A microgravidade enfraquece tanto o osso como o músculo. Os efeitos estão interligados, uma vez que o enfraquecimento do músculo acelera o enfraquecimento do osso. Isso pode deixar os astronautas com perda muscular e óssea em longo prazo. Entendendo - e esperançosamente combatendo - os efeitos da microgravidade nos ossos e músculos dos astronautas apresenta um desafio crítico para as viagens espaciais.
Força muscular
A microgravidade enfraquece os músculos de várias maneiras, que foram exploradas em um estudo de 2003 da Universidade de Udine, na Itália. Após cerca de 240 dias no espaço, a força total dos astronautas cai para cerca de 70% de sua força inicial. Os músculos humanos têm dois tipos de fibras musculares, que são afetadas de maneira ligeiramente diferente, embora ambas enfraqueçam. As fibras de contração lenta enfraquecem em aproximadamente a mesma taxa que a força total. No entanto, as fibras musculares de contração rápida se atrofiam ainda mais rapidamente e, após cerca de seis meses, têm cerca de 45% de sua força inicial. Isso deixa os músculos dos astronautas muito enfraquecidos. Curiosamente, a perda muscular parece ocorrer mais radicalmente na parte superior do corpo, enquanto a perda óssea tende a causar os efeitos mais graves na parte inferior do corpo.
Perda óssea
A microgravidade causa osteopenia, a perda de densidade óssea, uma condição relacionada à osteoporose. De fato, de acordo com o Dr. Jay Shapiro, líder da equipe de estudos ósseos do Instituto Nacional de Pesquisas Biomédicas Espaciais, "a magnitude desse problema levou a Nasa a considerar a perda óssea como um risco inerente a vôos espaciais estendidos". Um componente importante deste problema decorre da atividade no nível celular. Em condições normais, um conjunto de células chamadas osteoclastos quebra os ossos enquanto outro tipo de células ósseas, os osteoblastos, criam novos ossos ao mesmo tempo. No entanto, os osteoblastos respondem ao estresse, acumulando ossos onde o corpo o empurra. No espaço, os ossos sentem muito pouco estresse, já que a gravidade não está puxando os ossos e os músculos enfraquecidos causam menos estresse nos ossos. Isso faz com que o processo de derrubar ossos velhos e construir novos ossos caia fora de sincronia, resultando em ossos enfraquecidos. Mas outros fatores parecem contribuir para o problema também. Por exemplo, o corpo tende a produzir fibras de colágeno malformadas na microgravidade, o que contribui para o declínio da saúde óssea.
Sintomas da microgravidade
No nível clínico, essas alterações no osso e no músculo causam muitos problemas para os astronautas. A perda óssea é mais pronunciada na metade inferior do corpo, onde os astronautas podem perder de 1 a 2% de sua massa óssea por mês, embora pareça nivelar a cerca de 20% de perda óssea nos voos espaciais mais longos. O enfraquecimento do osso e do músculo, em última análise, assemelha-se aos efeitos de períodos prolongados de repouso no leito. Os astronautas precisam de tempo para adaptar seus músculos à gravidade da Terra. Além disso, o cálcio se acumula no sangue quando os ossos perdem massa. Isso promove pedras nos rins em astronautas.
Contra problemas de saúde
A NASA tem vários métodos à sua disposição para combater essas condições. Primeiro, o exercício no espaço ajuda a diminuir a perda óssea e a fraqueza muscular. A adição de exercícios do tipo "explosivos" com movimentos bruscos pode aumentar ainda mais o benefício do exercício em impedir os piores efeitos da microgravidade. Da mesma forma, o exercício em uma centrífuga pode reduzir ainda mais os efeitos a longo prazo da microgravidade e ajudar a fortalecer os músculos do coração. Além disso, mudanças na dieta dos astronautas mostraram-se promissoras na diminuição dos efeitos da microgravidade nos ossos e músculos. Por fim, a NASA começou a experimentar o uso de medicamentos para combater a perda óssea. Especificamente, a NASA começou a emitir astronautas bisfosfonatos, um medicamento usado para tratar e prevenir a osteoporose na Terra. Os cientistas esperam que a compreensão da perda óssea por microgravidade possa se traduzir em um melhor tratamento para pessoas na Terra com distúrbios ósseos como a osteoporose.
