Método para mitigar efectos de la microgravedad en astronautas

Un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha identificado una posible solución para los efectos adversos de la microgravedad en astronautas, como el dolor lumbar y el aumento de estatura. 

El estudio, publicado en la revista Experimental Physiology, analiza el uso de cargas axiales equivalentes al 50% del peso corporal como contramedida a estos problemas, utilizando un innovador modelo terrestre de simulación conocido como flotabilidad hiper-boyante (HBF, por sus siglas en inglés).

En condiciones de microgravedad, los astronautas experimentan un aumento en la estatura, dolor lumbar y un mayor riesgo de hernias discales debido a la expansión de los discos intervertebrales y la disminución de la curvatura espinal. Dado el alto costo de investigar directamente en el espacio, los científicos emplean modelos terrestres para simular estos efectos. Sin embargo, modelos clásicos como el Head-Down-Tilt y el Dry Immersion no reproducen con precisión los cambios en la columna inducidos por la microgravedad. 

“El modelo HBF busca superar estas limitaciones situando a los participantes en una cama de agua saturada con sales de magnesio, lo que genera un estado de flotabilidad más representativo de la experiencia en el espacio”, explica David Marcos, primer firmante del artículo e investigador de la UAM.

Metodología y resultados del estudio

El experimento involucró a 16 voluntarios saludables, quienes permanecieron en el estado de HBF durante 4 horas. Luego, los participantes fueron sometidos a dos intervenciones diseñadas para mitigar los efectos observados: sentarse durante 15 minutos o adoptar una posición de sentadilla con carga axial del 50% de su peso corporal durante 30 segundos. Los investigadores analizaron cómo estas intervenciones impactaban la estatura, la altura de los discos lumbares (L2-S1), el dolor lumbar y la rigidez vertebral.

Los resultados mostraron que el HBF provocó un aumento promedio de 1.6 cm en la estatura de los participantes, junto con incrementos en la altura de los discos lumbares de entre un 12% y un 19%, según el nivel vertebral. 

Aunque las intervenciones lograron reducir el aumento de estatura en aproximadamente un  40% y atenuar parcialmente la expansión de los discos, estos cambios no se revirtieron por completo. 

En cuanto al dolor lumbar, todos los voluntarios reportaron molestias moderadas (2.9 en una escala de 0 a 10) durante el HBF, pero las intervenciones consiguieron reducir este dolor en más del 85%. 

Por otro lado, no se observaron cambios significativos en la rigidez vertebral, probablemente debido a la variabilidad individual.

El estudio confirma así que los cambios en la geometría de los discos intervertebrales son fundamentales para comprender los efectos de la microgravedad en la columna vertebral. Además, sugiere que las cargas axiales breves podrían ser una contramedida prometedora para mitigar estos problemas, aunque no eliminan completamente los efectos. 

Los autores destacan la efectividad del modelo HBF para simular las condiciones espaciales y subrayan la necesidad de realizar estudios adicionales con muestras más amplias para fortalecer las conclusiones. “Estas investigaciones podrían ser clave para proteger la salud espinal de astronautas en misiones espaciales prolongadas”, concluye David Marcos.

_____________________

Referencia bibliográfica:

Marcos-Lorenzo, D., Lysandrou, C., Sudres, L., Gil-Martinez, A., Swanenburg, J., Clark, J. E., & Green, D. A. (2024). 50% bodyweight loading reduces stature increases and lumbar disc expansion from 4 h hyper-buoyancy floatation versus 15 min sitting upright. Experimental Physiology, 1(14), 1–14. https://doi.org/10.1113/EP091745

Más cultura científica en UAM Gazette