Fisiologia del ejercicio en el espacio



Descargar 49 Kb.
Fecha de conversión03.03.2018
Tamaño49 Kb.

FISIOLOGIA DEL EJERCICIO EN EL ESPACIO
Susana Chavarría González
Escuela de Ciencias del Deporte

Universidad Nacional
Mdsusy1171@yahoo.com
2006.
RESUMEN: La presente es una revisión bibliografica acerca de la fisiología humana en el espacio. El propósito es conocer los cambios fisiológicos y las adaptaciones que ocurren cuando el cuerpo humano se expone a ambientes de microgravedad y para promover el ejercicio físico como un medio para contrarrestar dichos efectos.

______________________________________________________________________________________
PALABRAS CLAVES: fisiología, ambiente de microgravedad, ejercicio.

______________________________________________________________________________________
ABSTRACT: The following is a bibliographic revision that explains the human physiology in the space. The propose is the knowledge of the physiological changes and the adaptations that occur in the body when is expose to microgravity environment and to promote the physical exercise as a mean to contra rest these effects.

______________________________________________________________________________________
KEY WORDS: physiology, microgravity environment, exercise.
INTRODUCCION

Newton descubrió que 2 masas se atraen entre ellas por fuerzas inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa. En un campo gravitacional, el cuerpo se somete a la aceleración de la gravedad que se representa por la letra g. La fuerza de aceleración producida por la gravedad de la Tierra es de 1 G. Por otro lado, la microgravedad debe entenderse como aquella fuerza de gravedad que es menor a la de la Tierra. Por ejemplo, la Luna posee una fuerza de gravedad de 0,17 G, es decir, un 17% de la fuerza de la gravedad en la Tierra. El término Ingravidez, también se ha utilizado como sinónimo de microgravedad y quiere decir “sin peso demostrable, ni sus efectos”. (Catalayud, 2004).


Se debe entender como medicina aeroespacial a la rama médica que estudia los efectos fisiológicos y psicológicos que se observan cuando el cuerpo se expone a ambientes de microgravedad. (Revista de Tecnociencia, 2003).
Por otro lado, la fisiología gravitacional es la ciencia que estudia los cambios orgánicos que suceden cuando se permanece en un ambiente con mayor o menor fuerza gravitacional que la de la Tierra. Estudia 3 áreas fundamentales: la salud de los sujetos en el espacio, la investigación bio-medica y la elaboración de modelos. (Catalayud, 2004).
Los cambios fisiológicos que ocurren en un organismo cuando se encuentra en un ambiente de microgravedad son similares a los que ocurren por envejecimiento, hipokinesia, hipodinamia, inmovilización (bed rest), inmersión en agua, “caída libre” en aviones que descienden en picada o por abandono de un entrenamiento físico. (Catalayud, 2004 y Wilmore y Costill, 2004).
Los cambios fisiológicos que ocurren a causa de la falta de gravedad se presentan principalmente en los huesos, los músculos, los riñones y el sistema cardiovascular. (Revista de Tecnociencia, 2003).Se dice que cuando se esta a 337,890 Km. de distancia de la Tierra, la fuerza de gravedad es de cero, por lo que el cuerpo no pesa lo que provoca un deterioro rápido de los huesos, músculos y tendones que no se utilizan desencadenando finalmente una reducción de la capacidad funcional general del cuerpo. (Wilmore y Costill, 2004).
Se ha visto que las aceleraciones, desaceleraciones, el ruido, la vibración, la ingravidez, la necesidad de atmósfera artificial y la exposición a radiación ionizante cuando se esta en el espacio, traen repercusiones en la salud, tanto a nivel fisiológico como psicológico. Por ejemplo, se menciona que cuando las aceleraciones se presentan de 4-6 g, esto puede provocar trastornos neurológicos como visión borrosa y desvanecimiento. Además, la falta de oxigeno que se experimenta puede producir fatiga, somnolencia, cefalea, vértigo, perdida de la conciencia, entre otros. Se comenta además que los seres humanos necesitan un periodo de 4-5 semanas para adaptarse al nuevo ambiente. Durante este tiempo tienden a sufrir de desorientación, confusión mental, somnolencia y debilidad. (Revista de Tecnociencia, 2003).
Otros cambios son observados en otros sistemas del cuerpo, como por ejemplo a nivel de los músculos donde se produce una atrofia muscular importante debido a una menor síntesis proteica y por el no uso de los músculos anti-gravitacionales. La atrofia muscular varia entre un 35 y un 50% los primeros días de estancia en el espacio. Dicha pérdida de masa muscular que ocurre por cambios en la fuerza y el volumen provoca una perdida de peso. (Revista de Tecnociencia, 2003 y Willmore y Costill, 2004).
A nivel de los huesos existe una perdida del calcio por lo que aumenta la posibilidad de que se produzcan fracturas óseas debido a la debilidad y deterioro del hueso. Esto se genera porque existe un aumento de la excreción urinaria y fecal de calcio, por lo que este calcio baja en la sangre y el hueso. Se calcula que la perdida mineral ósea es mayor a nivel del radio (entre un 3 a 25% de perdida ósea), seguido del cubito (entre un 3 y un 16%) y el calcáneo (entre un 2 y un 15%). También es frecuente la formación de cálculos renales como consecuencia de la movilización del calcio de los huesos (resorción ósea) a los riñones. (Wilmore y Costill, 2004 y Revista de Tecnociencia, 2003).
En el sistema cardiovascular, el volumen plasmático disminuye y con ello la presión hidrostática. Esto provoca que la sangre regrese al corazón del resto del cuerpo en mayor cantidad y que el gasto cardiaco aumente significativamente. Por su parte los riñones se ven forzados a eliminar esos grandes volúmenes por lo que se produce lo que se llama diuresis de la tensión arterial, en la que esta involucrado el sistema angiotensina-aldosterona. Por otra parte, también se libera el factor natriuretico para regular la perdida de volumen. Esto provoca que los líquidos corporales se acumulen en la parte superior del cuerpo por lo que se eleva la frecuencia cardiaca, la presión arterial y el tamaño del corazón. Con los días, se presenta una adaptación del cuerpo a esta situación produciendo lo contrario y es por ello que cuando se regresa a la Tierra con un volumen plasmático mas bajo y una hipotensión arterial se produce los desmayos y el rendimiento físico también se ve afectado. (Revista de Tecnociencia, 2003 y Wilmore y Costill, 2004).
También la pérdida de líquidos, grasas y proteínas en el ambiente de microgravedad genera una reducción del peso corporal aproximadamente de 2,7 Kg.
Existen otros cambios a nivel de otros órganos, como por ejemplo: el intestino se paraliza en ambientes de microgravedad y el patrón defeca torio se pierde; el sistema inmune se debilita y queda susceptible el organismo a activar virus que se encontraban latentes y producir infecciones; el ciclo circadiano se pierde por lo que se dificulta conciliar el sueno y se pierde la percepción de tiempo y espacio en el espacio; el sistema hematopoyetico se afecta produciéndose anemia; cambios en el comportamiento que se observa desde la depresión hasta la euforia por el aislamiento a que son sometidos los astronautas, por el confinamiento en espacios reducidos y el estrés que se genera el estar fuera de su casa, además se altera la función vestibular y cerebelosa y aparece el vértigo, la desorientación, la perdida del equilibrio y la visión borrosa. (Revista de Tecnociencia, 2003).
Es importante mencionar que los niveles de radiación ionizante en el espacio pueden provocar muta génesis, dañar los tejidos corporales, producir tumores o neoplasias, alteraciones genéticas y danos en el sistema nervioso central. (Revista de Tecnociencia, 2003).
Como se ha visto, los problemas se suscitan al salir de la atmósfera y luego al regresar a la Tierra. De regreso el volumen sanguíneo es menor lo que provoca síntomas que traducen hipotensión arterial ortostatica, como por ejemplo: nauseas, vértigo, cefalea, trastornos visuales, sensación de desvanecimiento, debilidad, vómitos, sudoración fría, ya que no se satisfacen las necesidades circulatorias corporales. (Wilmore y Costill, 2004, Catalayud, 2004 y Savalnet, 2005).
Los primeros estudios biológicos espaciales se iniciaron en los anos 60’s, en los que se utilizaron animales, insectos y plantas de experimentación con la finalidad de estudiar los cambios o efectos de la ingravidez y determinar la tolerancia a una exposición prolongada de una fuerza gravitacional distinta a la Tierra. Posteriormente, los seres humanos se aventuraron a salir fuera de la atmósfera terrestre y han sido sometidos a diferentes estudios en el espacio. (Catalayud, 2004 y Cohen, 2002).
Los astronautas que permanecieron por un mayor tiempo en la Estación MIR fueron los rusos Yuri Romanenko en 1987 (326 días) y Valery Polyakov entre 1994 y 1995 (437 días). Ellos fueron sometidos a múltiples experimentos que han sido de mucha utilidad en la actualidad. (Revista de Tecnociencia, 2003).
Con el avance de la ciencia y la tecnología del siglo XXI, la NASA ha venido desarrollando programas distintos de bio-nanotecnologia que buscan mejorar la salud del ser humano en el futuro y brindar los cuidados clínicos precisos efectivos para la supervivencia de los astronautas en el espacio. Entre las aplicaciones que han sido consideradas de gran importancia en el campo de la salud están: los nano-bio-procesadores, los nano-dispositivos implantados, la robótica quirúrgica con técnicas de mínima invasión y aero-espacial y los dispositivos multimodales para sordos y ciegos que son programados en función de dar respuesta a procesos biológicos complejos y satisfacer las necesidades del cuerpo humano. (Barranco, 2005).
Para efectuar la mayoría de los experimentos científicos se ha utilizado la Estación Espacial Internacional que ha servido como un laboratorio de investigación de las ciencias en general. Esta situado a 400 Km. de la Tierra y no cuenta con gravedad, por lo que es muy útil para poner en practica los distintos proyectos que desarrollan en conjunto los científicos norteamericanos y de otras nacionalidades (europeos y rusos) para estudiar y entender los efectos de la microgravedad sobre la salud, el rendimiento físico y las adaptaciones a dicho ambiente. (Calatayud, 2004, Programa Shuttle, 1996 y Bartolomé, 2003).
La NASA ha mostrado preocupación por el deterioro físico que se produce cuando los astronautas realizan vuelos espaciales prolongados y por este motivo han efectuado múltiples investigaciones que buscan alternativas que contrarresten y prevengan los efectos producidos por la exposición a ambientes sin gravedad. Entre esos estudios se destacan el Pharmemsi (farmacología en la gravedad), el Exemsi (la psicología de grupo por aislamiento en vuelos orbitales) y el Ageing (investigación sobre la prevención del deterioro físico en vuelos espaciales prolongados), entre otros. (Rosado, 1999).
Otros proyectos que se han puesto en practica son: el ROOT que estudio los efectos del espacio sobre las raíces vegetales (Arabidopsis thaliana) para encontrar las células responsables de producir nuevas células; el MESSAGE que ha estudiado los procesos metabólicos que sufren las bacterias al estar expuestas a ambientes de microgravedad (fisiología de las bacterias, la genética, la movilización de las mismas); el NEUROCOG que investigo la percepción espacial de los astronautas en cuanto al movimiento, la propiocepcion, la visión, la posición, el equilibrio y la memoria; el CARDIOCOG y el RHYTHM que estudio los efectos de la gravedad sobre el sistema cardiopulmonar, el SYMPATHO que investigo los efectos del sistema nervioso simpático sobre la frecuencia cardiaca y la presión arterial durante el vuelo espacial. (Marco y Medina, 2003).
Otro proyecto que cabe mencionar es el que se llamo Exploración de Simulación Espacial Internacional de Mujeres (WISE) y que se llevo a cabo en el Instituto Francés de Medicina y Fisiología Espacial. En dicho estudio participaron un total de 24 mujeres voluntarias de 8 países europeos, con edades entre 25 y 40 anos, que fueron sometidas a 180 pruebas. Ellas permanecieron durante 60 días en cama, con la finalidad de simular los efectos de la ingravidez en el organismo. Esto para demostrar que el cuerpo se adapta rápidamente al ambiente de microgravedad a expensas de la perdida de funciones corporales y estructuras que no se utilizan bajo esas condiciones. Por ejemplo, los músculos gravitacionales que sostienen el cuerpo, que ocupan un 60% de la masa muscular total y que son necesarios para el equilibrio se pierden por lo que se presentan: la debilidad, los calambres, los dolores musculares, el desgaste muscular, la perdida ósea y muscular. (Jost, 2005).
Otro de los proyectos que llamo la atención fue realizado por la Experimental Pathology Branch de la NASA. En dicho estudio se estudio el efecto de la ingravidez sobre el envejecimiento prematuro del insecto Drosophila melanogaster efectuado en las misiones SkyLab, Soyuz y Salyut. En este se demostró que los cambios fisiológicos se producen porque existe una mayor actividad motora, un mayor consumo de oxigeno y se genera un stress metabólico en el espacio lo cual genera un envejecimiento prematuro debido a los cambios en la intensidad de las fuerzas gravitacionales y en la genetica. (Calatayud, 2004).
Por otro lado, el Neurolab es otro proyecto biomédico espacial que tiene por objetivo resolver los efectos producidos por el cambio de ambiente al regresar a la Tierra, como por ejemplo: los problemas de insomnio, de hipotensión arterial, el vértigo, los trastornos neurológicos, la desorientación, los vómitos, entre otros. (López, 1998).
Entre las medidas que se han venido utilizando para evitar o prevenir dichos cambios son: la sujeción de la cabeza, el uso de trajes antigravitacionales y la posición sentada mirando hacia atrás. Sin embargo, no son tan efectivos. (Revista de Tecnociencia, 2003).
Es por esta razón que se deben buscar otras alternativas para contrarrestar los efectos de la microgravedad sobre el organismo, ya que hasta el momento las medidas que se han tomado no han sido 100% efectivas y para esto es necesario obtener una mayor cantidad de información a través de nuevos experimentos que brinden aportes valiosos incluso para el tratamiento de la osteoporosis o del síndrome metabólico. (Jost, 2005).
Es por todo lo expuesto anteriormente que se hace necesario que los astronautas se preparen anticipadamente realizando ejercicio físico para que los cambios fisiológicos que se presentan a causa de un ambiente de microgravedad sean superados sin dificultad alguna y que al regresar a Tierra puedan también adaptarse en forma adecuada. Se recomienda que durante el vuelo se realicen ejercicios contra resistencia y de fondo por 2 horas diarias, ya que se ha visto que este tipo de actividad física incrementa el volumen plasmático y la sensibilidad de los barorreceptores para mantener la presión arterial y el volumen máximo de oxigeno dentro de limites normales. (Wilmore y Costill, 2004, Rizzo, 2004 y Savalnet, 2005).
También seria importante seleccionar los aspirantes en forma exhaustiva, establecer programas de entrenamiento, recibir terapia psicológica y un estricto control medico previo, durante y posterior al vuelo espacial. (Revista de Tecnociencia, 2003).
Finalmente, cabe mencionar que la nanotecnologia, la biología y la tecnología de la comunicación serán las encargadas en un futuro de dar éxito a los diferentes proyectos de la NASA y de otras agencias espaciales (europeas y rusas) para beneficio de la humanidad. (Barranco, 2005).
BIBLIOGRAFIA
Barranco, O. (2005). Alcanzando la excelencia humana a través de la interpretación de las tecnologías. RevistaeSalud. Volumen I, No 3, 2005.
Bartolomé, A. Un laboratorio a 400 Km. de la Tierra. Fuente: SEME-Noticias.htm. Sociedad Española de Medicina Estética. Fecha de acceso: 12 de marzo, 2006.
Bartolomé, A. Experimentos en microgravedad y cambios fisiológicos. Fuente: www.airandspacemagazine.com. Fecha de acceso: 26 de marzo, 2006.
BBC Mundo. (2005). A la cama por la ciencia espacial. Fuente: www.BBCMundo.com. Fecha de acceso: 2 de marzo, 2006.
Calatayud, J. (2004). Estudios de la NASA sobre los efectos biomédicos del vuelo espacial. Fuente: www3.usual.es/ geozona/planetas. Fecha de acceso: 10 de marzo, 2006.
Cohen, M. (2002). Noticias de la Ciencia y la Tecnología: experimento de hipergravedad. Fuente: noticiasdelespacio.htm. Fecha de acceso: 2 de marzo, 2006.
López, M. (1998). Neurolab: el cerebro en el espacio. Fuente: www.elmundo.com. Fecha de acceso: 10 de marzo, 2006.
Marco, R. y Medina, F. (2003). Misión Cervantes. Ciencias de la Vida (Ageing). Fuente: www.airandspacemagazine.com. Fecha de acceso: 10 de marzo, 2006.
NASA (1996). Programa Shuttel Columbia: Objetivo de la misión-SpaceLab, LMS, SAMS-D, OARE, BDPU, SAREX II. Fuente: Programa Shuttel Columbia-htm. Fecha de acceso: 12 de marzo, 2006.
Rabadán, MA. (1999). Discovery. RevistaeSalud. Volumen I, No 3, mayo 1999.
Rizzo, H. 92004). La gente de la STS-107. Fuente: www.astroseti.org. Fecha de acceso: 2 de marzo, 2006.
Rosado, A. (1999). Astronautas y Médicos. Revista de Medicina Aeroespacial y Ambiental. Volumen I No 3, mayo, 1999.
Sin autor. (2005). Medicina aeroespacial en los días del Discovery. Fuente: www.savalnet.com. Fecha de acceso: 26 de marzo, 2006.
Sistema Soporte Vital. (2000). La gravedad: el peso del mundo. Fuente: www.savalnet.com. Fecha de acceso: 10 de marzo del 2006.
Tecnociencia. (2003). Misiones Espaciales. Fuente: www.airandspacemagazine.com. Fecha de acceso: 26 de marzo, 2006.
Willmore, J. y Costill, D. (2004). Fisiología del Esfuerzo y el Deporte. 5ª Edición. Editorial Paidotribo. Universidad Indiana, EUA, p. 367-379.


Compartir con tus amigos:


La base de datos está protegida por derechos de autor ©psicolog.org 2019
enviar mensaje

    Página principal
Universidad nacional
Curriculum vitae
derechos humanos
ciencias sociales
salud mental
buenos aires
datos personales
Datos personales
psicoan lisis
distrito federal
Psicoan lisis
plata facultad
Proyecto educativo
psicol gicos
Corte interamericana
violencia familiar
psicol gicas
letras departamento
caracter sticas
consejo directivo
vitae datos
recursos humanos
general universitario
Programa nacional
diagn stico
educativo institucional
Datos generales
Escuela superior
trabajo social
Diagn stico
poblaciones vulnerables
datos generales
Pontificia universidad
nacional contra
Corte suprema
Universidad autonoma
salvador facultad
culum vitae
Caracter sticas
Amparo directo
Instituto superior
curriculum vitae
Reglamento interno
polit cnica
ciencias humanas
guayaquil facultad
desarrollo humano
desarrollo integral
redes sociales
personales nombre
aires facultad