Los astronautas experimentan cambios físicos sorprendentes en el espacio. Entre ellos, un aumento de estatura de hasta 7 cm y la aparición de dolor lumbar en las primeras horas de exposición a la ingravidez. Esto se debe a la falta de gravedad, que elimina la presión sobre la columna vertebral y provoca la expansión de los discos intervertebrales.
El estudio recientemente publicado en Experimental Physiology ha analizado cómo cuatro horas de flotación en hiperflotabilidad (un modelo análogo de microgravedad) afectan la estatura, el dolor lumbar y la rigidez vertebral. Además, evaluaron si una carga axial del 50% del peso corporal durante 30 segundos podría reducir estos efectos en comparación con estar sentado 15 minutos en posición erguida. Los hallazgos pueden ser clave para mejorar la salud de la columna en los astronautas y prevenir lesiones tras misiones espaciales prolongadas.
El experimento: flotación y carga axial
Para simular los efectos de la microgravedad en la Tierra, se empleó una técnica llamada hiperflotabilidad, en la que los participantes permanecieron cuatro horas en una cama de agua saturada de sales de magnesio. Este método permite representar cómo la ingravidez afecta la columna vertebral sin la necesidad de enviar a los sujetos al espacio.
El estudio incluyó 16 voluntarios sanos, quienes fueron evaluados antes y después de la flotación. Se midieron su estatura, la altura de los discos intervertebrales lumbares (L2-S1) mediante ecografía, la rigidez pasiva de la columna y el dolor lumbar.
Después de la flotación, los participantes realizaron una de dos estrategias de reactivación:
- Sentarse erguidos durante 15 minutos (simulando la reintroducción de la gravedad en la Tierra).
- Mantener una carga axial con el 50% de su peso corporal durante 30 segundos (simulando una carga axial en ARED —por sus siglas en inglés, Advanced Resistance Exercise Device— un dispositivo avanzado de entrenamiento de resistencia que permite a los astronautas prevenir la pérdida de masa ósea y muscular durante los vuelos espaciales.).
El objetivo era determinar si la carga axial podía reducir los efectos de la ingravidez de manera más rápida y efectiva que simplemente sentarse en posición vertical.
Resultados: ¿cómo reacciona el cuerpo a la hiperflotabilidad?
Tras cuatro horas de flotación, los participantes mostraron un aumento significativo en la estatura (+1.6 cm en promedio) y en la altura de los discos intervertebrales, lo que indica una descompresión de la columna. Además, el dolor lumbar aumentó de manera moderada.
Cuando los participantes realizaron las estrategias de reactivación, se observó que tanto los 30 segundos de carga axial como los 15 minutos de estar sentados ayudaron a reducir la elongación de la columna y el dolor lumbar en proporciones similares. Esto sugiere que una breve carga axial podría ser una solución eficiente para contrarrestar los efectos negativos de la ingravidez.
Implicaciones para la exploración espacial
Uno de los problemas recurrentes en los astronautas es el llamado "dolor lumbar de adaptación espacial", que aparece durante las primeras horas en microgravedad y puede afectar su desempeño. Además, al regresar a la Tierra, muchos astronautas presentan un mayor riesgo de hernias discales, lo que sugiere que la columna sufre un estrés significativo en el proceso de reingreso a la Tierra.
Los resultados de este estudio sugieren que la aplicación de cargas axiales breves en microgravedad podría ayudar a mitigar estos efectos. Esto respalda el uso de trajes de carga axial, como el SkinSuit, que aplica una compresión aproximadamente al 20% para prevenir la elongación excesiva de la columna en el espacio.
Limitaciones y próximos pasos
La muestra de participantes fue limitada y, en algunas variables como la rigidez pasiva, donde no se observaron cambios significativos, la variabilidad individual tiene un gran impacto. Por lo tanto, se requiere un estudio con más sujetos para confirmar estos resultados. Por otro lado, el modelo de hiperflotabilidad no replica completamente los aspectos de la exposición a la microgravedad real.
Futuras investigaciones podrían evaluar el impacto de diferentes niveles de carga axial y su efecto en la musculatura del tronco. También sería útil comparar la eficacia de distintas estrategias o de forma concomitante con otros ejercicios.
En cualquier caso, este estudio aporta evidencia de que las cargas axiales breves pueden ser una estrategia efectiva para mitigar los efectos negativos de la microgravedad en la columna vertebral. Tanto la elongación de la columna como el dolor lumbar se redujeron de manera similar con 30 segundos de carga axial y 15 minutos de estar sentado.
Si estos resultados se confirman en estudios futuros, podrían ayudar a diseñar contramedidas más efectivas para la salud de los astronautas, reduciendo los riesgos de lesiones en la espalda y mejorando su recuperación tras regresar a la Tierra.
Referencias
- Marcos-Lorenzo, D., Lysandrou, C., Sudres, L., Gil-Martinez, A., Swanenburg, J., Clark, J. E., & Green, D. A. (2024). 50% body weight loading reduces stature increases and lumbar disc expansion from 4 h hyper-buoyancy floatation versus 15 min sitting upright. Experimental Physiology. doi: doi.org/10.1113/EP091745.
David Marcos Lorenzo
Fisioterapeuta y Máster en Fisioterapia Musculoesquelética, Doctorado en Medicina Aeroespacial
