Medicina en Marte: cómo mantener la salud en el planeta rojo

De todos los desafíos de llevar humanos a Marte, el que quizás estemos más lejos de resolver no tiene nada que ver con cohetes, hábitats o sistemas complejos de filtración de agua. El gran problema al que nos tenemos que enfrentar son las limitaciones del cuerpo humano.

Nuestros cuerpos se adaptan increíblemente a diferentes ambientes aquí en la Tierra, pero no tanto cuando se trata del ambiente en otros planetas.

Hablamos con dos expertos en medicina espacial para conocer cómo se trata a los pacientes enfermos o heridos en el espacio y qué Una de las grandes preguntas abiertas es cuando se trata de la salud de los astronautas que planeamos enviar al sistema solar.

Este artículo es parte de Vida en Marte

, una serie de 10 partes que explora la ciencia y la tecnología de vanguardia que permitirán a los humanos ocupar Marte

El cuerpo en el espacio

Ya sabemos mucho sobre cómo reacciona el cuerpo humano a las misiones espaciales gracias a más de dos décadas de estudios sobre la Estación Espacial Internacional (ISS). El entorno de microgravedad allí conduce a una variedad de cambios en el cuerpo, incluida la pérdida ósea, la atrofia muscular y la redistribución de líquidos. (cuando no hay gravedad para bajar los fluidos, estos terminan acumulándose en la parte superior del cuerpo), así como otros problemas relacionados, como problemas visión. Estos síntomas aparecen en los recorridos típicos de seis meses a un año que los astronautas realizan en la ISS, que es más o menos comparable a la cantidad de tiempo que tardaría una misión en viajar a Marte.

La buena noticia es que los investigadores han encontrado muchas formas de contrarrestar estos efectos, como la importancia de varias horas de ejercicio diario para evitar que los músculos se desgasten.

Filippo Castrucci, cirujano de vuelo de la Agencia Espacial Europea, dijo a Digital Trends que un un vuelo espacial a largo plazo, como una misión a Marte, sería en muchos aspectos médicamente similar a una estadía en la ISS. Y eso significa que podemos estar razonablemente seguros de que los astronautas podrían viajar a Marte sin que ocurra una emergencia de salud.

“En los 20 años de habitación permanente en la ISS, hasta la fecha no se han presentado condiciones de salud que requieran evacuación médica en órbita”, dijo, y agregó que este se ha visto favorecida por la cuidadosa selección de astronautas que se encuentran en la cima de su salud y que son monitoreados durante al menos dos años antes de ser enviados a un misión. “Por lo tanto, la probabilidad de que ocurra un evento médico en una misión a Marte, aunque posible, es baja, como muestra la evidencia actual en la ISS”.

Médicos a bordo

Sin embargo, una baja probabilidad de una emergencia médica no es lo mismo que ninguna posibilidad de emergencia. La tripulación de una misión a Marte tendría que estar lista para lidiar con cualquier cosa, desde quejas comunes relacionadas con el espacio hasta lesiones accidentales y enfermedades inesperadas.

Cada astronauta está capacitado en habilidades médicas básicas, y dentro de cada tripulación normalmente hay al menos dos miembros que reciben capacitación médica adicional para convertirse en Oficiales Médicos de la Tripulación (CMO). Los CMO están capacitados a un nivel similar al de los paramédicos y pueden usar suministros médicos, distribuir medicamentos y usar un desfibrilador.

Sin embargo, Castrucci dice que incluso los CMO bien capacitados podrían no ser suficiente apoyo médico para una misión a Marte, por lo que una misión espacial más larga probablemente necesite médicos capacitados para viajar como parte de la tripulación.

“En un viaje a Marte sin posibilidad de evacuación, cualquier emergencia que exceda las capacidades actuales de CMO puede reducir significativamente las posibilidades de supervivencia del paciente. Por lo tanto, una capacidad de nivel médico es un requisito en una misión extendida lejos de [la órbita terrestre baja]”, dijo. “Dos médicos de atención de emergencia, para garantizar la redundancia, con habilidades quirúrgicas y de medicina interna deben ser parte de la tripulación”.

Tratamiento de una emergencia médica en el espacio

Uno de los desafíos del tratamiento en una posible misión a Marte es el retraso en la comunicación entre la tripulación y la Tierra. Cuando los astronautas están en la ISS, los médicos en tierra pueden brindar apoyo médico en tiempo real. Pero a medida que una nave espacial se aleja de la Tierra, las comunicaciones se retrasan cada vez más, con un retraso de hasta 20 minutos entre la Tierra y Marte. Eso significa que una tripulación de Marte tendría que operar de manera más autónoma en caso de una emergencia, por lo que el apoyo desde tierra vendrá principalmente en forma de preparativos e instrucciones.

También surgen problemas de procedimiento cuando se intenta utilizar ciertos tratamientos en el espacio, por lo que el entrenamiento debe adaptarse a un entorno de microgravedad.

Castrucci puso el ejemplo de las maniobras de reanimación cardiopulmonar (RCP), que en la Tierra implican la el paciente está boca arriba sobre una superficie dura para que el rescatista pueda usar su peso corporal para comprimirse en la pecho. Sin embargo, eso no funciona en microgravedad.

En el espacio, la nave debe venir equipada con superficies planas especiales que se fijan al armazón ya las que se puede asegurar a un miembro de la tripulación lesionado. El rescatista también debe asegurarse al marco, de modo que pueda comprimir el tórax sin ser empujado. Y tienen que esforzarse más porque no pueden usar su peso corporal en las compresiones torácicas.

Todo esto hace que la RCP sea más lenta y más difícil de realizar en el espacio que en tierra, y ese es solo un ejemplo de lo complicada que puede ser la medicina espacial.

Los desafíos de Marte

Estos son los tipos de desafíos que surgen cuando se trata un problema médico en el espacio, y en su mayoría están relacionados con vivir en microgravedad. Una vez que los astronautas lleguen a Marte, recuperarán algo de gravedad (la gravedad de Marte es alrededor del 40% de la de la Tierra), pero el planeta presentará nuevos desafíos propios.

Marte es un ambiente extremadamente polvoriento. y esto podría causar erupciones en la piel e irritaciones en los ojos, así como irritación y congestión respiratoria. Eso sin mencionar la fatiga, el estrés y la falta de sueño que se pueden esperar de una misión altamente estresante, así como la interacción entre la psicología y la salud física.

Pero el gran problema de Marte es algo invisible a simple vista: la radiación. Aquí en la Tierra, nuestro planeta tiene una magnetosfera que nos protege de la radiación de los rayos cósmicos y del viento solar, pero no existe tal cosa en Marte. Lo que agrava el problema es la delgada atmósfera de Marte, que tiene solo alrededor del 1% de la densidad de la atmósfera de la Tierra.

Misiones anteriores a Marte, como la nave espacial Mars Odyssey, han encontrado niveles de radiación 2,5 veces más altos que los de la ISS. Y hubo momentos en que la radiación se disparó (probablemente relacionado con la actividad solar) a niveles mucho más altos que.

Entonces, ¿cómo proteges a los astronautas de esta amenaza invisible?

El peligro oculto de la radiación

Sabemos que estar expuesto a la radiación pone a las personas en mayor riesgo de cáncer y enfermedades degenerativas, y que puede dañar el sistema nervioso. También puede contribuir al desarrollo de condiciones médicas como cataratas o esterilidad. Recientemente, médicos como Manon Meerman, especialista cardiovascular que investiga la salud efectos de la radiación de las misiones espaciales a largo plazo, han encontrado que el corazón y el sistema cardiovascular puede ser sensible a la radiación espacial también.

Meerman nos dijo que una de las cosas preocupantes sobre la exposición a la radiación en el espacio es que no sabemos lo suficiente como para predecir con confianza cuáles serían los efectos en la salud. Es poco probable que los astronautas se enfermen o mueran durante una misión a Marte, pero a largo plazo, correrán un mayor riesgo de padecer afecciones médicas potencialmente mortales como el cáncer.

La información que tenemos sobre la radiación en el espacio más allá de la órbita terrestre baja proviene de una pequeña muestra: Las muy pocas personas que han visitado la luna, lo que no proporciona suficientes datos para dibujar conclusiones. Podemos recopilar más información de fuentes comparables, como pacientes que han sido tratados con radioterapia o personas que han estado expuestas a la radiación en accidentes nucleares como el desastre de Chernobyl en 1986. Pero estos solo pueden proporcionar una comparación limitada.

Esto se debe a que hay dos tipos de radiación a considerar para una misión a Marte: en primer lugar, están los rayos cósmicos galácticos, que dan como resultado una exposición continua a iones penetrantes. En segundo lugar, también hay picos ocasionales y muy potentes de radiación causados ​​por las erupciones solares. Cuando se trata de cómo cada tipo de radiación afectará la salud a largo plazo, hay muchas cosas que simplemente no sabemos.

“Si eventualmente queremos expandir los viajes espaciales a la Luna o Marte, realmente tenemos que profundizar en los efectos de ese tipo de radiación en el cuerpo humano”, dijo Meerman.

Nuevos métodos de investigación

Dado que la radiación es un problema tan importante para los viajes espaciales, es un tema que ha experimentado un gran crecimiento en la investigación en los últimos años. Además de los métodos de investigación tradicionales, como los estudios con animales, un enfoque en el que Meerman y otros están trabajando es la investigación de "órgano en un chip". Esto implica construir un chip que contenga células creadas en laboratorio para simular las respuestas de un órgano humano real. Esto se puede utilizar para investigar qué estudios serían peligrosos o imposibles de realizar en una persona viva.

Este es un gran tema de investigación actualmente. se realiza en la ISS, con la esperanza de que el uso de este método pueda enseñarnos más sobre cómo el entorno espacial afecta a los órganos humanos. En el futuro, también podría ser una vía prometedora para la investigación de la radiación espacial.

Otro enfoque es simular la radiación espacial en laboratorios aquí en la Tierra. Sin embargo, recrear el entorno de radiación del espacio no es fácil, razón por la cual los laboratorios especiales como el Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA, que utiliza un Colisionador de Iones Pesados ​​para simular la radiación, son tan importante.

Cómo proteger a los astronautas de la radiación

Hay ideas e investigaciones sobre cómo proteger a los astronautas de la radiación espacial. Actualmente, las agencias espaciales limitan la exposición de por vida de los astronautas a niveles bajos que no deberían crear un riesgo indebido. Pero para una misión a Marte, ayudaría tener más flexibilidad en términos de cuánto tiempo pasan los astronautas en el espacio.

El enfoque más práctico para proteger la salud de los astronautas es el uso de blindaje, en el que se utilizan gruesas láminas de metal para detener la radiación y mantener seguros a los astronautas. El blindaje se puede aplicar a una nave espacial o a un hábitat, lo que permite que los astronautas se muevan libremente en su interior, y también hay trabajo se realiza con chalecos protectores o trajes que tienen protección incorporada en caso de que un astronauta necesite moverse fuera de la caja fuerte ambiente.

El gran inconveniente del blindaje es que es muy pesado, lo cual es un problema tanto para lanzar un cohete con una masa mínima como para los humanos que intentan moverse con mucho peso extra.

Otro enfoque es buscar medicamentos que puedan proteger a las personas de los efectos de la radiación, aunque no estamos cerca de tener una píldora que pueda mantener a salvo a los astronautas. Un problema que planteó Meerman es que incluso si pudiéramos crear medicamentos efectivos en la Tierra, no sabemos cómo funcionarían estos medicamentos en el entorno espacial. El cuerpo humano pasa por tantos cambios en el espacio que las formas en que se absorben las drogas pueden ser diferentes, y nosotros simplemente no sé lo suficiente para predecir cómo se vería esto.

Un área final que potencialmente podría ayudar a mantener saludables a los astronautas es encontrar formas de estimular sus propios sistemas inmunológicos naturales, como incluir alimentos ricos en antioxidantes en su dieta. Este es un concepto prometedor ya que es mucho más fácil de implementar que otras soluciones, aunque esta investigación también se encuentra en sus primeras etapas.

Demasiadas incógnitas

El gran problema para médicos como Meerman es cuántas incógnitas hay en lo que respecta a la salud de los astronautas que van a Marte. Simplemente no podemos decir con certeza cuáles podrían ser los efectos a largo plazo para la salud de la exposición a la radiación, y tampoco tenemos una forma segura de proteger a los astronautas de estos efectos potenciales todavía.

Entonces, si bien es posible que estemos tecnológicamente listos para enviar personas a Marte en este momento, existe la cuestión de la moralidad de tomar esa decisión mientras la investigación médica aún está en pañales. “Deberíamos preguntarnos si estamos dispuestos a viajar a Marte sin saber los riesgos exactos a los que estamos exponiendo a los astronautas”, dijo. “Es más una cuestión ética que científica”.