se observan de esa ma-nera. Esta sensación pasa pronto y curio-samente en gravedad cero la visión no sólose conserva en buen estado, sino que seaguza. Algunos astronautas han reporta-do haber visualizado objetos en movi-miento en la superficie terrestre desde elespacio, es decir, desde una distancia deentre ¡250 y 300 kilómetros!

Los estudiosos de la medicina espa-cial señalan que la visión es el órgano sen-sorial menos afectado por la ingravidez,

Marcapasos cardiaco: reprogramable desde elexterior.

Silla de ruedas: conducida con el movimientode los ojos para enfermos parapléjicos.

Bastón de rayos láser: aporta marcha segura ainvidentes.

Traje anti-G: pantalón que ejerce presión enlas extremidades inferiores para evitar elsíncope o pérdida de conocimiento al re-gresar a Tierra.

Desfibrilador automático: dispositivo coloca-do bajo la piel que reconoce y corrigearritmias cardíacas malignas.

Telerobótica quirúrgica: operaciones a distan-cia a través de la telemetría.

Grabadora Holter: grabación del electrocardio-grama en un cassette.

Industria farmacéutica espacial: producción demedicamentos y vacunas en gravedad cero,100% puros y eficaces.

Algunas aportacionestecnológicas

fian, dado que dejan de cumplir sus fun-ciones. Lo mismo ocurre con los astro-nautas, sus músculos y huesos resientenmucho la ausencia de la gravedad. De he-cho, una de las maneras en que la medici-na espacial estudia este fenómeno en laTierra es a través de voluntarios que per-manecen en cama durante varias semanas.

Los músculos de los astronautaspierden volumen, fuerza y eficiencia mo-tora, particularmente los de las piernas, es-palda y glúteos. Este deterioro es másnotable durante el primer mes del vuelo,pero continúa mientras el astronauta estésometido a la ingravidez.

En lo que se refiere específicamente alos huesos, en el espacio ocurre una pér-dida importante de calcio, el cual se eli-mina a través de la orina y las hecesfecales, haciéndolos menos densos, enforma similar a lo que pasa en la osteo-porosis. La figura de los astronautas cam-bia: sus piernas atléticas se vuelvendelgadas y parecen haber ganado algunoscentímetros en su estatura. Esto se debe a

13¿cómoves?

13¿cómoves?

Cabeza: se percibe la cabezapesada, como si se estuvieracolgado de los pies.

Vista: aunque en gravedadcero mejora la visión, al inicio

del vuelo la acumulación delíquidos en la cabeza produce

un aumento en la presiónocular, ocasionando visión

borrosa.

Olfato: disminuye estesentido debido a lacongestión nasal.

Oído: no ocurren cambiosen el oído externo pero síen el aparto vestibular deloído interno.

Gusto: las papilasgustativas de la lengua

se alteran por lo queeste sentido no

funciona como suelehacerlo en condiciones

normales.

Voz: ésta cambiatotalmente debido a lacongestión nasal y a la

alteración que sufren lascuerdas vocales.

Corazón: al inicio del vuelo,aumentan la frecuencia cardíaca yla presión sanguínea. Semanasdespués el aparato cardiovascularse estabiliza.

Aparato respiratorio: laredistribución de loslíquidos corporalesprovoca alteraciones enlos pulmones y el tóraxque ceden al pocotiempo.

Sistema digestivo: al principiopueden presentarse mareos, eructos

y otros malestares estomacales.Los intestinos casi se paralizan y

no hay defecación.

Sistema inmunológico: hay unareducción de glóbulos blancos, enespecial de los linfocitos “T”, y elorganismo queda más expuesto ainfecciones.

Tacto: éste se veafectado al inicio delviaje, cuando losastronautas no puedenasir objetos pequeñosdebido a la pérdidamomentánea desensibilidad.

Venas: al inicio del viaje, las venasse dilatan y ocasionan congestiónnasal, dolor de cabeza e hinchazónen la cara.

Músculos: se pierdefuerza, volumen y

eficiencia motora. Laspiernas se adelgazan,

los discos de laespina dorsal seexpanden y el

torso seensancha; la

inmovilidad eingravidez

ocasionan la pérdida denitrógeno y potasio.

Huesos: en el espacio, losastronautas pierden calcio yfósforo (3.2% de tejido óseo enpromedio durante los primeros 10días de vuelo).

a los pies

Desafío de la cabeza

Sangre: se reduce el volumen delplasma sanguíneo y hay unasevera reducción en la cuenta deglóbulos rojos.

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ya que el olfato disminuye debido a lacongestión, y las papilas gustativas de lalengua no funcionan del todo bien por pro-blemas de difusión. Aunque el oído ex-terno no padece cambios, el aparatovestibular del oído interno se ve severa-mente afectado. Por su parte, el tacto tam-poco es de gran ayuda al principio delviaje, ya que los astronautas no percibena través de los receptores del tacto y nopueden asir objetos pequeños por el malfuncionamiento de los sensores de la pre-sión en la piel.

Cuidado con la radiacióncósmica

Para algunos especialistas, la radiación esuno de los riesgos más importantes a losque se enfrentan los astronautas que se en-cuentran más allá de la protección de laatmósfera y el campo magnético terrestres.Además de la radiación solar, existen enel espacio otros tipos de radiaciones: lagaláctica, proveniente del exterior del Sis-tema Solar, y la radiación geomagnética,que se encuentra alrededor de la Tierra,en los cinturones de Van Allen.

La radiación solar no es uniforme; enocasiones, miles de millones de toneladasde protones y núcleos de helio son expul-sados desde el Sol como producto de fe-nomenales explosiones. Estas ráfagas

Estación Mir.

El doctor Ricardo Peralta y Fabi, destacado inves-tigador mexicano, fue entrenado en la NASA, enla década de los ochenta, para viajar al espacio.Hoy es coordinador del Laboratorio de IngenieríaAeroespacial, del Instituto de Ingeniería de laUNAM. Nuestra entrevista gira en torno a las téc-nicas utilizadas para cuidar la salud de losastronautas en Tierra y en el espacio.

“Además de la selección de individuos sanos—comienza el doctor Peralta— en los programasespaciales se hace un seguimiento médico duran-te toda la vida laboral de los participantes paraanticipar algún deterioro discapacitante. En vue-lo, se realizan innumerables monitoreos de signosvitales durante maniobras críticas o en periodosde sueño o vigilia. Es un campo de investigaciónfascinante y muy activo dados los retos y costosasociados a esta actividad y su relación con la com-plejidad del cuerpo humano”.

Sobre las rutinas del entrenamiento físico ypsicológico, explica: “Los vuelos de los transbor-dadores espaciales han disminuido la demanda encuando a condición física de los tripulantes. Hoyen día puede subir al espacio cualquier persona

sana e incluso pienso que no tardará mucho en quesuban discapacitados sanos. Alguien sin piernas fun-ciona mejor que el que las tiene, pues evitaría, porejemplo, la emigración de fluidos corporales delabdomen hacía arriba, que es un problema del Sín-drome de adaptación espacial que todas las perso-nas en órbita resienten en diverso grado. En mi caso,pasé de mi escritorio universitario y hábitos seden-tarios, a aprobar todos los análisis sin problemasmédicos ni físicos. Cuando pregunté a los médicosespecialistas si debía hacer ejercicio para la misión,sorpresivamente me dijeron que no. De joven hicegimnasia en aparatos, excursionismo y natación.Luego nada”.

Sobre los ambientes de entrenamiento, el doc-tor Peralta explica que éstos varían según el caso:“La exposición a gravedad reducida ocurre en unavión que recorre trayectorias tipo montaña rusa;cuando comienza la bajada uno flota cerca de 25segundos, y esto se repite unas 40 veces, según re-cuerdo. Yo me divertí enormemente, pues ya lo ha-bía intentado con un amigo en avioneta, pero porperiodos mucho más cortos. Al principio lo tomé concautela y luego me solté cada vez más, hasta dis-

frutarlo. Pero en un descanso, al dar un vistazopor la ventana vi las nubes “chuecas” y volví lacabeza rápidamente para entender qué pasaba yentonces sí sufrí vértigo y vómito. De hecho, lellaman vómito de proyectil. Las nubes no estabanchuecas, sino que el avión hacía una subida queyo nunca había experimentado en un aparato tangrande; tardé horas en recuperarme”.

Sobre el tipo de rasgos anatómicos y fisiológi-cos que adoptó su organismo en los ambientesgravitatorios diferentes a la Tierra, expresó: “Enlos entrenamientos en Tierra no se experimentanalteraciones. En la aeronave —que los astronautasllaman “El cometa del vómito”— ocurre lo queexpliqué antes. En órbita hay corrimiento de lí-quidos de extremidades al tórax y una pérdidagradual del calcio en los huesos (por la falta deuso), además de que 60% de los tripulantes puedellegar a padecer desorientación”.

Finalmente, pregunto al doctor Peralta si élcree que el ser humano pueda adaptarse a viviren el espacio. “La estación MIR es una clara de-mostración de cómo es la vida en órbita y de laadaptación humana”.

Del escritorio universitario al simulador de vuelo

John Glenn sorbe una bebida rehidratantedurante un árduo día de pruebas médicas abordo del Discovery.

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Para nuestros suscriptoresLa presente edición va acompañada por una guíadidáctica, en forma de separata, para abordar enel salón de clases el tema de este artículo.

El médico Joseph Kerwin examina los dientes del comandante Charles Conrad en las instalacionesmédicas del Skylab. A falta de una silla de examinación dental, Conrad simplemente rotó sucuerpo para quedar boca abajo y así facilitar el procedimiento.

Concepción Salcedo Meza estudió ciencias de lacomunicación en la Facultad de Ciencias Políticas ySociales de la UNAM; desde hace varios años se dedicaa la divulgación de la ciencia y actualmente trabaja enTV UNAM.

Agradecemos al doctor Ramiro Iglesias Leal, quienfuera investigador del Programa Universitario deInvestigación y Desarrollo Espacial de la UNAM, ypostgraduado en la Escuela de Medicina Aeroespacial yla NASA de Estados Unidos, por la informaciónproporcionada en entrevistas y en su libro La ruta hacíael hombre cósmico (IPN/UTEHA), así como por suvaliosa asesoría en la elaboración de este artículo.

solares han llegado a dañar los componen-tes electrónicos de los satélites y consti-tuyen una amenaza para los astronautaspues afectan la médula espinal y las célu-las de los órganos vitales.

Más allá de las inmediaciones terres-tres, pensando en los futuros viajesinterplanetarios, la radiación cósmica esrelativamente baja, sin embargo, tienegran poder de penetración y es acumu-lable, por lo que las naves requerirán deparedes más gruesas y de sistemas de pro-tección mucho más avanzados a los usa-dos hasta ahora en viajes orbitales.

El ánimo zigzagueaSalir de la Tierra significa alejarse de lafamilia, los amigos, el ambiente social ydel entorno natural ¡Tarea nada fácil! Enel ámbito emocional, los cosmonautas en-frentan una serie de altibajos que van des-de la euforia hasta la irritabilidad, elaburrimiento, la depresión y la fatiga. Así,con el fin de procurarles mayor estabili-dad emocional, los médicos espaciales lesprograman actividades de esparcimiento,atractivas y variadas —ejercicios físicos,cursos, ensayos de maniobras, lectura, ta-

reas de investigación, etc.— que combi-nan con su rutina de trabajo diario. Losestudios psicológicos realizados por losmédicos espaciales demuestran que en lamedida en que los viajeros se comunicancon sus seres queridos, su estado emocio-nal mejora. En casos críticos, desde laTierra, los especialistas estudian, diag-nostican y prescriben tratamientos espe-cíficos, en los que se incluyen ciertospsicotrópicos (desde medicamentos has-ta relajantes) que llevan a bordo.

Prevenir enfermedades: lo idealen el espacio

Desde el inicio de la carrera espacial, exis-ten programas que han avanzado al mismoritmo, enfocados a prevenir enfermeda-des o situaciones riesgosas para la saludde los astronautas. Para ello se hace unaselección médica de los aspirantes y seestablecen programas de entrenamiento fí-sico y psicológico y de “estabilización dela salud”, que implican una cuarentenaprevia al vuelo y el adiestramiento sobrelas condiciones de seguridad dentro de lasnaves. Durante el viaje se lleva a cabo unestricto control médico desde Tierra, y al

regreso se hace un seguimiento continuoy se establecen medidas profilácticas paraevitar daños y desajustes fisiológicos porla desadaptación al medio terrestre.

Los viajes espaciales han desafiado lacapacidad intelectual y física del ser hu-mano. La ciencia ha abierto las fronterasy traspasado los límites de la vida. ¿Quénos deparará el futuro? Seguramente, enla Estación Espacial Internacional se afi-narán mucho los conocimientos y proce-dimientos de la medicina espacial.

La medicina en general se ha beneficiado conalgunas tecnologías espaciales como la tele-metría y la percepción remota, de tal maneraque con ellas se pueden atender problemas desalud en Tierra. Esta práctica generó latelemedicina o medicina a distancia. En 1975,la NASA realizó un primer experimento de aten-ción médica masiva utilizando la telemetría, enlas 83 comunidades que conforman la re-servación indígena del Pápago en Arizona. Du-rante dos años éstas recibieron la mismaatención médica que se proporciona a losastronautas en el espacio, ya que las unidadesmóviles estaban dotadas con el equipo que seusa en misiones espaciales.

Más tarde, en 1988, para asistir a las vícti-mas del terremoto de Armenia se desarrolló otroprograma con el sistema de Telemedicina apo-yado por la NASA y la ex URSS. Cientos de per-sonas afectadas recibieron atención de personalmédico de cuatro hospitales de Estados Unidos;sus diagnósticos e instrucciones se transmitie-ron gracias a la telemetría médica. A raíz deesas experiencias, el concepto de telemedicinaadquirió una dimensión integral. Ello permitióampliar también su campo de acción, no sólodurante las catástrofes sino en lugares de difí-cil acceso o en comunidades rurales dispersasen regiones polares, desérticas y montañosas.

Del espacio a los desiertosy montañas