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

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

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

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

Este artículo es parte de Vida en Marte, una serie de 10 capítulos 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 provoca una serie de cambios en el cuerpo, incluida la pérdida ósea, la atrofia muscular y la redistribución de líquidos. (cuando no hay gravedad para tirar los líquidos hacia abajo, terminan acumulándose en la parte superior del cuerpo), así como otros problemas relacionados como deterioro visión. Estos síntomas aparecen en los típicos recorridos de seis meses a un año que realizan los astronautas en la ISS, lo que es más o menos comparable al 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 realizar 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 de larga duración, como una misión a Marte, sería en muchos aspectos médicamente similar a una estancia en en la EEI. Y eso significa que podemos estar razonablemente seguros de que los astronautas podrían viajar a Marte sin que se produzca una emergencia de salud.

"En los 20 años de ocupación permanente de la ISS, hasta la fecha no se han presentado condiciones de salud que requieran una evacuación médica en órbita", dijo, y agregó que esto Se ha visto favorecida por la cuidadosa selección de astronautas que se encuentran en óptimas condiciones de 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 lo muestra la evidencia actual en la ISS".

Médicos a bordo

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

Cada astronauta recibe formación en habilidades médicas básicas y, dentro de cada tripulación, suele haber al menos dos miembros que reciben formación médica adicional para convertirse en oficiales médicos de 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 entrenados podrían no ser suficiente apoyo médico para una misión a Marte, por lo que una misión espacial más larga probablemente necesitaría 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 del CMO puede reducir significativamente las posibilidades de supervivencia del paciente. Por lo tanto, una capacidad a nivel médico es un requisito en una misión extendida fuera de la [órbita terrestre baja]”, dijo. “Dos médicos de urgencias, para garantizar la redundancia, con habilidades quirúrgicas y de medicina interna deberían formar 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 asistencia médica 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 la capacitación debe adaptarse a un entorno de microgravedad.

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

En el espacio, las naves deben estar equipadas con superficies planas especiales que se fijan a la estructura y a las que se puede asegurar a un miembro de la tripulación herido. El socorrista también debe sujetarse al marco para poder comprimir el pecho sin ser empujado. Y tienen que esforzarse más porque no pueden utilizar su peso corporal en las compresiones torácicas.

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

Los desafíos de Marte

Estos son los tipos de desafíos que surgen al tratar un problema médico en el espacio y están relacionados principalmente 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.

Marte es un ambiente extremadamente polvoriento y esto podría causar erupciones cutáneas e irritación de 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 el Interacción entre psicología y salud física..

Pero el problema realmente grande en 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 sólo 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 superiores a los de la ISS. Y hubo momentos en que radiación aumentada (probablemente relacionado con la actividad solar) a niveles mucho más altos que.

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

El peligro invisible de la radiación

Sabemos que la exposición a la radiación pone a las personas en mayor riesgo de sufrir 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, una especialista cardiovascular que investiga la salud efectos de la radiación de las misiones espaciales de larga duración, han descubierto 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 seguridad cuáles serían los efectos en la salud. Es poco probable que los astronautas se enfermen o mueran a causa de esta enfermedad durante una misión a Marte, pero a largo plazo, correrían un mayor riesgo de sufrir 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 pocas personas que han visitado la luna, que no proporciona datos suficientes para sacar conclusiones amplias 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 sólo 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 resultan en una exposición continua a iones penetrantes. En segundo lugar, también se producen 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 cuáles son los efectos de ese tipo de radiación en el cuerpo humano", dijo Meerman.

Nuevos métodos de investigación

Dado que la radiación es un tema tan importante para los viajes espaciales, es un tema que ha experimentado un enorme 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 están trabajando Meerman y otros es la investigación de "órganos en un chip". Se trata de construir un chip que contiene 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. realizado en la ISS, con la esperanza de que el uso de este método pueda enseñarnos más sobre cómo el entorno espacial afecta los órganos humanos. En el futuro, también podría ser una vía prometedora para la investigación de la radiación espacial.

Otro enfoque consiste en simular la radiación espacial en laboratorios aquí en la Tierra. Sin embargo, recrear el entorno de radiación del espacio no es fácil, por eso se utilizan 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 los astronautas a lo largo de su vida a niveles bajos que no deberían crear riesgos indebidos. Pero para una misión a Marte, sería útil 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 blindajes, en los que se utilizan gruesas láminas de metal para detener la radiación y mantener a los astronautas seguros. Se puede aplicar blindaje a una nave espacial o a un hábitat, permitiendo a los astronautas moverse 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 salir de la caja fuerte. ambiente.

El gran inconveniente del blindaje es que es muy pesado, lo que supone 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 ni cerca de tener una pastilla que pueda mantener seguros a los astronautas. Una cuestión que planteó Meerman es que incluso si pudiéramos crear medicamentos eficaces en la Tierra, no sabemos cómo funcionarían esos 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.

Una última área que podría ayudar a mantener saludables a los astronautas es encontrar formas de estimular su propio sistema inmunológico natural, 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 los 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 de la exposición a la radiación para la salud, y tampoco tenemos todavía una manera segura de proteger a los astronautas de estos efectos potenciales.

Entonces, si bien podemos estar tecnológicamente preparados para enviar personas a Marte en este momento, existe una cuestión de moralidad al tomar esa decisión mientras la investigación médica aún está en su infancia. "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".