O que acontece se você ficar 1 ANO no ESPAÇO

Três astronautas entram na nave espacial Soyuz TMA-16M. Dois deles fazem parte de uma missão inédita na história da exploração espacial. O astronauta americano Scott Kelly e o astronauta russo Mikhail Krokienko vão morar na Estação Espacial Internacional, a ISS, por quase um ano.

Durante esse ano, a Estação Espacial vai receber mais de 400 experimentos científicos. E os corpos dos dois astronautas fazem parte de alguns experimentos. Os dois astronautas vão tirar sangue no espaço, fazer uma série de exames médicos como ultrassonografias e até receber a primeira vacina espacial.

O objetivo é avaliar o que acontece com o corpo humano depois de um ano no espaço, em preparação para viagens espaciais ainda mais longas. Scott Kelly pessoalmente faz parte de uma segunda série de experimentos por uma razão curiosa. Existe outra pessoa no mundo com o mesmo DNA que Scott Kelly, seu irmão gêmeo, Mark Kelly.

Que também é astronauta. Eu tenho pena dos primos deles nas festas de fim de ano. Enquanto o Scott passa por inúmeros testes e tem o seu corpo analisado a nível genético durante a sexta-dia no espaço, o mesmo vai acontecer com o Mark aqui na Terra.

Comparar o corpo dos dois irmãos, um vivendo na Terra e o outro no espaço, vai dar informações únicas sobre como o corpo humano se adapta a viver longe da Terra. E existem duas grandes perguntas que esse estudo quer responder. A primeira, um ano no espaço é uma escala de tempo de uma viagem para Marte.

Acompanhar a condição física e mental do Scott Kelly nesse um ano pode indicar o quão viável uma missão para Marte realmente é. Quais medidas adicionais de segurança e saúde precisam ser desenvolvidas antes de uma missão dessas? E a segunda pergunta, sendo um pouco dramático, será que os astronautas ficam cegos no espaço?

Inúmeros astronautas reportaram uma piora da visão depois desta dia de meses na estação espacial. E esse dano na visão persistiu mesmo depois do retorno à Terra. O Scott Kelly é um dos astronautas afetados por essa perda de visão.

A possibilidade de estudar a evolução da visão no espaço é um dos principais objetivos do estudo dos gênios. Então o que acontece se você ficar um ano no espaço? Ah, e se você quiser usar essas camisetas que eu uso nos vídeos, você tem 15% de desconto por tempo limitado.

É só clicar aqui no link da descrição ou do comentário fixado. Vamos nessa! A viagem para a Estação Espacial é relativamente rápida, apenas uma viagem de poucas horas, com os primeiros 8 minutos dessa viagem sendo um dramático lançamento de foguetes acelerando a nave do chão até o espaço.

Algumas horas depois a cápsula Soyuz acopla na Estação Espacial Internacional e os astronautas começam oficialmente a sua estadia de um ano no espaço. Os primeiros dias são desafiadores por uma série de fatores. A falta da gravidade da Terra causa uma série de efeitos fisiológicos desconfortáveis.

O primeiro deles é o enjoo. A sua noção de orientação depende de várias informações que o seu corpo coleta. Uma dessas informações é o que você está vendo.

Outra é a informação de movimento coletada pelo labirinto, uma estrutura na sua orelha cheia de líquido. Conforme você se move, o líquido dentro da sua orelha chacoalha de forma apropriada. E isso ajuda o seu corpo a estimar sua posição, orientação e movimento.

O problema acontece quando duas informações de orientação entram em conflito. Por exemplo, dentro de um barco, o líquido do seu labirinto é afetado pelo balanço do barco ao seu redor como parado. E isso é uma informação conflitante com o que o seu ouvido detecta.

Esse conflito de informações gera enjoo, uma sensação de desconforto e até mesmo regurgitação. E basicamente a mesma coisa acontece no espaço. Sem a gravidade, o líquido responsável pela noção de equilíbrio flutua livremente, indicando o movimento.

E isso tudo enquanto seus olhos veem a ISS fixa, indicando que você está parado. E esse conflito de informação gera enjoo na maior parte dos astronautas até eles se acostumarem. Outro efeito da falta de gravidade é o crescimento.

A sua espinha está constantemente sendo pressionada pelo peso do seu corpo. Quando a gravidade é removida da equação, a sua espinha relaxa e expande. Astronautas crescem em média 5 centímetros nos primeiros dias no espaço.

E esse processo causa dores nas costas e dor suficiente para que eles tenham que ser medicados para não se sentirem tão mal. Além disso, nas primeiras 24 horas de voo, um astronauta vai urinar em torno de 1,5 a 2 litros de água. É muita coisa.

E no processo, reduzir o volume de sangue no seu corpo. Isso é uma consequência da redistribuição de fluidos no corpo devido à falta de gravidade. E nós vamos entrar nesses detalhes mais para o fim do vídeo.

Só para deixar claro, existe gravidade na ISS, mas como a ISS está em órbita, ou seja, caindo constantemente, os astronautas não sentem essa gravidade. Na prática, o Scott passou um ano em queda livre, e por isso ele não era afetado pela gravidade da Terra. Você não sente a gravidade quando está caindo, você só sente quando para de cair.

E aí sente bastante, inclusive. Depois de uma semana de dores nas costas, urina e vômito, os astronautas ficam relativamente adaptados ao espaço. Os efeitos mais imediatamente dramáticos param e os efeitos de mais longo prazo do espaço começam a entrar em jogo.

Fraturas na bacia são uma das complicações da saúde mais comuns entre os astronautas aposentados. E isso não é coincidência. O espaço drena a força dos seus ossos.

Impacto e carga são essenciais para os ossos manterem a sua saúde. No campo gravitacional da Terra, os ossos estão constantemente lidando com a força de suportar o nosso corpo. Qualquer movimento ajuda os ossos a se manterem saudáveis.

Direita. . .

Esquerda. . .

Agora, alonga assim. É um princípio da nossa biologia que o corpo se livra do que não usa. E se você reduzir a carga sobre os seus ossos, eles vão começar a ficar mais fracos.

O que, inclusive, é um problema para pessoas que ficam acamadas ou imobilizadas por longos períodos de tempo. E também é um problema para os astronautas, que não sentem os efeitos da gravidade. Se nada for feito, um astronauta perde entre 1% e 2% da massa óssea dele por mês.

A exata perda depende dos ossos em questão. O que significa que um astronauta em uma missão de dois anos para Marte perderia em torno de 50% da massa dos seus ossos na viagem de ida e de volta. O esqueleto do astronauta perderia basicamente metade da sua força.

E pra piorar, essa perda nunca é completamente revertida, nem depois que eles voltam pra Terra. E algo similar acontece com músculos. Sem a carga gerada pelo peso, os músculos fazem muito menos esforço no espaço e tendem a atrofiar também.

Pra mitigar a perda muscular e óssea, os astronautas têm uma rotina de exercício de duas horas por dia, seis dias na semana, como parte obrigatória das funções. Desenvolver máquinas de exercício que funcionam no espaço foi um dos maiores avanços da exploração espacial nas últimas décadas. E graças ao equipamento de exercício espacial e uma rotina de exercícios, a maior parte da perda óssea muscular pode ser mitigada.

A perda óssea muscular é um problema resolvido atualmente. O único cenário melhor seria desenvolver a gravidade artificial. Mesmo fazendo exercícios, os músculos ainda sofrem mudanças no espaço.

De uma forma bem resumida, os nossos músculos têm dois tipos de fibras. Fibras de resistência e fibras de explosão. No espaço, seu corpo tende a trocar fibras de resistência por fibras de explosão.

A maior parte dos astronautas também perdem peso e massa muscular mesmo com exercício. Só que essa perda não está tão diretamente associada à falta de gravidade. Astronautas consomem em média 30% menos comida do que eles precisam no espaço.

Isso não é porque a NASA quer economizar. Os astronautas simplesmente sentem menos fome do que eles deveriam sentir no espaço. Todos os astronautas perdem peso continuamente durante a estadia deles na estação espacial.

A exata razão para essa diminuição no apetite não está determinada ainda, mas existem algumas possibilidades. Primeiro, a comida no espaço tem outro gosto. O cheiro da comida é parte importante do paladar.

O cheiro de comida quente é transportado por convecção. Ar quente sobe e convecção depende da gravidade. Sem gravidade, o ar quente carregando o cheiro não chega tão intensamente no seu nariz, afetando como os astronautas percebem gostos.

E outra causa possível é a constipação, algo que parece afetar bastante astronautas no espaço. Além disso, o tipo de bactérias dominantes no sistema digestório dos astronautas também parece mudar no espaço. Atualmente não sabemos o que causa o que.

Talvez a constipação cause mudança na dieta, que causa mudança na microbiota intestinal. Ou talvez tenha alguma outra explicação comum para esses efeitos do espaço no consumo de comida. Outra coisa que não sabemos é se a perda de peso dos astronautas poderia ser compensada por eles comerem mais.

Atualmente nenhuma missão foi longa o suficiente para a perda excessiva de peso ser um perigo. Mas em uma missão de longa duração, como para Marte, isso pode se tornar o caso e essa é uma das muitas incógnitas da exploração espacial. Um dos aspectos mais interessantes em comparar o Scott Kelly com seu irmão Mark Kelly é que eles têm o mesmo DNA, o mesmo código genético.

Então é possível tentar observar o efeito do espaço a nível dos genes e da expressão desses genes na forma das proteínas que eles produzem. Para começar, o DNA do Scott Kelly não foi alterado de forma alguma. O que mudou foi a forma com que esse DNA se expressava.

Basicamente, o DNA no espaço parece usar ferramentas diferentes do que ele usa normalmente aqui na Terra. Partes do DNA do Scott, que permaneceram inativas no Mark, foram ativadas durante a estadia dele no espaço. O que altera quais proteínas e químicos são produzidos pelas células?

O que altera a química geral do corpo. Por exemplo, colágeno é a principal proteína que forma o tecido conectivo humano, o material que fica entre as células do seu corpo. E algumas alterações na expressão do DNA do Scott Kelly foram associadas a um aumento na produção e excreção de colágeno.

A conclusão? Os tipos de químicos que o nosso corpo produz para se manter funcionando parecem mudar no espaço. Mas quais mudanças causam quais efeitos exatamente ainda precisam ser melhor estudadas?

Outra mudança foi nos telômeros do Scott. Os telômeros são um material genético adicional nas extremidades do DNA, como se fosse a pontinha do cadarço. Eles são associados com a idade genética das células, porque eles encurtam toda vez que uma célula se multiplica.

Os telômeros do Scott aumentaram durante a estadia dele no espaço, o que até gerou notícias especulativas de que o espaço reduz a idade efetiva dos astronautas. Mas este provavelmente não é o caso. Mesmo na Terra, perda de peso e exercícios são associados a um alongamento dos telômeros.

E o Scott estava passando por essas duas coisas no espaço. Tanto é que o aumento dos telômeros foi revertido logo depois que ele voltou para a Terra. Outro efeito a nível genético foi o dano causado pela radiação no espaço.

Na Terra nós estamos protegidos da radiação que vem do Sol e do resto do Universo pelo campo magnético do nosso planeta. A estação espacial ainda está dentro do campo magnético da Terra, mas recebe bem mais radiação do espaço do que a superfície do nosso planeta. E a radiação pode destruir e atrapalhar o processo de replicação de DNA que acontece quando células se multiplicam.

O Scott Kelly recebeu o equivalente a 10 raios-x de dose de radiação por dia no espaço, e foi possível observar 10 vezes mais falhas em replicação de DNA no seu corpo do que no corpo do irmão dele. E essa é uma observação direta do dano que a radiação tem na replicação de DNA. Esse dano deve aumentar a chance do Scott ter câncer pelo resto da vida.

O seu coração é o responsável por bombear sangue oxigenado para o seu corpo. No planeta Terra, o seu coração precisa lidar com o fato de que a gravidade existe e é mais difícil subir sangue do que descer. E para realizar a tarefa de subir o sangue que circula pelas suas pernas de volta para o coração, ele recebe uma ajudinha da musculatura das suas pernas.

As suas veias da perna são um pouco mais apertadas do que o resto do corpo, o que facilita que o seu sangue suba de volta para a região do peito. Removendo a gravidade, isso continua valendo. Então, no espaço, o sangue tende a sair das pernas e se acumular excessivamente em torno do coração e do seu rosto, o que eleva a chamada síndrome da cara inchada e pernas de pássaro.

Eu não tô brincando, esses são os nomes mesmo. O seu rosto fica inchado de sangue e as suas pernas ficam secas e finas. E é justamente essa redistribuição de sangue que faz o corpo achar que tem sangue demais.

E aí ele faz os astronautas urinarem muito nos seus primeiros dias no espaço. A urina excessiva é uma tentativa do corpo de reduzir o volume excessivo de sangue em circulação. E pior, a pressão dentro do seu crânio aumenta devido à presença de mais sangue, e aumenta ao ponto de poder causar danos na sua retina.

Foi graças ao experimento com Scott Kelly que a NASA descobriu que é a síndrome da cara inchada que causa a perda de visão que afeta muitos astronautas. Durante o seu ano no espaço, Scott Kelly sofreu dano à sua retina e ao nervótico, o que é uma péssima notícia para uma viagem espacial de longa duração. Sem uma forma de mitigar esses efeitos, existe uma possibilidade real que viagem espacial de vários anos deixe um astronauta cego.

Nem todos os astronautas sofrem da perda da visão, mas é uma experiência comum o suficiente para precisar ser mitigada por alguma medida externa. O melhor cenário provavelmente seria algum tipo de gravidade artificial, que infelizmente é algo que não vai acontecer logo. Existe também a proposta de roupas de borracha para ajudar a empurrar o sangue de volta para as pernas, mas essas roupas não costumam ser agradáveis de usar.

A realidade é que ninguém sabe ainda como resolver a Síndrome da Carenchada e a possível perda de visão associada a ela. E até a semana em que esse roteiro ficou pronto, o dano nos olhos era a principal preocupação para viagens até Marte. Mas isso acabou de mudar.

Ciência nova! Um novo artigo lançado na revista Nature realizou o primeiro estudo de como ficar na Estação Espacial Internacional afeta órgãos humanos, e em particular, os rins. Já era um fato conhecido que a chance de perda nos rins aumenta quando nós ficamos no espaço, e isso é uma consequência dos rins processarem todo o cálcio perdido nos ossos.

O novo estudo indicou que as consequências para os rins são ainda piores. Durante a estadia no espaço, a própria estrutura fisiológica deles parece ser danificada. Os rins perdem a sua capacidade de funcionar.

Até agora, em humanos, o dano não tinha sido severo, mas experimentos em ratos indicam que o dano nos rins pode progredir até a perda total da funcionalidade dos órgãos. A principal causa dos danos no rim provavelmente é a falta de gravidade, mas o dano por radiação pode piorar a situação e acelerar a perda de função renal. E isso é uma notícia bem desagradável para uma viagem espacial de longa duração.

De acordo com o Dr Keith Siew, um dos autores do estudo, se nós não desenvolvermos novos métodos de proteger os rins, eu diria que um astronauta que conseguisse chegar até Marte precisaria de diálise no caminho de volta. E isso é bem problemático. Depois de um ano no espaço, o Scott Kelly voltou à Terra.

Os seus músculos e ossos mais fracos e os seus exames de sangue indicando a presença de inflamação. A inflamação alcançou o máximo logo depois do pouso no planeta. Talvez a jornada brutal de volta pra casa cause inflamação, ou talvez o corpo desacostumado com a gravidade interprete o peso da superfície como danoso e inicie processos inflamatórios.

De toda forma, o Scott Kelly passou semanas sentindo como se ele tivesse uma gripe intensa e debilitante antes de começar a se recuperar da sua jornada. O tempo da jornada dele é um tempo similar ao necessário para ir para Marte. Se a missão de Scott fosse em Marte, tudo o que eu descrevi nesse vídeo seria apenas a jornada de Ita.

Seria nesse momento, com altos níveis de inflamação, depois de ter batalhado com perda de ossos, músculos, peso e visão e dano da radiação, que a missão de verdade começaria. A distância até Marte é enorme, e não só na distância espacial. Ainda é preciso aumentar muito o nosso conhecimento sobre o corpo humano no espaço antes de ser seguro em enviar um humano para Marte.

A boa notícia é que isso não vai ser em vão. Os desafios fisiológicos que um astronauta enfrenta no espaço têm análogos na Terra. Como envelhecimento ou problemas associados com ficar acamado ou imóvel por longos períodos.

Muitas das soluções propostas para a Síndrome da cara inchada são baseadas em tratamentos para minimizar os danos negativos em pessoas acamadas no planeta. Ajudar astronautas a serem mais saudáveis no espaço vai ajudar humanos a viverem melhor aqui na Terra também. O espaço é o futuro da humanidade, e não só em tecnologia, mas também em saúde.

E sabendo disso tudo, vocês passariam um ano no espaço? Digita pra mim aqui nos comentários. Muito obrigado e até a próxima!