Medicina em Marte: como manter a saúde no planeta vermelho

De todos os desafios de levar os 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 tratar pacientes doentes ou feridos no espaço e o que alguns Uma das grandes questões em aberto diz respeito à saúde dos astronautas que planeamos enviar para o 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 alterações 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), bem como outros problemas relacionados, como deficiência visão. Estes sintomas aparecem nas viagens típicas de seis meses a um ano que os astronautas realizam na ISS, o que é aproximadamente comparável à quantidade de tempo que uma missão levaria para viajar a Marte.

A boa notícia é que os investigadores encontraram muitas formas de neutralizar estes efeitos, tais como a importância de várias horas de exercício diário para evitar o desgaste muscular.

Filippo Castrucci, cirurgião de voo da Agência Espacial Europeia, disse à 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 seriam capazes de viajar para Marte sem que ocorresse uma emergência de saúde.

“Nos 20 anos de habitação permanente da ISS, nenhuma condição de saúde que exigisse evacuação médica foi apresentada até o momento em órbita”, disse ele, acrescentando que esta foi ajudado 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 uma viagem missão. “Portanto, a probabilidade de ocorrência de um evento médico numa 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 uma emergência. A tripulação da missão a Marte teria que estar pronta para lidar com qualquer coisa, desde reclamações comuns relacionadas ao espaço até lesões 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 Oficiais Médicos da Tripulação (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, pelo que uma missão espacial mais longa provavelmente necessitaria de médicos treinados para viajar como parte da tripulação.

“Em viagens para Marte sem possibilidade de evacuação, qualquer emergência que exceda as capacidades atuais do CMO pode reduzir significativamente as chances de sobrevivência dos pacientes. Portanto, uma capacidade de nível médico é um requisito em missões estendidas longe da [órbita baixa da Terra]”, disse ele. “Dois médicos de emergência, para garantir redundância, com habilidades cirúrgicas e de medicina interna devem fazer parte da tripulação.”

Tratando 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 apoio médico pode ser fornecido em tempo real por médicos no terreno. Mas à medida que uma nave espacial se afasta da Terra, as comunicações atrasam-se cada vez mais, com um atraso de até 20 minutos entre a Terra e Marte. Isso significa que uma tripulação de Marte teria de operar de forma mais autónoma em caso de emergência, pelo que o apoio terrestre virá principalmente na forma de preparativos e instruções.

Também surgem questões processuais quando se tenta utilizar determinados tratamentos no espaço, pelo que o treino tem de ser adaptado a um ambiente de microgravidade.

Castrucci deu o exemplo das manobras de reanimação cardiopulmonar (RCP), que na Terra envolvem o paciente estando voltado para cima em uma superfície dura para que o socorrista possa usar seu peso corporal para comprimir o peito. Isso não funciona na microgravidade, no entanto.

No espaço, as embarcações devem vir equipadas com superfícies planas especiais que sejam fixadas à estrutura e nas quais um tripulante ferido possa ser fixado. O socorrista também deve se prender à estrutura, para poder comprimir o tórax sem ser empurrado. E eles têm que empurrar com mais força porque não conseguem usar o peso do corpo nas compressões torácicas.

Tudo isso torna a RCP mais lenta e mais difícil de realizar no espaço do que no solo, e isso 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 na microgravidade. Assim que os astronautas chegarem a Marte, recuperarão alguma 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 nos olhos, bem como irritação e congestão respiratória. Isso sem mencionar a fadiga, o estresse e o sono insatisfatório que podem ser esperados de uma missão altamente estressante, bem como o interação entre psicologia e saúde física.

Mas o grande problema em Marte é algo invisível a olho nu: a radiação. Aqui na Terra, nosso planeta possui uma magnetosfera que nos protege da radiação dos raios cósmicos e do vento solar, mas isso não existe em Marte. Agravando 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 sonda Mars Odyssey, encontraram níveis de radiação 2,5 vezes superiores aos da ISS. E houve momentos em que radiação aumentada (provavelmente relacionado à atividade solar) para níveis muito mais elevados.

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 cancro 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 disse-nos 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 adoecessem ou morressem durante uma missão a Marte, mas, a longo prazo, correriam um risco maior de contrair condições médicas potencialmente fatais, como o cancro.

A informação que temos sobre a radiação no espaço além da órbita baixa da Terra vem de uma pequena amostra: As poucas pessoas que visitaram a Lua, o que não fornece dados suficientes para traçar uma visão ampla conclusões. Podemos reunir 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.

Isto porque existem dois tipos de radiação a considerar para uma missão a Marte: Em primeiro lugar, existem os raios cósmicos galácticos, que resultam na exposição contínua a iões penetrantes. Em segundo lugar, também ocorrem picos ocasionais e muito poderosos de radiação causados ​​por explosões solares. Quando se trata de como cada tipo de radiação afetará a saúde a longo prazo, há muita coisa que simplesmente não sabemos.

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

Novos métodos de pesquisa

Sendo a radiação uma questão tão significativa para as viagens espaciais, é um tema que tem visto um enorme crescimento na investigação nos últimos anos. Além dos métodos de pesquisa tradicionais, como estudos com animais, uma abordagem em que Meerman e outros estão trabalhando é a pesquisa de “órgão em um chip”. Isto 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 nas quais estudos seriam perigosos ou impossíveis de serem realizados em uma pessoa viva.

Este é um grande tópico de pesquisa atualmente sendo realizado na ISS, na esperança de que o uso deste método possa nos ensinar mais sobre como o ambiente espacial afeta os órgãos humanos. No futuro, também poderá ser um caminho promissor para a investigação da radiação espacial.

Outra abordagem é simular a radiação espacial em laboratórios aqui na Terra. Porém, recriar o ambiente de radiação do espaço não é fácil, 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 a utilização de blindagem, na qual são utilizadas grossas folhas de metal para parar a radiação e manter os astronautas seguros. A blindagem pode ser aplicada a uma nave espacial ou a um habitat, permitindo que os astronautas se movimentem livremente no seu interior, 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 movimentar carregando muito peso extra.

Outra abordagem é procurar medicamentos 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 medicamentos eficazes na Terra, não sabemos como estes medicamentos 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 última área que poderia potencialmente ajudar a manter os astronautas saudáveis ​​é encontrar formas de reforçar o seu próprio sistema imunitário natural, incluindo, por exemplo, alimentos ricos em antioxidantes na 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 para a saúde, e também não temos ainda uma maneira segura de proteger os astronautas desses efeitos potenciais.

Portanto, embora possamos estar tecnologicamente preparados para enviar pessoas a Marte neste momento, há uma questão de moralidade em fazer essa escolha enquanto a investigação médica ainda está na sua infância. “Deveríamos 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.”