MEDICINA ESPACIAL

INTRODUCCIÓN.-

Medicina aeroespacial, subespecialidad de la medicina preventiva que estudia los efectos fisiológicos y psicológicos de los vuelos en los seres humanos.

Alta velocidad.-

Las altas velocidades no producen lesiones, pero sí lo hacen las aceleraciones y deceleraciones; éstas se expresan en múltiplos de la gravedad terrestre (g=9,8 m/s en 1 s). Cuando un aviador remonta un picado puede llegar a sufrir aceleraciones inerciales de hasta 9 g. Si una aceleración de 4 g a 6 g se mantiene varios segundos, se observan efectos que incluyen desde visión borrosa hasta el total desvanecimiento; para evitarlo se utiliza el traje antigravedad, que presiona el abdomen y las extremidades inferiores, evitando la tendencia de la sangre a acumularse en estas áreas. La sujeción de la cabeza es esencial durante las deceleraciones extremas para evitar inflamación de las mucosas y cefaleas graves; experimentalmente, en posición sentada mirando hacia atrás y con un soporte especial para la cabeza, se han tolerado deceleraciones de hasta 50 g sin lesiones graves.

Aporte de oxígeno.-

Es uno de los factores críticos durante el vuelo, pues en el cuerpo humano el único oxígeno de reserva es el almacenado en la sangre. El cerebro sólo soporta 4 minutos sin oxígeno antes de iniciarse la muerte neuronal masiva.

La atmósfera terrestre contiene un 21% de oxígeno en volumen y se halla a una presión de 760 mm Hg a nivel del mar. Hasta 4.500 m de altitud la presión barométrica es suficiente para la vida humana, pero por encima de esta altitud el aire debe ser presurizado.

Los aviones militares están provistos de equipos de oxígeno que deben usar sus tripulantes cuando vuelan por encima de los 3.000 m. Si sobrepasan los 10.500 m, disponen de cabinas presurizadas o en su defecto llevan equipos de respiración de presión positiva. Si vuelan a más de 17.000 m deben usarse trajes presurizados total o parcialmente y equipo adicional de oxígeno.

Las aeronaves comerciales disponen de sistemas de oxígeno y cabinas presurizadas de acuerdo con las normas de la aviación civil. Un avión a 7.000 m, por ejemplo, debe mantener una presión en cabina equivalente a 1.800 m.

Cambios horarios.-

Al aumentar la velocidad de los aviones sus pilotos y pasajeros fueron capaces de cruzar muchas zonas horarias en pocas horas, produciéndose una alteración en el reloj biológico o ritmo circadiano que ocasiona desorientación y pérdida de la capacidad de concentración y de la eficiencia. Este fenómeno se llama popularmente jet-lag. Supone alguna molestia para los pasajeros, y se agudiza en el caso de los pilotos, que han de realizar otro vuelo poco tiempo después. Existe cierta preocupación respecto al posible efecto de este fenómeno sobre la seguridad aérea, pero hasta el momento no se ha podido demostrar que ningún accidente se haya debido al jet-lag.

MEDICINA DEL ESPACIO.-

Los especialistas en medicina del espacio --también llamada bioastronáutica-- estudian los factores humanos implicados en los vuelos extra-atmosféricos. La mayoría de los peligros (aceleraciones, deceleraciones, necesidad de atmósfera artificial, ruido, vibración) son similares a los de los vuelos atmosféricos y se pueden evitar de modo similar, pero existen dos problemas adicionales: la ingravidez y las radiaciones ionizantes.

Historia.-

Las primeras informaciones sobre el comportamiento humano durante los vuelos espaciales fueron recogidas en Alemania en la década de los años cuarenta bajo la dirección de Hubertus Strughold. Tanto en Estados Unidos como en la antigua URSS se comenzaron a realizar experimentos con animales desde 1948. En 1957 los rusos pusieron en órbita a un perro, y los estadounidenses a un mono en 1958; ambos experimentos sugirieron que existían pocos riesgos biológicos. Esta suposición se confirmó cuando comenzaron los vuelos espaciales tripulados por humanos, cuyo pionero fue Yuri Gagarin, el 12 de abril de 1961.

Los experimentos en Estados Unidos continuaron con los Mercury-Redstone, Mercury, Gemini, Apolo, el Skylab y los transbordadores espaciales. En la década de los años ochenta los cosmonautas soviéticos fueron batiendo récords de permanencia en el espacio, y los efectos de la ingravidez prolongada empezaron a ser considerados un problema médico importante.

Hallazgos fisiológicos.-

Durante los primeros vuelos espaciales se observaron pocas alteraciones biológicas importantes. Incluso se abandonó la cuarentena de 21 días a que eran sometidos los astronautas de los Apolo porque no se identificó ningún agente infeccioso en ellos. Se monitorizaban la frecuencia cardíaca, el pulso, la temperatura corporal, la presión sanguínea, la respiración, los diálogos, el estado de alerta mental y el electroencefalograma. Se advirtieron pocos cambios, básicamente alteraciones hormonales e iónicas no peligrosas. Se diseñaron envases especiales para la alimentación y para desechar la orina y las heces. La falta de un ciclo natural día-noche se compensó sincronizando el sueño de los astronautas con el horario terrestre.

El confinamiento de individuos en un pequeño espacio y con una actividad física limitada podía haber producido problemas psicológicos. Aparecieron pocos, ya que los astronautas eran elegidos por su estabilidad emocional y alta motivación, y además se les asignaban suficientes tareas para mantenerles continuamente ocupados. Las radiaciones parecían tener, asimismo, pocos efectos: en vuelos suborbitales u orbitales cortos se producían exposiciones similares a las de una radiografía. La tripulación del Skylab recibió dosis mucho mayores. Los vuelos espaciales se planifican para evitar los periodos en que se preven explosiones solares, pues durante éstas se emiten dosis muy elevadas de radiación gamma.

Aunque se suponía que la gravedad es necesaria para el desarrollo normal del ser humano, la magnitud de los cambios producidos por la ingravidez fue una sorpresa. Se detectaron problemas serios, tales como osteoporosis y pérdida de fuerza muscular importantes, apreciados en tres astronautas tras una misión de 237 días a bordo de una estación espacial Salyut en 1984. La atrofia muscular era especialmente peligrosa, en particular la del músculo cardiaco por su incidencia en el sistema cardiovascular. La misma sangre se alteraba, detectándose una disminución en el número de glóbulos rojos.

En 1985, se estudiaron en el Challenger estos efectos en ratas y monos. Tras el vuelo, se apreció además de la pérdida ósea y muscular esperadas, una disminución en la producción de la hormona del crecimiento.

Estos hallazgos ahora se tienen en cuenta cuando se diseñan las actividades de las tripulaciones y sus atareadas jornadas, en las cuales se incluyen periodos de ejercicio para mantener el tono muscular. Los organigramas de las estaciones espaciales permanentes incluyen reemplazos periódicos de las tripulaciones para no someter a los astronautas a situaciones indefinidas de ingravidez.

En abril de 1998, una misión de la NASA, denominada Neurolab, estuvo destinada al estudio del comportamiento del sistema nervioso en condiciones de microgravedad. La misión estaba dedicada en especial al científico español Santiago Ramón y Cajal, premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1906. El Spacelab, el laboratorio presurizado de la lanzadera espacial Columbia encargada de la misión, albergaba, además de numerosos animales de experimentación, doce de los preparados histológicos de Cajal.