Por qué los astronautas vuelven del espacio más altos

El 8 de enero de 2016, el astronauta japonés Norishige Kanai sorprendió al mundo al anunciar que, tras su estancia en la Estación Espacial Internacional (EEI), había crecido 2 centímetros. Esta declaración despertó el interés no solo de la comunidad científica, sino también del público en general, que se preguntaba cómo era posible que un adulto experimentara un aumento de estatura. Sin embargo, Kanai no fue el primer astronauta en reportar este fenómeno, ya que otros antes que él habían observado cambios similares en sus cuerpos durante misiones espaciales.

Según una investigación realizada por científicos de la Estación Espacial Internacional, se descubrió que los astronautas pueden crecer hasta 5 centímetros durante su estadía en el espacio como consecuencia directa de las condiciones de microgravedad en el espacio. En la Tierra, la gravedad ejerce una presión constante sobre nuestros cuerpos, manteniendo nuestras espinas dorsales en una estructura compacta. Pero en el espacio, la ausencia de esta fuerza permite que la columna vertebral se expanda, causando el aumento de altura. Aunque puede parecer una ventaja, este crecimiento temporal tiene sus propias complicaciones.

Para comprender cómo los astronautas experimentan un aumento de estatura en el espacio, es crucial distinguir entre dos conceptos clave: microgravedad e ingravidez. Aunque suelen usarse indistintamente, no son lo mismo y tienen efectos diferentes en el cuerpo humano.

Uno de los estudios más destacados en este campo es el Programa de Investigación Biomédica Espacial de la NASA, que ha realizado investigaciones exhaustivas sobre los efectos de la microgravedad en el sistema musculoesquelético, el sistema cardiovascular y el sistema nervioso.

La microgravedad es un ambiente en el que los efectos de la gravedad están significativamente reducidos, pero no eliminados por completo. Este es el entorno que prevalece en la Estación Espacial Internacional (EEI). En la Tierra, la gravedad ejerce una fuerza continua sobre todo nuestro cuerpo, manteniendo la columna vertebral y otros sistemas en su lugar. Sin embargo, en la microgravedad del espacio, esa presión se reduce drásticamente, lo que provoca que los discos intervertebrales, que se encuentran entre cada vértebra y están llenos de una sustancia gelatinosa llamada núcleo pulposo, se dilaten y aumenten la distancia entre las vértebras. Este fenómeno es el que ocasiona el aumento de estatura en los astronautas.

Por otro lado, la ingravidez o gravedad cero es un estado en el que la fuerza de la gravedad es completamente inexistente. En este estado, el cuerpo humano experimenta aún más cambios drásticos. Sin embargo, incluso en la microgravedad, donde la gravedad no está totalmente ausente, los efectos sobre el cuerpo pueden ser profundos, como se ha observado en los cambios estructurales y funcionales que sufren los astronautas durante sus misiones.

Estos efectos no solo alteran la columna vertebral, revela el estudio de la NASA, sino que también pueden tener repercusiones en otros sistemas del cuerpo, lo que convierte a la microgravedad en un tema de estudio continuo para entender y mitigar sus impactos en la salud de los astronautas.

La columna vertebral humana está diseñada para soportar las fuerzas de la gravedad en la Tierra, manteniendo una estructura compacta que protege la médula espinal y permite el movimiento. Esta estructura está compuesta por 26 vértebras que se encuentran separadas por discos intervertebrales llenos de una sustancia gelatinosa llamada núcleo pulposo. Estos discos funcionan como amortiguadores, permitiendo la flexibilidad de la columna y absorbiendo el impacto durante actividades diarias como caminar, correr y saltar.

Sin embargo, en el entorno de microgravedad del espacio, las condiciones cambian drásticamente. La reducción de la gravedad provoca que los discos intervertebrales se expandan, aumentando la distancia entre las vértebras. Como resultado, toda la columna se estira y los astronautas experimentan un aumento temporal en su estatura, que puede variar entre 2 y 5 centímetros. Aunque este estiramiento puede parecer inofensivo, trae consigo una serie de complicaciones.

El alargamiento de la columna no es solo una cuestión de centímetros adicionales. La dilatación de los discos intervertebrales puede llevar a un aplanamiento de la curvatura natural de la columna, lo que resulta en dolores de espalda significativos. Estos dolores suelen ser reportados por los astronautas durante sus misiones y pueden continuar al regresar a la Tierra, cuando la columna vuelve a su forma original.

Además, la microgravedad no solo afecta la columna vertebral. Los músculos que sostienen y estabilizan esta estructura también se debilitan debido a la falta de uso y al ambiente de microgravedad, agravando aún más los problemas de espalda. Este debilitamiento muscular contribuye a una mayor vulnerabilidad de la columna a lesiones y malestares tanto en el espacio como al regreso a la Tierra.

Otra investigación significativa en este terreno es el Estudio de los Gemelos de la NASA, en el que se compararon los efectos de un año en el espacio en el astronauta Scott Kelly con los de su hermano gemelo Mark Kelly, que permaneció en la Tierra. Este estudio proporcionó información valiosa sobre esto.

El aumento temporal de estatura que experimentan los astronautas en el espacio no es la única consecuencia física de la microgravedad. A medida que los discos intervertebrales se expanden y la columna se alarga, surgen varios efectos negativos para la salud, que van desde dolores crónicos hasta debilitamiento muscular y óseo.

Uno de los problemas más reportados por los astronautas es el dolor de espalda. Este dolor es consecuencia del aplanamiento de la curvatura natural de la columna, que ocurre cuando los discos se dilatan. En un entorno de microgravedad, donde los músculos encargados de sostener la columna se debilitan debido a la falta de uso, el dolor se intensifica. Estos músculos, al no tener que soportar el peso del cuerpo, pierden fuerza y tonicidad, lo que no solo agrava el dolor de espalda, sino que también puede dificultar la movilidad de los astronautas al regresar a la Tierra.

Además del dolor y el debilitamiento muscular, otro problema grave es la pérdida de masa ósea. En la Tierra, la gravedad actúa constantemente sobre los huesos, estimulando la producción de tejido óseo y manteniendo la densidad ósea. Sin embargo, en el espacio, la falta de gravedad reduce esta estimulación, lo que lleva a una condición conocida como osteoporosis espacial. Los astronautas pueden perder hasta un 1% de su densidad ósea por mes durante su estancia en el espacio, lo que aumenta considerablemente el riesgo de fracturas y otros problemas óseos al regresar a la Tierra.

El sistema cardiovascular también sufre en condiciones de microgravedad. En ausencia de la fuerza gravitacional, el corazón no necesita trabajar tan intensamente para bombear sangre a través del cuerpo, lo que puede llevar a una disminución en el tamaño y la eficiencia del corazón. Este cambio puede causar problemas ortostáticos, como mareos y desmayos, cuando los astronautas regresan a la Tierra y su sistema cardiovascular debe readaptarse a la gravedad terrestre.

Por último, el flujo sanguíneo en la parte superior del cuerpo aumenta en el espacio, lo que puede causar hinchazón en la cara y congestión nasal. Estos síntomas, aunque no graves, son molestias adicionales que los astronautas deben enfrentar durante sus misiones.

Recientemente, la Estación Espacial Internacional (EEI) ha servido como un laboratorio para una serie de experimentos diseñados para profundizar en los efectos de la microgravedad. Los astronautas participan en estudios que evalúan no solo su salud física, sino también su rendimiento cognitivo y bienestar psicológico.

Para contrarrestar los efectos negativos de la microgravedad en el cuerpo humano, la NASA reveló que los astronautas siguen estrictas rutinas de ejercicios y aplican diversas medidas preventivas durante sus misiones en la Estación Espacial Internacional (EEI). Estos programas de acondicionamiento físico están diseñados específicamente para mantener la masa muscular, la densidad ósea y la salud cardiovascular, que se ven significativamente afectados por la ausencia de gravedad.

Uno de los principales desafíos es la atrofia muscular. En la Tierra, la gravedad obliga a los músculos, especialmente los de las piernas y la espalda, a trabajar constantemente para mantenernos erguidos y en movimiento. En el espacio, la falta de esta fuerza reduce la necesidad de estos músculos, lo que lleva a una pérdida de masa muscular. Para combatir esto, los astronautas deben realizar ejercicios de resistencia y cardiovasculares durante al menos dos horas diarias. Estos ejercicios incluyen el uso de máquinas de resistencia especialmente diseñadas, bandas elásticas y cintas de correr equipadas con arneses que sujetan a los astronautas y simulan el impacto de correr en la Tierra.

En cuanto a la pérdida de masa ósea, los ejercicios de resistencia también juegan un papel crucial. Actividades como levantar pesas en el espacio ayudan a mantener la densidad ósea al simular el esfuerzo que los huesos deben soportar en la Tierra. Sin embargo, estas medidas no son completamente efectivas para prevenir la osteoporosis espacial, por lo que los científicos continúan investigando nuevas formas de mitigar este problema, incluyendo el uso de medicamentos y suplementos de calcio y vitamina D.

Además del ejercicio, los astronautas siguen una dieta cuidadosamente equilibrada para mantener su salud general y minimizar los efectos negativos de la microgravedad. Esta dieta es rica en nutrientes esenciales que ayudan a fortalecer los huesos y los músculos, y a mantener el equilibrio electrolítico, que es fundamental para el correcto funcionamiento del sistema cardiovascular.

Aunque estas rutinas y medidas preventivas han demostrado ser útiles, no eliminan completamente los efectos adversos de la microgravedad. Sin embargo, son esenciales para que los astronautas puedan realizar sus tareas en el espacio de manera efectiva y regresar a la Tierra con la mejor salud posible.

Aunque el crecimiento en la estatura y otros efectos físicos que los astronautas experimentan en el espacio pueden parecer drásticos, la mayoría de estos cambios son temporales y reversibles una vez que regresan a la Tierra. Al volver a un entorno de gravedad normal, el cuerpo humano comienza un proceso de readaptación que restaura muchas de sus funciones a su estado original.

Uno de los primeros cambios que se revierte es el alargamiento de la columna vertebral. En el espacio, la microgravedad permite que los discos intervertebrales se expandan, lo que provoca un aumento de estatura. Sin embargo, al regresar a la Tierra, la gravedad nuevamente ejerce su fuerza sobre el cuerpo, comprimiendo los discos y devolviendo la columna a su longitud normal. Como resultado, los astronautas pierden los centímetros ganados durante su estancia en el espacio, recuperando su altura habitual.

La densidad ósea y la masa muscular, aunque también se ven afectadas por la microgravedad, tardan más tiempo en recuperarse. A su regreso, los astronautas continúan con programas de rehabilitación intensiva, que incluyen ejercicio físico y una dieta controlada para recuperar la masa ósea perdida y restaurar la fuerza muscular. Este proceso puede tomar varios meses, dependiendo de la duración de la misión espacial y de cuánto se haya deteriorado el cuerpo durante la estancia en el espacio.

El sistema cardiovascular también requiere tiempo para readaptarse a la gravedad terrestre. Durante la misión, el corazón no necesita trabajar tan intensamente para bombear sangre, lo que puede llevar a una disminución en su tamaño y eficiencia. Al regresar a la Tierra, el sistema cardiovascular debe readaptarse a las demandas de la gravedad, lo que puede causar mareos y otros problemas ortostáticos. Con el tiempo y a través de ejercicios específicos, el corazón recupera su fuerza y funcionalidad normales.

Finalmente, otros efectos menores, como la hinchazón facial y la congestión nasal experimentados en el espacio, desaparecen rápidamente una vez que los astronautas están de vuelta en un entorno de gravedad normal.

A pesar de que muchos de estos efectos son reversibles, la experiencia de estar en el espacio deja una huella duradera en el cuerpo humano. La continua investigación en este campo es crucial para entender mejor cómo mitigar los efectos adversos de la microgravedad y preparar a los astronautas para misiones más largas y desafiantes en el futuro, como las que podrían llevarnos a Marte.