Los corazones de astronautas superan una prueba sorprendente para la misión a Marte

Un viaje a Marte podría ser menos desafiante para el corazón humano de lo que los científicos temían. Un nuevo estudio sugiere que los astronautas pueden adaptarse notablemente a meses de ingravidez, lo que ofrece evidencia alentadora de que los humanos podrían soportar el largo trayecto hacia el planeta rojo y funcionar bajo su gravedad más débil.

Investigadores de Northwestern Medicine, UT Southwestern y UT Houston monitorizaron los corazones de 13 astronautas que pasaron aproximadamente seis meses a bordo de la Estación Espacial Internacional. Sus hallazgos mostraron que, aunque el vuelo espacial afectó inicialmente el rendimiento cardíaco, los astronautas se adaptaron gradualmente, siendo el ejercicio diario intensivo un factor clave para mantener su salud cardiovascular.

Una de las principales preocupaciones de NASA respecto al envío de humanos a Marte es cómo responderán los corazones y los sistemas circulatorios de los astronautas al salir de las condiciones de ingravidez y enfrentar la gravedad marciana, que es solo aproximadamente un tercio de la gravedad terrestre.

Los investigadores encontraron que los astronautas no mostraron signos significativos de tensión cardiovascular al ser expuestos a una gravedad marciana simulada tras su regreso a la Tierra. "Con nuestros hallazgos, ahora hay razones para pensar que seríamos capaces de viajar a Marte, llegar y trabajar en la superficie de Marte", afirmó el autor principal del estudio, el Dr. James Thomas, profesor de medicina en la división de cardiología de la Escuela de Medicina Feinberg de Northwestern University.

El estudio, publicado el mes pasado en la revista Circulation, es el primero en investigar cómo responde el corazón a la gravedad marciana simulada tras un periodo prolongado en el espacio.

Cómo el ejercicio diario protege el corazón de los astronautas en el espacio

Vivir sin gravedad presenta desafíos inusuales para el cuerpo humano. En la Tierra, el corazón trabaja constantemente contra la gravedad para circular la sangre, mientras que los músculos deben soportar el peso del cuerpo. En el espacio, esas demandas disminuyen considerablemente, permitiendo que los músculos e incluso el corazón se reduzcan con el tiempo.

El regreso a un entorno gravitacional también puede ser complicado. Astronautas en misiones anteriores a menudo experimentaron mareos o aturdimiento al levantarse tras el aterrizaje. Esto sucede porque la gravedad atrae la sangre hacia la parte inferior del cuerpo, a veces provocando una caída repentina de la presión arterial, condición conocida como hipotensión ortostática.

Sin embargo, los astronautas involucrados en el nuevo estudio manejaron generalmente bien esta transición, potencialmente porque mantuvieron exigentes rutinas de ejercicio durante sus misiones. Como parte del programa de contramedidas de ejercicio de NASA, los astronautas hicieron ejercicio hasta dos horas cada día. Sus rutinas incluían de 30 a 45 minutos de entrenamiento de resistencia, que fortalece el sistema cardiovascular, junto con 60 a 75 minutos de entrenamiento de fuerza para ayudar a preservar la masa muscular y la fuerza.

"Se pierde masa muscular y masa cardíaca cuando se está en un entorno ingrávido porque se trabaja menos allá arriba", explicó Thomas. "Estás flotando en el aire y puedes deslizarte hacia tu compañero con un pequeño empujón con el pie". "Para contrarrestar eso, el ejercicio es crucial cuando estás en el espacio", agregó.

Escaneos cardíacos revelan cómo se adapta el cuerpo a la ingravidez

Para entender lo que le sucede al corazón durante el vuelo espacial prolongado, los investigadores recopilaron ecocardiogramas antes, durante y después de cada misión de los astronautas. Estas ecografías utilizan ondas sonoras para producir imágenes en movimiento del corazón, permitiendo a los médicos examinar su estructura y medir cuán eficazmente bombea sangre.

Mientras estaban a bordo de la Estación Espacial Internacional, los astronautas fueron entrenados para realizar estos escaneos unos a otros cada pocas semanas. Las grabaciones se transmitieron a la Tierra, donde los investigadores pudieron monitorear los cambios en la función cardíaca a lo largo de las misiones.

Thomas trabajó junto al Dr. Benjamin Levine del UT Southwestern Medical Center y el Dr. Michael Bungo de la Escuela de Medicina McGovern de UTHealth Houston. "Era típicamente alrededor de las 3 a.m. para mí porque la estación espacial opera en hora de Greenwich", comentó Thomas. "Miraba las grabaciones en vivo y guiaba a los astronautas en tiempo real para mejorar las imágenes".

Los escaneos revelaron que los corazones de los astronautas inicialmente tuvieron dificultades para ajustarse a su nuevo entorno. Durante las primeras dos semanas en el espacio, los investigadores observaron descensos en el llenado cardíaco, el volumen de eyección y varias otras medidas del rendimiento cardiovascular.

El llenado cardíaco se refiere a cuánta sangre entra en el corazón entre latidos, mientras que el volumen de eyección describe la cantidad de sangre bombeada con cada contracción. Ambas mediciones disminuyeron al inicio de las misiones, indicando que los corazones de los astronautas estaban moviendo temporalmente menos sangre con cada latido. Sin embargo, los cambios no persistieron.

A medida que los astronautas pasaron más tiempo en el espacio, sus sistemas cardiovasculares se adaptaron. El llenado cardíaco y el volumen de eyección mejoraron gradualmente, acercándose a los niveles registrados antes del lanzamiento. Estos resultados sugieren que el corazón puede ajustarse a la ingravidez prolongada de manera más efectiva de lo que podrían indicar las mediciones iniciales, particularmente cuando los astronautas mantienen una actividad física regular.

Prueba de gravedad marciana simulada para los corazones de los astronautas

Los investigadores también querían responder a una pregunta particularmente importante para futuras misiones a Marte: ¿qué sucede cuando un astronauta que ha pasado meses en ingravidez se encuentra repentinamente con la gravedad nuevamente?

Marte tiene aproximadamente el 38% de la gravedad de la Tierra. Aunque esto es considerablemente más débil que lo que las personas experimentan en la Tierra, aún obligaría a los corazones de los astronautas a trabajar de manera diferente después de meses flotando en el espacio.

Para reproducir algunos de estos efectos, los investigadores realizaron una prueba de gravedad marciana simulada después de que los astronautas regresaron a la Tierra. Cada astronauta fue inclinado hacia arriba 22 grados desde una posición acostada. Esta postura provocó un desplazamiento de la sangre hacia la parte inferior del cuerpo, aproximando los efectos circulatorios de la gravedad marciana.

Los resultados fueron alentadores. Tras pasar aproximadamente seis meses en el espacio, los corazones de los astronautas funcionaron igual de bien bajo la gravedad marciana simulada que cuando estaban de pie en la Tierra antes de sus misiones. Esto sugiere que los astronautas que mantienen su condición cardiovascular durante el vuelo espacial pueden ser capaces de hacer la transición a la gravedad más débil de Marte sin experimentar dificultades cardiovasculares importantes.

Aunque los hallazgos provienen de un grupo relativamente pequeño de astronautas y una simulación en lugar de un aterrizaje real en Marte, proporcionan evidencia valiosa para la planificación de futuras misiones. Combinados con los beneficios del ejercicio diario, la capacidad del corazón para adaptarse a la ingravidez y responder bien a la gravedad marciana simulada ofrece otra razón para ser optimistas sobre el envío de humanos al planeta rojo.

El estudio se titula "Impacto del vuelo espacial prolongado en la estructura y función cardíaca: un estudio observacional longitudinal exploratorio". La financiación fue proporcionada por el National Space Biomedical Research Institute (subvención NCC9-58), NASA (subvención NNJ04HH01A), la IDP Foundation, Sandra Helton y la National Heart Foundation of Australia.

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