Un saco de dormir especial para evitar la "miopía" de los astronautas

Un saco de dormir sellado y equipado con una bomba de vacío para mover los fluidos corporales de los astronautas mientras duermen podría ser la solución a los problemas de visión en el espacio.

En un trabajo publicado este jueves en la revista JAMA Ophthalmology, el equipo del investigador estadounidense James Leidner presenta un prototipo de saco de dormir de alta tecnología especialmente diseñado para prevenir los problemas de visión que los astronautas padecen en el espacio, donde los fluidos flotan en la cabeza y continuamente empujan y remodelan la parte posterior del globo ocular.

El fenómeno ha preocupado a los científicos durante más de una década y sigue siendo uno de los mayores dilemas de salud de la exploración espacial humana. Pero los hallazgos del equipo de la UT Southwestern, que la NASA reclutó para buscar respuestas a los problemas de visión de los astronautas, sugieren que los sacos de alta tecnología pueden proporcionar una solución.

En las pruebas con voluntarios, los investigadores han descubierto que, si bien solo tres días de estar acostado inducen suficiente presión para alterar ligeramente la forma del globo ocular, esta deformación se evita cuando se utiliza la tecnología de succión.

"No sabemos cómo de graves podrían ser los efectos en un vuelo más largo, como una operación en Marte de dos años", asegura Benjamin Levine, cardiólogo y miembro del mismo equipo que está ayudando a la NASA a abordar los riesgos para la salud de la presión cerebral y la sangre anormal fluir en el espacio. "Sería un desastre si los astronautas tuvieran discapacidades tan graves que no pudieran ver lo que están haciendo y eso comprometiera la misión".

Remodelando los globos oculares

La NASA espera que el saco de dormir pueda abordar un trastorno llamado síndrome neuroocular asociado con los vuelos espaciales, o SANS. La afección se caracteriza por un aplanamiento progresivo del globo ocular, inflamación del nervio óptico y deterioro de la visión. Estudios previos mostraron que la SANS probablemente sea causada por la presión constante que los fluidos corporales ejercen sobre el cerebro.

SANS no es un problema en la Tierra, donde la gravedad empuja los fluidos hacia el cuerpo cada vez que una persona se levanta de la cama. En el espacio, la falta de gravedad impide este proceso de descarga diario, permitiendo que alrededor de un cuarto de litro de fluidos corporales se acumulen en la cabeza y apliquen presión al globo ocular.

La NASA ha documentado problemas de visión en más de la mitad de los astronautas que sirvieron durante al menos seis meses en la Estación Espacial Internacional. Algunos tenían dificultades para leer y, a veces, necesitaban compañeros de tripulación para ayudar en los experimentos. “No puedes pararte en el espacio para descargar la presión. Ese es el problema ”, explica el investigador de la NASA Michael Stenger.

Arritmias y ‘estupidez’ espacial

Quizás el mejor remedio hasta ahora ha sido el uso de anteojos especiales con lentes ajustables que corrigen la visión cambiante de los astronautas a bordo de la estación espacial. Pero esta estrategia hace poco para aliviar las preocupaciones sobre los efectos a largo plazo en el globo ocular, ni las posibles complicaciones cardiovasculares que está descubriendo el equipo del Dr. Levine.

Un  estudio de 2018, por ejemplo, mostró que pasar seis meses en gravedad cero puede aumentar las probabilidades de desarrollar una arritmia cardíaca común llamada fibrilación auricular. Esta afección puede provocar coágulos de sangre, ataques cardíacos o derrames cerebrales.

"Y ciertamente es posible que haya otros efectos de la presión cerebral que aún no hemos documentado", asegura Levine. “Los astronautas informan de algo que llaman ‘estupidez espacial'. Cometen más errores de los que creen que deberían. Si eso tiene algo que ver con la incapacidad de reducir la presión, no lo sabemos ".

Aunque algunos efectos de SANS parecen temporales (la visión vuelve a la normalidad poco después del regreso de los astronautas a la Tierra), el doctor Stenger cree que esta investigación es vital para el vuelo tripulado a Marte que la NASA espera lanzar en la década de 2030. La tecnología de los sacos de dormir, en particular, podría abordar problemas tanto cerebrales como cardíacos.

"¿Cuáles son las consecuencias para la salud a largo plazo (de SANS)?" Se pregunta Stenger. "Hay un gran equipo sobre el terreno trabajando para contrarrestar muchos de estos riesgos".

Pruebas con enfermos de cáncer

El prototipo del saco de dormir es la culminación de varias fases de investigación realizadas por el equipo de Southwestern para ayudar a la NASA a comprender mejor el trastorno, incluido un  estudio de 2017  que proporcionó evidencia convincente de que la presión constante puede contribuir a SANS.

Para probar su teoría sobre la presión cerebral, Levine reclutó sobrevivientes de cáncer de todo el país que todavía tenían puertos en la cabeza donde habían recibido quimioterapia. Estos puertos ofrecieron a los investigadores un acceso poco común para medir la presión directamente en el cerebro.

Cada uno de los voluntarios realizó un vuelo en avión de gravedad cero hacia la atmósfera superior, donde sus fluidos corporales flotaban hacia arriba. Un neurocirujano midió la presión cerebral insertando un equipo especial en el puerto. “Fue difícil”, recuerda Wendy Hancock, una sobreviviente de leucemia de Filadelfia que accedió a realizar más de tres docenas de maniobras de arriba hacia abajo en gravedad cero. “Pero la NASA es increíble, así que, diablos, iba a aprovechar la oportunidad de ayudar. ... Lo hice por los astronautas".

El estudio resultante mostró que la presión cerebral en una persona que se acuesta en la Tierra es, en realidad, más alta que en el espacio. Sin embargo, en la Tierra, la presión se descarga cuando la persona se pone de pie y la gravedad empuja los fluidos hacia abajo. El espacio no proporciona tal alivio a los astronautas.

Astronautas sin 'presión'

Con esta información crucial, el equipo de Levine comenzó a trabajar con el minorista de equipos para exteriores REI para desarrollar un saco de dormir de alta tecnología que los astronautas pudieran usar cada noche para descargar presión en el cerebro. Aunque durante décadas se ha utilizado una tecnología similar de presión negativa en la parte inferior del cuerpo para mantener la masa muscular y ósea en el espacio, los prototipos anteriores no se diseñaron para muchas horas de uso ni se probaron como antídoto para SANS.

La bolsa tiene un marco sólido, con la forma adecuada de una cápsula espacial, y está diseñada para caber sobre una persona de cintura para abajo.

Aproximadamente una docena de personas se ofrecieron como voluntarias para probar la tecnología, incluido el doctor Leidner, un hospitalista de medicina interna en San Antonio que está interesado en seguir una carrera en medicina aeroespacial. Leidner hizo dos visitas, tres días cada una, a una sala de investigación donde yacía en la cama. Solo durante la segunda visita lo colocaron en el saco de dormir durante ocho horas cada noche. Los investigadores compararon los cambios en el cerebro después de cada período. “Es una experiencia que podría contarle a mi hijo algún día si ayuda a los humanos a aterrizar en Marte”, asegura.

Es necesario responder varias preguntas antes de que la NASA lleve la tecnología a la estación espacial, incluida la cantidad óptima de tiempo que los astronautas deben pasar en el saco de dormir cada día. Pero Levine cree que sus últimos hallazgos indican que SANS, con suerte, no serán un riesgo para la salud cuando la agencia espacial esté lista para lanzarse al Planeta Rojo.

"Este es quizás uno de los problemas médicos más críticos para la misión que se ha descubierto en la última década para el programa espacial", afirma Levine. "Estoy agradecido por los voluntarios que nos están ayudando a comprender y, con suerte, a solucionar el problema".

Referencia: Effect of Nightly Lower Body Negative Pressure on Choroid Engorgement in a Model of Spaceflight-Associated Neuro-ocular Syndrome (jama Ophthalmology) Fuente: UT Southwestern Medical Center