Medicina em Marte: como manter a saúde no planeta vermelho

De todos os desafios de levar humanos a Marte, aquele que talvez estejamos mais longe de resolver não tem nada a ver com foguetes, habitats ou sistemas complexos de filtragem de água. O grande problema que temos que enfrentar são as limitações do corpo humano.

Nossos corpos são incrivelmente adaptáveis ​​a diferentes ambientes aqui na Terra, mas não tanto quando se trata do ambiente de outros planetas.

Conversamos com dois especialistas em medicina espacial para saber como você trata pacientes doentes ou feridos no espaço e o que alguns Uma das grandes questões em aberto é quando se trata da saúde dos astronautas que planejamos enviar ao sistema solar.

Este artigo faz parte Vida em Marte, uma série de 10 partes que explora a ciência e a tecnologia de ponta que permitirão aos humanos ocupar Marte

O corpo no espaço

Já sabemos muito sobre como o corpo humano reage às missões espaciais graças a mais de duas décadas de estudos na Estação Espacial Internacional (ISS). O ambiente de microgravidade leva a uma série de mudanças no corpo, incluindo perda óssea, atrofia muscular e redistribuição de fluidos. (quando não há gravidade para puxar os fluidos para baixo, eles acabam se acumulando na parte superior do corpo), além de outros problemas relacionados, como deficiência visão. Esses sintomas aparecem nas viagens típicas de seis meses a um ano que os astronautas realizam na ISS, o que é aproximadamente comparável ao tempo que uma missão levaria para viajar a Marte.

A boa notícia é que os pesquisadores descobriram muitas maneiras de neutralizar esses efeitos, como a importância de várias horas de exercícios diários para evitar que os músculos se desgastem.

Filippo Castrucci, cirurgião de voo da Agência Espacial Européia, disse ao Digital Trends que um um voo espacial de longo prazo, como uma missão a Marte, seria em muitos aspectos clinicamente semelhante a uma estadia na ISS. E isso significa que podemos estar razoavelmente confiantes de que os astronautas poderão viajar para Marte sem que ocorra uma emergência de saúde.

“Nos 20 anos de habitação permanente da ISS, nenhuma condição de saúde que exija evacuação médica se apresentou até hoje em órbita”, disse ele, acrescentando que este tem sido auxiliado pela seleção cuidadosa de astronautas que estão no auge da saúde e que são monitorados por pelo menos dois anos antes de serem enviados em um missão. “Portanto, a probabilidade de um evento médico ocorrer em uma missão a Marte, embora possível, é baixa, como mostram as evidências atuais na ISS.”

Médicos a bordo

No entanto, uma baixa chance de uma emergência médica não é a mesma coisa que nenhuma chance de emergência. A tripulação de uma missão a Marte teria que estar pronta para lidar com qualquer coisa, desde reclamações comuns relacionadas ao espaço até ferimentos acidentais e doenças inesperadas.

Cada astronauta é treinado em habilidades médicas básicas, e dentro de cada tripulação normalmente há pelo menos dois membros que recebem treinamento médico extra para se tornarem Crew Medical Officers (CMOs). Os CMOs são treinados em um nível semelhante ao dos paramédicos e são capazes de usar suprimentos médicos, distribuir medicamentos e usar um desfibrilador.

No entanto, Castrucci diz que mesmo CMOs bem treinados podem não ser apoio médico suficiente para uma missão a Marte, então uma missão espacial mais longa provavelmente precisaria de médicos treinados para viajar como parte da tripulação.

“Na viagem para Marte sem evacuação possível, qualquer emergência que exceda as capacidades atuais do CMO pode reduzir significativamente as chances de sobrevivência do paciente. Portanto, uma capacidade de nível médico é um requisito em missões estendidas fora da [órbita terrestre baixa]”, disse ele. “Dois médicos de atendimento de emergência, para garantir a redundância, com habilidades cirúrgicas e de medicina interna devem fazer parte da tripulação.”

Tratar uma emergência médica no espaço

Um dos desafios do tratamento em uma potencial missão a Marte é o atraso na comunicação entre a tripulação e a Terra. Quando os astronautas estão na ISS, o suporte médico pode ser fornecido em tempo real pelos médicos no solo. Mas, à medida que uma espaçonave se afasta da Terra, as comunicações são cada vez mais atrasadas, com um atraso de até 20 minutos entre a Terra e Marte. Isso significa que uma tripulação de Marte teria que operar de forma mais autônoma em caso de emergência, então o apoio do solo virá principalmente na forma de preparativos e instruções.

Questões processuais também surgem ao tentar usar certos tratamentos no espaço, então o treinamento deve ser adaptado para um ambiente de microgravidade.

Castrucci deu o exemplo das manobras de ressuscitação cardiopulmonar (RCP), que na Terra envolvem o paciente com o rosto para cima em uma superfície dura para que o socorrista possa usar o peso do corpo para comprimir o peito. Isso não funciona em microgravidade, no entanto.

No espaço, as embarcações devem vir equipadas com superfícies planas especiais que são presas à estrutura e às quais um tripulante ferido pode ser preso. O socorrista também deve se prender à armação, para que possa comprimir o tórax sem ser empurrado. E eles têm que fazer mais força porque não podem usar o peso do corpo nas compressões torácicas.

Tudo isso torna a RCP mais lenta e difícil de realizar no espaço do que no solo, e esse é apenas um exemplo de como a medicina espacial pode ser complicada.

Os desafios de Marte

Esses são os tipos de desafios que surgem ao tratar um problema médico no espaço e estão principalmente relacionados à vida em microgravidade. Assim que os astronautas chegarem a Marte, eles recuperarão um pouco da gravidade – a gravidade de Marte é cerca de 40% da da Terra – mas o planeta apresentará novos desafios próprios.

Marte é um ambiente extremamente empoeirado e isso pode causar erupções cutâneas e irritações oculares, bem como irritação respiratória e congestão. Isso sem falar na fadiga, estresse e falta de sono que podem ser esperados de uma missão altamente estressante, bem como o interação entre a psicologia e a saúde física.

Mas o problema realmente grande em Marte é algo invisível a olho nu: a radiação. Aqui na Terra, nosso planeta tem uma magnetosfera que nos protege da radiação dos raios cósmicos e do vento solar, mas em Marte não existe. Exacerbando o problema está a fina atmosfera de Marte, que tem apenas cerca de 1% da densidade da atmosfera da Terra.

Missões anteriores a Marte, como a espaçonave Mars Odyssey, encontraram níveis de radiação 2,5 vezes maiores do que os da ISS. E houve momentos em que radiação cravada (provavelmente relacionado à atividade solar) a níveis muito mais altos.

Então, como você protege os astronautas dessa ameaça invisível?

O perigo invisível da radiação

Sabemos que a exposição à radiação coloca as pessoas em maior risco de câncer e doenças degenerativas, e que pode danificar o sistema nervoso. Também pode contribuir para o desenvolvimento de condições médicas como catarata ou esterilidade. Recentemente, médicos como Manon Meerman, especialista cardiovascular que investiga a saúde efeitos da radiação de missões espaciais de longo prazo, descobriram que o coração e o sistema cardiovascular pode ser sensível à radiação espacial também.

Meerman nos disse que uma das coisas preocupantes sobre a exposição à radiação no espaço é que não sabemos o suficiente para prever com segurança quais seriam os efeitos na saúde. É improvável que os astronautas fiquem doentes ou morram durante uma missão a Marte, mas, a longo prazo, eles correm um risco maior de doenças potencialmente fatais, como o câncer.

A informação que temos sobre a radiação no espaço além da órbita baixa da Terra vem de uma pequena amostra: As pouquíssimas pessoas que visitaram a lua, o que não fornece dados suficientes para traçar amplos conclusões. Podemos coletar mais informações de fontes comparáveis, como pacientes que foram tratados com radioterapia ou pessoas que foram expostas à radiação em acidentes nucleares como o desastre de Chernobyl em 1986. Mas estes só podem fornecer uma comparação limitada.

Isso porque existem dois tipos de radiação a serem considerados para uma missão a Marte: primeiro, existem os raios cósmicos galácticos, que resultam em exposição contínua a íons penetrantes. Em segundo lugar, há também picos ocasionais e muito poderosos de radiação causados ​​por erupções solares. Quando se trata de como cada tipo de radiação afetará a saúde a longo prazo, simplesmente não sabemos muito.

“Se eventualmente quisermos expandir as viagens espaciais para a lua ou para Marte, realmente temos que nos aprofundar nos efeitos desse tipo de radiação no corpo humano”, disse Meerman.

Novos métodos de pesquisa

Com a radiação sendo uma questão tão importante para as viagens espaciais, é um tópico que teve um grande crescimento nas pesquisas nos últimos anos. Além dos métodos tradicionais de pesquisa, como estudos com animais, uma abordagem na qual Meerman e outros estão trabalhando é a pesquisa de “órgão em um chip”. Isso envolve a construção de um chip contendo células criadas em laboratório para simular as respostas de um órgão humano real. Isso pode ser usado para pesquisas em que os estudos seriam perigosos ou impossíveis de realizar em uma pessoa viva.

Este é um grande tópico de pesquisa atualmente sendo realizada na ISS, com a esperança de que o uso desse método possa nos ensinar mais sobre como o ambiente espacial afeta os órgãos humanos. No futuro, também pode ser um caminho promissor para pesquisas sobre radiação espacial.

Outra abordagem é simular a radiação espacial em laboratórios aqui na Terra. Recriar o ambiente de radiação do espaço não é fácil, porém, e é por isso que laboratórios especiais como o Laboratório de Radiação Espacial da NASA, que usa um Colisor de Íons Pesados ​​para simular a radiação, são tão importante.

Como proteger os astronautas da radiação

Existem ideias e pesquisas sobre como proteger os astronautas da radiação espacial. Atualmente, as agências espaciais limitam a exposição vitalícia dos astronautas a níveis baixos que não devem criar riscos indevidos. Mas para uma missão a Marte, ajudaria ter mais flexibilidade em termos de quanto tempo os astronautas passam no espaço.

A abordagem mais prática para proteger a saúde dos astronautas é o uso de blindagem, na qual folhas grossas de metal são usadas para interromper a radiação e manter os astronautas seguros. A blindagem pode ser aplicada a uma espaçonave ou a um habitat, permitindo que os astronautas se movam livremente por dentro, e também há trabalho sendo feito em coletes ou trajes de proteção com blindagem embutida, caso um astronauta precise sair do cofre ambiente.

A grande desvantagem da blindagem é que ela é muito pesada, o que é um problema tanto para o lançamento de um foguete com massa mínima quanto para os humanos que tentam se mover enquanto usam muito peso extra.

Outra abordagem é procurar drogas que possam proteger as pessoas dos efeitos da radiação, embora não estejamos nem perto de ter uma pílula que possa manter os astronautas seguros. Uma questão levantada por Meerman é que, mesmo que pudéssemos criar drogas eficazes na Terra, não sabemos como essas drogas funcionariam no ambiente espacial. O corpo humano passa por tantas mudanças no espaço que as formas como as drogas são absorvidas podem ser diferentes, e nós só não sei o suficiente para prever como isso pode parecer.

Uma área final que poderia ajudar a manter os astronautas saudáveis ​​é encontrar maneiras de fortalecer seus próprios sistemas imunológicos naturais, como incluir alimentos ricos em antioxidantes em sua dieta. Este é um conceito promissor, pois é muito mais fácil de implementar do que outras soluções, embora esta pesquisa também esteja em seus estágios iniciais.

Muitas incógnitas

A grande questão para médicos como Meerman é quantas incógnitas existem quando se trata da saúde dos astronautas que vão a Marte. Simplesmente não podemos dizer com certeza quais podem ser os efeitos a longo prazo da exposição à radiação à saúde, e também não temos uma maneira segura de proteger os astronautas desses efeitos potenciais ainda.

Portanto, embora possamos estar tecnologicamente prontos para enviar pessoas a Marte agora, há uma questão de moralidade em fazer essa escolha enquanto a pesquisa médica ainda está em sua infância. “Devemos nos perguntar se estamos dispostos a viajar para Marte sem saber os riscos exatos aos quais estamos expondo os astronautas”, disse ela. “É mais uma questão ética do que científica.”