Saco de dormir de alta tecnología podría resolver problemas de visión en el espacio
James Leidner pasó tres noches en un saco de dormir de alta tecnología que descarga la presión en el cerebro succionando fluidos en la parte inferior del cuerpo. La NASA espera que los astronautas en el espacio puedan usar el saco para aliviar los problemas de visión que comúnmente sufren durante misiones más largas. Crédito: UT Southwestern Medical Center
Una sonrisa sutil apareció en el rostro del Dr. James Leidner mientras imaginaba contarle a la gente la contribución inusual que hizo a la misión de la humanidad a Marte.
Durante 72 horas seguidas, el voluntario del estudio estuvo acostado en una cama en UT Southwestern, la monotonía se rompió solo por la noche cuando los investigadores colocaron la parte inferior de su cuerpo en un saco de dormir sellado equipado con vacío para extraer los fluidos corporales que fluían naturalmente hacia su cabeza mientras está en decúbito supino.
Una nueva investigación publicada en JAMA Ophthalmology muestra que al succionar estos fluidos y descargar la presión del cerebro, el saco de dormir especialmente diseñado puede prevenir los problemas de visión que sufren los astronautas en el espacio, donde los fluidos flotan en la cabeza y continuamente empujar y remodelar la parte posterior del globo ocular.
El fenómeno ha desconcertado 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 de 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 brindar una solución.
En particular, los investigadores descubrieron que mientras solo tres días de estar acostado inducían suficiente presión para alterar la forma del globo ocular, no ocurrió tal cambio cuando se usó la tecnología de succión.
«No sabemos qué tan malos podrían ser los efectos en un vuelo más largo, como una operación de Marte de dos años», dijo Benjamin Levine, MD, cardiólogo de UT Southwestern que está ayudando a la NASA a abordar los riesgos para la salud de la presión cerebral y el flujo sanguíneo anormal en el espacio. «Sería un desastre si los astronautas tuvieran impedimentos tan graves que no pudieran ver lo que están haciendo y comprometieran la misión».
Remodelación de los globos oculares
La NASA espera que los bag puede abordar un trastorno llamado síndrome neuro-ocular asociado al vuelo espacial, o SANS, por sus siglas en inglés. La afección se caracteriza por un aplanamiento progresivo del globo ocular, inflamación del nervio óptico y deterioro de la visión.
Estudios anteriores realizados por UT Southwestern y el Instituto para el Ejercicio y la Medicina Ambiental del Texas Health Presbyterian Hospital Dallas demostraron que SANS es probablemente causado por la presión constante que los fluidos corporales aplican al cerebro.
SANS no es un problema en la Tierra, donde la gravedad atrae 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 diario de descarga, lo que permite que más de medio galón de fluidos corporales se acumulen en la cabeza y ejerzan presión sobre el 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 se volvieron hipermétropes, tenían dificultad 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», dijo Michael Stenger, Ph.D. ., científico del Elemento de Contramedidas de Salud Humana de la NASA.
Los fluidos corporales en gravedad cero aplican una presión constante detrás de los ojos, lo que provoca un aplanamiento progresivo del globo ocular, inflamación del nervio óptico y deterioro de la visión. Crédito: UT Southwestern Medical Center
Otros riesgos
Quizás el mejor remedio hasta ahora ha sido el uso de anteojos espaciales 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», dijo el Dr. Levine. “Los astronautas informan de algo que ellos llaman los ‘estúpidos del espacio’. Cometen más errores de los que creen que deberían. Si eso tiene algo que ver con la incapacidad para bajar la presión, no lo sabemos».
Aunque algunos efectos de SANS parecen temporales, la visión vuelve a la normalidad poco después los astronautas regresan a la TierraDr. Stenger dijo que la investigación de UT Southwestern es vital para el vuelo tripulado a Marte que la NASA espera lanzar en la década de 2030. La tecnología del saco de dormir, en particular, podría abordar problemas tanto del cerebro como del corazón.
«¿Cuáles son las consecuencias para la salud a largo plazo (de SANS)?» dijo el Dr. Stenger. «Hay un gran equipo trabajando sobre el terreno para contrarrestar muchos de estos riesgos».
Medición de la presión cerebral
El prototipo del saco de dormir es la culminación de varias fases de investigación realizadas por la UT Southwestern para ayudar a la NASA a comprender mejor el trastorno, incluido un estudio de 2017 que proporcionó pruebas convincentes de que la presión constante puede contribuir a SANS.
Para probar su teoría sobre la presión cerebral, el Dr. Levine reclutó a sobrevivientes de cáncer de todo el mundo. país que todavía tenían puertos en sus cabezas donde habían recibido quimioterapia. Estos puertos ofrecieron a los investigadores un acceso excepcional 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 flotaron hacia arriba. Un neurocirujano del Peter O’Donnell Jr. Brain Institute de UT Southwestern midió la presión cerebral insertando un equipo especial en el puerto.
«Fue difícil», recordó Wendy Hancock, una sobreviviente de leucemia de Filadelfia que accedió a realizar más de tres docenas de maniobras arriba y abajo en gravedad cero. «Pero la NASA es increíble, así que, diablos, sí, 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 mayor que en el espacio. Sin embargo, en la Tierra, la presión se descarga cuando la persona se pone de pie y la gravedad atrae los fluidos hacia abajo. El espacio no brinda tal alivio a los astronautas.
El Dr. Benjamin Levine de UT Southwestern ha investigado los efectos de los viajes espaciales desde principios de la década de 1990, cuando implantó el primer catéter para monitorear la presión cardíaca de un astronauta en el espacio. Crédito: UT Southwestern Medical Center
Un nuevo remedio
Con esta idea crucial, el equipo del Dr. Levine comenzó a trabajar con el minorista de equipos para actividades al aire libre REI para desarrollar un saco de dormir de alta tecnología que pudieran usar los astronautas. cada noche para descargar la 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 estructura sólida que tiene la forma de una cápsula espacial y está diseñada para caber sobre una persona de la cintura para abajo.
Alrededor de una docena de personas se ofrecieron como voluntarias para probar la tecnología, incluido el Dr. Leidner, un hospitalista de medicina interna en San Antonio que está interesado en seguir una carrera en medicina aeroespacial.
Hizo dos visitas de tres días cada una a una sala de investigación de UT Southwestern donde yacía en 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.
«Ser productivo se ha ido por la ventana», bromeó, señalando la incomodidad de escribir en su computadora portátil mientras está acostado. «Pero es una experiencia que podría contarle a mi hijo algún día si ayuda a los humanos a aterrizar en Marte».
Se deben responder varias preguntas antes de que la NASA traiga la tecnología a la estación espacial, incluida la cantidad óptima de tiempo. los astronautas deben gastar en el saco de dormir todos los días.
Pero el Dr. Levine dijo que sus últimos hallazgos indican que SANS con suerte no será 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», dijo el Dr. Levine. «Estoy agradecido por los voluntarios que nos ayudan a comprender y, con suerte, solucionar el problema».
Investigación a largo plazo
Dr. Levine ha investigado los efectos de los viajes espaciales desde principios de la década de 1990, cuando implantó el primer catéter para controlar la presión cardíaca de un astronauta en el espacio. Desde entonces, ha trabajado con la NASA en varios proyectos y asesora a sus cirujanos de vuelo sobre problemas médicos cardiovasculares. La NASA le otorgó recientemente $3.8 millones en financiamiento directo e indirecto durante 13 años para estudiar los efectos de los viajes espaciales en el corazón.
Otros miembros clave del equipo del Dr. Levine incluyeron a Christopher Hearon, Ph.D., primer autor del estudio JAMA e Instructor Asistente en el Departamento de Investigación Clínica Aplicada en UT Southwestern; y Tony Whitworth, MD, un neurocirujano del O’Donnell Brain Institute que midió la presión cerebral de los pacientes en gravedad cero.
Explore más
Los investigadores encuentran la causa probable y la forma potencial de prevenir el deterioro de la visión en el espacio Información de la revista: JAMA Ophthalmology , Journal of the American Medical Association
Proporcionado por UT Southwestern Medical Centro Cita: El saco de dormir de alta tecnología podría resolver problemas de visión en el espacio (9 de diciembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-12-high-tech- bag-vision-issues-space.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.