Los entrenamientos de salto podrían ayudar a los astronautas a prevenir el tipo de daño al cartílago que probablemente soportarán durante las largas misiones a Marte y la Luna, sugiere un nuevo estudio de la Universidad de Johns Hopkins.
La investigación se suma a los esfuerzos continuos de las agencias espaciales para proteger a los astronautas contra el decondicionamiento/saliendo de la forma debido a la baja gravedad, un aspecto crucial de su capacidad para realizar caminatas espaciales, manejar equipos y reparaciones, y llevar a cabo otras tareas físicamente exigentes.
El estudio, que muestra que el cartílago de rodilla en ratones se vuelve más saludable después de ejercicios de salto, aparece en el diario Microgravedad NPJ.
«Dado que el siguiente paso en la exploración humana del espacio es ir a Marte y pasar largos períodos de tiempo en bases permanentes en la luna, el daño del cartílago es un problema realmente importante que las agencias espaciales deben abordar a pesar de lo mal que es lo que es», dijo «, dijo», dijo El autor de estudio Marco Chiaberge, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins, el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial y la Agencia Espacial Europea. «El efecto positivo que vimos en estos ratones es enorme, y la magnitud de él fue inesperada. Básicamente, pueden hacer que su cartílago sea más grueso si saltan. Quizás los astronautas podrían usar un entrenamiento similar antes de su vuelo como medida preventiva».
El cartílago saludable es esencial para el movimiento libre de dolor, ya que cojines las articulaciones y disminuye la fricción ósea. Pero el cartílago cura lentamente y no se regenera tan rápido como otro tejido. Los períodos prolongados de inactividad, ya sea desde reposo en cama, lesiones o viajes espaciales, pueden acelerar el desglose del cartílago. La radiación espacial también puede acelerar este efecto, y los experimentos de la Agencia Espacial Europea han mostrado evidencia de degradación del cartílago en los astronautas que pasan varios meses a bordo de la Estación Espacial Internacional.
«Piense en enviar a alguien de viaje a Marte, llegan allí y no pueden caminar porque desarrollaron la osteoartritis de las rodillas o las caderas y sus articulaciones no funcionan», dijo Chiaberge. «Los astronautas también realizan caminatas espaciales a menudo. Servieron el telescopio espacial del Hubble cinco veces, y en el futuro, tendrán que pasar más tiempo en el espacio y la luna, donde construiremos telescopios más grandes para explorar el universo y donde necesitarán Manténgase lo más saludable posible «.
Investigaciones anteriores han demostrado que la carrera de cinta de correr puede ayudar a ralentizar la descomposición del cartílago en roedores. El nuevo estudio de Johns Hopkins se suma a la evidencia al demostrar que el ejercicio basado en saltos puede prevenir la pérdida de cartílago articular en las rodillas y en realidad podría mejorar la salud del cartílago.
Los investigadores encontraron que los ratones en un programa de nueve semanas de movimiento reducido experimentaron adelgazamiento del cartílago y agrupación celular, ambos indicadores tempranos de artritis. Pero los ratones que realizaron entrenamiento de salto tres veces por semana mostraron el efecto opuesto: cartílago más grueso y saludable con una estructura celular normal.
El estudio encontró que los ratones con movimiento reducido tuvieron una reducción del 14% en el grosor del cartílago, mientras que los del grupo de entrenamiento de salto tuvieron un aumento del 26% en comparación con un grupo de control. Además, los ratones saltadores tenían un cartílago más grueso del 110% que el grupo de actividad reducido.
Saltar también mejoró la fuerza ósea. El equipo encontró que los huesos de los espinillas en los ratones saltadores tenían una densidad mineral 15% más alta. El hueso trabecular – tejido óseo esponjoso que absorbe el impacto – fue significativamente más grueso y más robusto.
«La fuerza de la pierna es particularmente importante y el más afectado por la microgravedad, por lo que cualquier procedimiento que pueda abordar múltiples aspectos del decondicionamiento muscular, y tal vez incluso reducir el requisito de ejercicio diario de dos horas en el espacio, sería bienvenido», dijo el autor Mark Shelhamer, Profesor de Otorrinolaringología en la Escuela de Medicina Johns Hopkins y ex científico jefe del Programa de Investigación Humana de la NASA. «El mismo razonamiento se aplica a la integridad ósea, incluido el cartílago. Hay un reconocimiento creciente de la importancia del cartílago como un componente distinto en la integridad ósea, y este estudio contribuye a esa comprensión».
Si bien se necesita más investigación para confirmar si los humanos disfrutarían de los mismos beneficios, los hallazgos ofrecen información prometedora para proteger el cartílago y la estructura ósea. Los ejercicios de salto podrían incluirse en las rutinas previas al vuelo para preparar juntas para viajes espaciales, y las máquinas de ejercicio especialmente diseñadas podrían ayudar a integrar entrenamientos similares en el espacio.
El estudio podría ayudar a los científicos a explorar cómo la capacitación basada en saltos podría no solo ayudar a los pacientes con artritis, sino también aumentar la salud del cartílago con ejercicios generalmente aplicables, dijo el autor Chen-Ming Fan, un biólogo musculoesquelético de Carnegie Science.
Los investigadores enfatizaron la necesidad de una mayor investigación para determinar el volumen y la frecuencia del ejercicio ideales para preservar y fortalecer el cartílago. El trabajo futuro también explorará si el entrenamiento de salto podría ayudar a revertir la pérdida de cartílago y si el ejercicio podría ayudar a los astronautas a restringir su cartílago y recuperar daños del vuelo espacial.
«Ahora que obtuvimos nuestra primera pista de que un tipo de ejercicio puede aumentar el cartílago, que era completamente desconocido antes, podríamos comenzar a buscar otros tipos de cartílago. ¿Qué pasa con el menisco? ¿Podría también ser más grueso?» dijo el fan, que también es profesor adjunto en Johns Hopkins. «Esta investigación podría ayudar a los estudios de mejora del rendimiento, en lugar de solo centrarse en condiciones patológicas y ayudar a los atletas o prácticamente cualquier persona interesada en hacer los ejercicios adecuados para mejorar su rendimiento».
Otros autores son Neelima Thottappillil, Anderson Furlanetto, Dylan Odell, Christine Wang, Stephen Hope, Stephen Smee, Joseph Rehfus, Colin Norman y Aaron W. James de Johns Hopkins; Anna-Maria Liphardt de Universitätsklinikum Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität; Anja Niehoff de Aleman Sport University Colonia; y Marc J. Philippon y Johnny Huard del Instituto de Investigación de Steadman Philippon.
Esta investigación fue apoyada por una subvención Space@Hopkins Seed y por el Fondo de Endowment de Carnegie Science.
