O astronauta Edward T. Lu se exercita no Cicloergômetro com Sistema de Isolamento de Vibração (CEVIS) no laboratório Destiny na Estação Espacial Internacional (ISS). Por que os astronautas a bordo da ISS estão trabalhando o tempo todo? Veja mais fotos de astronautas. Imagem cortesia da NASA Quando as pessoas na Terra decidem começar a malhar, eles o fazem por vários motivos. Fazemos exercícios para manter nossos corações saudáveis, músculos tonificados, reduza o estresse ou perca um pouco de peso. Para astronautas que vivem em um ambiente como a Estação Espacial Internacional, Contudo, o exercício não é uma questão de escolha - é uma necessidade. Eles precisam continuar se movendo no espaço por todas as razões acima e muito mais.
Se você deu uma espiada em uma das programações diárias da Estação Espacial Internacional, você notaria muito exercício. Embora os horários sejam sempre diferentes e cada dia exija várias tarefas diferentes - um dia pode ser cheio de entrevistas com revistas e programas de televisão, outro dia pode incluir uma caminhada no espaço para consertar uma parte da estação - há quatro coisas que os astronautas sempre farão durante suas estadas. Além de comer, dormindo e ligando para casa para falar com familiares, o exercício é uma das atividades mais importantes no dia agitado de um astronauta. Na verdade, os astronautas recebem até quatro horas de exercícios em um período de 16 horas.
Por que os astronautas a bordo da ISS estão trabalhando tanto? Além de manter a forma e se manter no topo do jogo, a principal razão pela qual os astronautas se exercitam durante uma viagem ao espaço é porque sofrem de uma condição semelhante a osteoporose , uma doença que resulta em uma quantidade significativa de perda óssea. Mas espere - os astronautas não estão no auge da saúde? Como estar no espaço devora seus ossos?
Por que viver no espaço afeta nossos corpos de maneira diferente, e o que os astronautas podem fazer a respeito? Os halteres farão o truque, ou eles precisam de algo mais? Para saber por que os astronautas precisam ficar bombeados no espaço, leia a próxima página.
O astronauta G. David Low usando uma esteira a bordo do ônibus espacial Columbia enquanto seus companheiros da tripulação Daniel C. Brandenstein e James D. Wetherbee observam. Time Life Pictures / NASA / Getty Images Quando um astronauta passa um período prolongado de tempo no espaço, ele experimenta os efeitos da microgravidade e permanece sem peso durante toda a viagem. Em vez de ficar ancorado no chão como fazemos na Terra, astronautas flutuam como os nadadores fazem debaixo d'água, e eles têm que se agarrar a algo se quiserem permanecer estáveis.
Os pesquisadores descobriram que depois de passar semanas ou meses em um ambiente sem gravidade, os astronautas perdem uma quantidade significativa de densidade mineral óssea (DMO) . A perda de DMO na coluna, pescoço e pelve é cerca de 1,0 a 1,6 por cento ao mês, enquanto osso cortical, o pesado, parte externa do osso encontrada ao redor de todo o corpo e pernas, sofre uma perda de cerca de 0,3 a 0,4 por cento ao mês. Para comparação, um adulto saudável na Terra perde 3% da estrutura óssea cortical ao longo de uma década - um astronauta pode perder isso em menos de um ano no espaço.
O resultado dessa perda óssea são ossos enfraquecidos, que são mais propensos a fraturar ao retornar à Terra. O que mais, mesmo depois de vários anos, o astronauta não terá recuperado a mesma densidade óssea que tinha antes do lançamento.
Então, por que algo assim acontece no espaço? Os astronautas sofrem perda óssea pelo mesmo motivo que os pacientes cronicamente acamados:seus esqueletos inteiros não suportam nenhum peso. Eles passam por um período chamado descarga esquelética , em que os ossos perdem a capacidade de fazer novas células ósseas e substituir as antigas. O movimento de minerais importantes como cálcio e fósforo também fica mais lento.
Embora os especialistas não tenham certeza de por que isso acontece na microgravidade, Dr. Roger K. Long, um pesquisador de endocrinologia que realiza pesquisas para o National Space Biomedical Research Institute (NSBRI) está atualmente procurando por esta resposta específica. Ele e seu mentor, Dr. Daniel B. Bikle, acreditam que há três substâncias em jogo quando os astronautas sofrem perda óssea: fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-1) , uma substância química produzida nos ossos que faz com que os ossos e a cartilagem cresçam; Receptor IGF-1 , que é encontrado dentro das células ósseas e permite que reajam ao IGF-1; e beta-3 intergrin , uma proteína que ajuda a função do receptor IGF-1. Os pesquisadores acreditam que durante a ausência de peso, o corpo produz menos integrina beta-3, o que torna mais difícil para o receptor IGF-1 retransmitir qualquer mensagem do IGF-1 para as células ósseas e dizer-lhes o que fazer. O resultado deve ser uma diminuição na produção óssea e um aumento na perda óssea.
Que exercícios os astronautas realizam para reduzir o risco de perda óssea? E eles podem tomar algum remédio para ajudar? Para saber mais sobre as técnicas e equipamentos usados no espaço, leia a próxima página.
Astronauta Steven A. Hawley, especialista em missão, corre em uma esteira no convés médio do ônibus espacial Columbia. O exercício ajudou a avaliar o Sistema de Isolamento de Vibração em Esteira (TVIS) para a Estação Espacial Internacional (ISS). Foto cedida pela NASA Existem três equipamentos básicos que os astronautas usam durante os voos espaciais.
A esteira na Estação Espacial Internacional, formalmente chamado de Sistema de isolamento de vibração em esteira (TVIS) , é como qualquer outro na Terra, exceto que não está conectado à estação de forma alguma. Ele simplesmente flutua como os astronautas. Isso tem três vantagens:O peso da própria estação é menor, há uma redução nas vibrações e a esteira se move com o astronauta. Os membros da tripulação ainda precisam usar um arnês e se prender à esteira; de outra forma, seus pés simplesmente empurrarão a máquina para longe deles se tentarem correr.
Os astronautas também usam o Cicloergômetro com sistema de isolamento de vibração (CEVIS) , que é essencialmente uma bicicleta mecânica. O CEVIS é, na verdade, aparafusado ao piso do ISS, e os astronautas prendem os sapatos nas fivelas e usam cintos de segurança para se manterem pressionados. Finalmente, a Dispositivo de exercício resistivo (VERMELHO) é um dispositivo de levantamento de peso que simula a gravidade. Tanto o CEVIS quanto o RED ajudam a construir músculos e prevenir atrofia muscular , outra condição que os astronautas e pacientes acamados experimentam após longos períodos de inatividade.
Mesmo com muito tempo reservado para exercícios, os astronautas ainda sofrem com pequenas perdas ósseas. Isso representa um problema se quisermos que as pessoas fiquem por períodos prolongados em algum lugar como a lua, onde há muito menos gravidade. Como os astronautas ficam no espaço por apenas algumas semanas ou meses de cada vez, não sabemos se a perda óssea eventualmente diminui e para, ou se continua acontecendo.
Os cientistas estão pensando em novas maneiras de reverter a perda óssea. Placas vibratórias nas quais os astronautas ficam de 10 a 20 minutos por dia enquanto trabalham, por exemplo, pode imitar a sensação de suporte de peso e diminuir a quantidade de perda óssea durante o vôo espacial. Os pesquisadores da NASA também sugeriram girar ônibus ou estações inteiras para criar uma força gravitacional significativa ou projetar grandes centrífugas para superar a perda óssea [fonte:Houston Chronicle].
Os astronautas também prestam muita atenção às suas dietas e tomam suplementos dietéticos de cálcio e outros medicamentos, como biofosfonatos e citrato de potássio, mas isso não resolve nada necessariamente - a raiz do problema ainda é a falta de gravidade [fonte:Dartmouth News].
Estudos sobre como os astronautas vivem no espaço e tentam neutralizar a perda óssea também podem beneficiar a vida aqui na Terra. o Agência Espacial Europeia (ESA) , por exemplo, está monitorando e pesquisando cuidadosamente a atividade dos astronautas na ISS - trabalhou com o Instituto de Engenharia Biomédica e a Scanco Medical para projetar um scanner especial que cria alta qualidade, Imagens 3-D de estruturas ósseas para estudar e medir o crescimento ósseo [fonte:ESA]. Suas descobertas podem ajudar tanto os astronautas no espaço quanto os pacientes que sofrem de osteoporose na Terra. Mesmo que as causas por trás da osteoporose e da perda óssea do astronauta sejam diferentes - as primeiras acontecem por meio de mudanças hormonais, a última por supressão de peso - os tratamentos podem ser semelhantes.
Para mais informações sobre como viver no espaço, veja a próxima página.
