Entre las muchas funciones que realizan los músculos esqueléticos, una importante es mantener nuestra postura. Si no fuera por estos músculos, la atracción gravitacional de la Tierra podría dificultarnos estar de pie y caminar. El grupo de músculos, en su mayoría presentes en nuestras extremidades, espalda y cuello, que son responsables de mantener nuestra postura y permitirnos movernos contra la fuerza de la gravedad se denominan con razón músculos "antigravedad".

Pero, ¿qué les sucede a estos músculos cuando no hay gravedad (o una "descarga" de la fuerza gravitatoria) contra la que trabajar? La pregunta puede sonar ridícula para algunos, pero no para un astronauta a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS). En el espacio exterior, donde la gravedad es mínima, nuestros músculos (especialmente los antigravitatorios) no se utilizan tanto, lo que puede provocar su atrofia y cambios en su estructura y propiedades. De hecho, se sabe que los músculos de la pantorrilla humana reducen su volumen durante un vuelo en el espacio.

Entonces, ¿cómo pueden los astronautas evitar estos problemas neuromusculares?

Un equipo de investigadores de Japón dirigido por el Dr. Yoshinobu Ohira de la Universidad de Doshisha, Japón, se dispuso a encontrar la respuesta. Estudiaron las respuestas de las propiedades neuromusculares a la descarga gravitacional y generaron conocimientos basados ​​en la investigación sobre cómo los astronautas pueden evitar problemas neuromusculares durante un vuelo espacial prolongado. Esta revisión se publicó en Neuroscience &Biobehavioral Reviews en mayo de 2022.

El equipo revisó cómo las propiedades morfológicas, funcionales y metabólicas del sistema neuromuscular responden a actividades antigravitatorias reducidas. Primero observaron modelos de simulación de humanos y roedores y también vieron cómo la actividad de las motoneuronas aferentes y eferentes regulaba las propiedades neuromusculares. Su revisión sugiere que la actividad neuronal aferente (que involucra las señales enviadas desde el músculo esquelético al sistema nervioso central durante la actividad muscular) juega un papel clave en la regulación de las propiedades musculares y la actividad cerebral.

La inhibición de las actividades musculares antigravitatorias da como resultado la remodelación de los sarcómeros (que son la unidad estructural de los músculos), lo que resulta en una disminución de su número, lo que provoca aún más una disminución en el desarrollo de la fuerza que eventualmente conduce a la atrofia muscular. También se observa una reducción en la amplitud de los electromiogramas en los músculos antigravitacionales, a saber, el sóleo y el aductor largo. Esto indica que la exposición a entornos de baja gravedad afecta no solo a los músculos sino también a los nervios.

La descarga gravitacional provoca el deterioro del control motor, visto como una coordinación alterada de los músculos antagonistas y una mecánica alterada. También se observaron dificultades para caminar en las tripulaciones después del vuelo espacial, aunque se ejercitaron regularmente en la ISS. Los astronautas a bordo de la ISS deben utilizar cintas de correr, bicicletas ergométricas y equipos de entrenamiento de resistencia para contrarrestar el efecto de la reducción de la gravedad en el sistema neuromuscular y salvaguardar su salud física. Sin embargo, estas contramedidas basadas en el ejercicio no siempre son efectivas para prevenir ciertos cambios neuromusculares no deseados.

Surgen desafíos adicionales cuando los astronautas están expuestos a un entorno de microgravedad durante seis meses o más, por ejemplo, en su camino hacia o desde el planeta Marte. Esta revisión, por lo tanto, tiene implicaciones importantes en el área de la investigación espacial, con especial énfasis en el bienestar de los astronautas (recomendaciones para las cuales son mencionadas por los autores).

Los cambios en las propiedades musculares debido a la descarga gravitatoria pueden estar relacionados con una disminución de la actividad neural, así como con el estrés mecánico dependiente de la contracción y/o el estiramiento. Estimular adecuadamente el músculo sóleo parece reducir las posibilidades de su atrofia. Por lo tanto, mientras hacen ejercicio, los astronautas deben caminar o correr lentamente con un aterrizaje de pisada trasera (usar una cuerda elástica también ayudaría). El estiramiento pasivo periódico del sóleo también parece ser efectivo. Por lo tanto, la información desde una perspectiva única, como se analiza en esta revisión, puede desempeñar un papel importante en el desarrollo de contramedidas apropiadas contra los problemas neuromusculares para futuras misiones de exploración espacial humana de larga duración. + Explora más

Los gusanos de microgravedad ayudan a resolver los problemas musculares de los astronautas