Assenza di gravità: adattamento del corpo umano tra le stelle

Tutti noi, almeno una volta nella vita, abbiamo sognato di andare nello spazio. Poter viaggiare tra le stelle, visionare pianeti e fluttuare in assenza di gravità. Quante volte, guardando gli astronauti, avremmo voluto essere al loro posto. Ma la vita senza gravità è davvero così semplice come la immaginiamo? La risposta è assolutamente no! Infatti, durante le missioni spaziali, gli astronauti sono soggetti a numerosi rischi per la loro salute. L’organismo umano, da sempre adattato a vivere sulla Terra sotto l’effetto della gravità, quando si ritrova in assenza di gravità adotta una serie di cambiamenti, che spesso sono molto dannosi per la salute. Nausea spaziale, perdita di massa ossea e muscolare, problemi cardiaci e redistribuzione dei fluidi corporei sono solo alcune delle numerose problematiche che gli astronauti devono affrontare.

 

Fluidi, visione e gravità: i misteri dell’adattamento spaziale

Adattarsi alla vita spaziale non è affatto semplice. L’organismo umano, entrando nell’orbita terrestre e vivendo in assenza di gravità, impiega alcuni giorni per adattarsi al nuovo ambiente. Questa condizione è chiamata “sindrome da adattamento spaziale”. Tra i numerosi effetti dell’assenza di gravità sul corpo umano, uno dei più significativi è il fluid shift, ovvero lo spostamento dei fluidi corporei dalla parte inferiore del corpo verso la testa, causato dalla microgravità. Questo fenomeno può portare a gonfiore facciale, aumento della pressione intracranica e alterazioni della visione.
Questo spostamento provoca alcuni effetti visibili: il viso degli astronauti tende a gonfiarsi, il girovita e le gambe appaiono più sottili, e il torace può espandersi. Fortunatamente, questi cambiamenti sono temporanei e, una volta che gli astronauti tornano sulla Terra, il corpo riacquista la sua normale distribuzione di fluidi grazie all’azione della gravità. Tuttavia, questo processo può avere degli effetti collaterali. Lo spostamento dei fluidi non è solo un cambiamento estetico; può anche causare alcuni problemi di salute. In particolare, uno degli effetti dell’assenza di gravità sul corpo umano più seri riguarda la vista. Il fluido che si sposta verso la testa può aumentare la pressione all’interno del cranio, con possibili danni ai nervi ottici. Questo può compromettere la funzione visiva e causare problemi agli occhi. Inoltre, l’aumento della pressione intracranica è aggravato dai livelli più alti di anidride carbonica nello spazio, un altro fattore che può influire negativamente sulla salute degli astronauti. Un disturbo specifico legato al fluid shift è la Sindrome da Disabilità Visiva da Pressione Intracranica (VIIP), che colpisce alcuni astronauti dopo missioni di lunga durata, come quelle di sei mesi sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Questo disturbo è causato dall’aumento della pressione nei fluidi corporei, che porta a cambiamenti nella struttura degli occhi.

Muscoli e ossa nello spazio: cosa accade quando la gravità scompare?

Non solo ridistribuzione dei fluidi corporei. La ridotta assenza di gravità compromette anche la muscolatura e lo scheletro. È stato osservato che la lunga permanenza nello spazio, porta ad un ampio rimodellamento portando ad atrofia e perdita della forza. Ciò si verifica in quanto in orbita, non vi è la necessità di contrastare la forza di gravità, di conseguenza corpo e muscoli sono inattivi, ed il calcio, anziché depositarsi sulle ossa, viene eliminato dall’apparato urinario. Tutto ciò causa assottigliamento osseo con ma anche un aumento della probabilità di sviluppo di calcoli renali. Per quanto riguarda la muscolatura, non dovendo contrastare la forza di gravità, se non vengono prese precauzioni, possono andare incontro ad atrofia. E’ stato osservato che senza un regolare esercizio fisico, gli astronauti possono perdere fino al 20% della loro massa muscolare in pochi giorni. I muscoli scheletrici del nostro corpo, sono costituiti da diverse tipologie di fibre muscolari che hanno caratteristiche diverse in base alla loro funzione. Distinguiamo le fibre muscolari lente (tipo I) coinvolte in attività che richiedono resistenza e sostenibilità nel tempo. Queste sono coinvolte nel mantenimento della postura. Mentre le fibre muscolari a contrazione rapida (Tipo II) sono specializzati in movimenti rapidi e di potenza.
In condizioni di microgravità,  il corpo degli astronauti non deve contrastare la forza di gravità, ciò porta ad un delcinio muscolare. E’ stato osservato che le fibre muscolari a contrazione lenta, vengono sostituite dalle fibre a contrazione rapida. Ciò accade in quanto le fibre di tipo I sono meno richieste. La problematica dovuta a questa sostituzione è che le le fibre di tipo II non sono sufficienti per svolgere attività fisiche intense, e tutto ciò porta a perdita di massa muscolare e riduzione progressiva delle capacità fisiche.

Come accennato, anche le ossa subiscono un forte impatto in assenza di gravità. Normalmente il corpo umano gestisce il rinnovamento osseo, e ciò avviene grazie a due tipi di cellule: osteoclasti che demoliscono l’osso vecchio, e gli osteoblasti che ricostruiscono l’osso. Questi processi sono generalmente bilanciati, ma nello spazio accade che gli osteoclasti diventano iperattivi, mentre gli osteoblasti non riescono a compensare i processo di rinnovamento. Tutto ciò porta ad una perdita di ossa continua. Questo fenomeno non solo rende le ossa più fragili, aumentando il rischio di fratture, ma provoca anche un aumento del calcio nel sangue, che può portare alla formazione di calcoli renali e alla calcificazione dei tessuti molli

 

Come gli astronauti combattono gli effetti dell’assenza di gravità

Per affrontare le problematiche spaziali, gli astronauti sono sottoposti a programmi di allenamento in assenza di gravità in orbita, con l’obiettivo di limitare i danni causati dalle missioni spaziali. A bordo della ISS è presente una vera e propria “palestra spaziale”, dove gli astronauti, impegnati nelle loro missioni, si allenano circa un’ora e mezza al giorno. In questo modo, viene cercata di evitare il più possibile la perdita di massa ossea e muscolare. Tutto ciò permette anche di renderli pronti al ritorno nella normale gravità terrestre.
Capiamo bene che, provare assenza di gravità non è una passeggiata, gli astronauti sono sottoposti a tantissime sfide fisiologiche e non solo. Nello stesso tempo, tutto ciò ci permette di capire quanto il nostro corpo sia plastico, e riesca, anche in condizioni non abituali, ad adattarsi. Dopo tutto il corpo umano da sempre è considerata una macchina perfetta!