Vito Tartamella, Macchina del Tempo, novembre 2002 (n.11), 28 gennaio 2004
andare in orbita? Son dolori. Immunodeficienza, osteoporosi, anemia, atrofia muscolare: sono solo alcuni dei disturbi nascosti dai volti sorridenti con cui siamo abituati a vedere gli astronauti a bordo delle astronavi
andare in orbita? Son dolori. Immunodeficienza, osteoporosi, anemia, atrofia muscolare: sono solo alcuni dei disturbi nascosti dai volti sorridenti con cui siamo abituati a vedere gli astronauti a bordo delle astronavi. Un cocktail di sintomi spaziali che può essere riassunto in due parole: invecchiamento accelerato. Secondo gli studiosi, un giorno passato nello spazio equivale a sei mesi di vita sulla Terra. Tute spaziali, integratori alimentari e riabilitazione hanno fatto passi da gigante per attutire i duri contraccolpi delle missioni spaziali, che comunque scompaiono al ritorno sulla Terra. Eppure, dopo 40 anni di viaggi nello spazio, l’uomo deve pagare ancora un prezzo molto alto - seppur transitorio - per adattarsi all’assenza di gravità. Tanto che per tornare in forma da un viaggio nello spazio occorre due volte e mezzo il tempo trascorso in missione: al cosmonauta russo Valeri Poliakov, l’uomo rimasto nello spazio più di ogni altro per una singola missione (un anno e 2,5 mesi, tra il ’94 e il ’95) sono occorsi circa 3 anni per un recupero completo. E la preoccupazione per le lunghe permanenze nel cosmo rimane aperta, anche in vista dello sbarco dell’uomo su Marte, che prevede da 2 a 3 anni tra viaggio e soggiorno sul pianeta rosso. più alti di 5 centimetri Il principale imputato del mal di spazio è la microgravità, ovvero l’assenza di gravità in orbita. Un fattore che, da solo, è in grado di minare seriamente l’equilibrio del nostro organismo, abituato da due milioni di anni a vivere in un mondo che ci attira verso il basso senza che ce ne rendiamo conto. Un fatto, su tutti, dà l’idea di quanto l’organismo sia influenzato dalla forza di gravità: nello spazio, la colonna vertebrale degli astronauti, non più compressa dalla forza di gravità, fa crescere la statura di almeno 5 cm. Ma altri effetti sono meno affascinanti. Sulla Terra, la pressione idrostatica spinge spontaneamente il sangue verso l’addome e gli arti inferiori. Ma nello spazio la circolazione di sangue e liquidi tissutali si rivoluziona. Il cuore, sottratto alle limitazioni della forza di gravità, fa meno fatica a pompare il sangue (ormai senza peso), e le differenze di pressione idrostatica tra i vari distretti corporei provoca un rivoluzionamento nell’organismo: circa 2 litri fra sangue e liquidi tissutali (circa il 40% del totale, in un uomo pesante 70 kg) si spostano dalle gambe e dall’addome verso il torace e la testa. Già nelle prime ore in orbita, il viso degli astronauti si gonfia, portando con sé violenti attacchi di nausea e vomito. è il mal di spazio, che ha la sua fase acuta nei primi tre giorni dal lancio. Poi l’organismo si abitua alla nuova condizione, imparando con fatica a riorientarsi nello spazio. Il senso dell’equilibrio è totalmente modificato: il sistema vestibolare, nell’orecchio interno, non funziona più. Per compensare la nuova circolazione sanguigna più orientata verso la parte superiore del corpo, l’organismo degli astronauti attiva vari meccanismi a catena. Innanzitutto, aumenta del 20% l’attività dei reni, che devono filtrare più sangue e sono perciò esposti a un maggiore rischio di contrarre calcoli. E con l’aumento della diuresi, gli astronauti si disidratano perdendo sali minerali e calcio. osteoporosi e anemia La perdita di calcio provoca a sua volta il primo, grande problema degli astronauti: l’osteoporosi, o decalcificazione delle ossa. «Il meccanismo dell’osteoporosi non è ancora del tutto chiarito» avverte il professor Umberto Solimene, direttore del centro di ricerche in bioclimatologia medica all’università degli studi di Milano, nonché responsabile del progetto italo-russo di recupero psicofisico dei cosmonauti al Centro spaziale russo Yuri Gagarin di Mosca. «Sicuramente l’eccessiva diuresi fa perdere all’organismo sostanze minerali preziose. Ma anche introducendo a bordo delle navicelle spaziali una dieta più ricca di calcio il problema non si risolve. Dunque, ci deve essere qualche meccanismo che riduce la produzione e l’assorbimento di calcio: si è ipotizzata una minor produzione di un derivato della vitamina D (1,25 diidrossivitamina D) da parte dell’ormone paratiroideo, meno stimolato a funzionare per l’assenza di raggi ultravioletti (che sulla Terra assorbiamo dal Sole) nella navicella spaziale. Questa vitamina favorisce infatti l’assorbimento di calcio nel tessuto osseo». L’osteoporosi è uno dei problemi più seri degli astronauti: per recuperare la massa ossea persa nello spazio occorre due volte e mezzo il tempo della missione. In pratica, per riabilitarsi da 10 giorni di turismo cosmico ne occorrono almeno 25 sulla Terra. Anche i muscoli risentono dell’innaturale situazione. Mentre sulla Terra l’attività fisica favorisce lo sviluppo della massa muscolare, nello spazio l’assenza di peso e l’ambiente angusto della navicella spaziale causano l’effetto opposto: la massa muscolare si riduce del 20-30%. E tutto il fisico si indebolisce, in una perversa spirale: la minore attività delle ghiandole endocrine (ipofisi-ipotalamo-surrene) priva l’organismo di sostanze endogene preziose, dando un senso di debolezza, insonnia e irritabilità. provviste spaziali «Un vero stress per l’organismo» spiega il professore. «Immaginate di vivere in un mondo in cui cambia continuamente il clima e avrete un’idea di ciò che provano gli astronauti». Oltre agli ormoni, nello spazio diminuiscono anche i globuli rossi: è l’anemia da missione spaziale. Il minor carico muscolare induce l’organismo a ridurre la produzione di eritrociti, addetti al trasporto di ossigeno nei muscoli. Al termine di una missione spaziale, la quantità di sangue di un astronauta può ridursi del 10-12%, rendendo il suo organismo più vulnerabile alle malattie. In generale, si può interpretare l’adattamento dell’organismo come una sorta di selezione naturale: nello spazio ossa e muscoli servono meno all’organismo perché fanno meno fatica a sostenere il corpo, quindi vengono ridimensionati. In questo generale indebolimento non bisogna sottovalutare l’influsso dell’alimentazione. John Glenn, 40 anni fa, mangiava polpa di mele da un tubetto di alluminio. Oggi, sulla Stazione spaziale internazionale astronauti e cosmonauti possono mangiare non solo cibi liofilizzati ma anche freschi. Per la missione su Marte è stata sperimentata la possibilità di coltivare nello spazio piante alimentari (soia, patate e pomodori) per dare la possibilità di avere provviste fresche. Ma anche un’alimentazione ricca e simile a quella della Terra può non bastare: «Nutrire gli astronauti è un problema» osserva Solimene. «Il profondo cambio di condizioni ambientali muta il rapporto con il cibo. Un alimento che sulla Terra ha un sapore gradevole, in orbita può diventare disgustoso. Gli astronauti hanno una predilezione per i cibi molto saporiti (cetrioli, pesce secco, prodotti affumicati, carne con spezie) ma spesso la loro alimentazione è un problema. Alcuni hanno un rifiuto totale verso il cibo e sviluppano sintomi simili all’anoressia nervosa, con gravi conseguenze sull’organismo già debilitato. Altri, invece, hanno la reazione opposta: nel 1997 sulla Mir un astronauta americano terrorizzato dal rischio di guasti della navicella spaziale, arrivò a rubare le razioni di cibo ai compagni di volo per nasconderle nel proprio modulo. Questo episodio dà l’idea dello stress a cui sono sottoposti gli uomini nello spazio, immersi in un rumore costante di 70 decibel (come un aspirapolvere sempre acceso) e osservati continuamente da Terra». vestiti da pinguini Per fronteggiare le ostili condizioni dello spazio, comunque, gli astronauti hanno a disposizione una serie di contromisure. A partire dall’abbigliamento: a bordo delle navi spaziali indossano cuffie semiocclusive per comprimere il sangue che affluisce in eccedenza alla testa; e usano la penguin suit, una tuta aderente che contrasta la microgravità comprimendo i vasi sanguigni all’altezza della vita per ostacolare la risalita di fluidi verso la parte superiore del corpo. «Questi indumenti, tra l’altro, hanno dato benefici anche sulla Terra: le calze drenanti da donna sfruttano gli stessi principi e gli stessi studi sulla circolazione di liquidi nello spazio», ricorda Solimene. Senza dimenticare che le tute spaziali usate per l’attività fuori dalle navi spaziali proteggono anche dal micidiale bombardamento di radiazioni cosmiche. Per contrastare l’atrofia muscolare, sulle navi spaziali sono apparsi cyclette, tapis roulant ed altri strumenti per il fitness. Ma è soprattutto con la dieta (ricca di vitamine e sali minerali) che si compensa la perdita di sostanze preziose e si combatte l’osteoporosi e la debolezza dell’organismo. Con il passare degli anni, la tecnologia ha consentito agli astronauti di portare con sé molti dei cibi terrestri, compreso uno molto familiare agli italiani: il parmigiano reggiano. «Quando erano ospiti delle terme italiane per la riabilitazione post missione» ricorda Solimene «avevamo notato che i cosmonauti mangiavano con avidità il parmigiano. E, guarda caso, erano più attratti dal formaggio quelli che avevano perduto più calcio durante la missione. Così, con la direzione medica del Centro russo Yuri Gagarin, abbiamo attuato una serie di test per valutare l’introduzione di questo alimento non solo nella dieta post missione, ma anche nello spazio. La sua elevata digeribilità, la preparazione senza conservanti, l’importante apporto di calcio hanno fatto sì che il parmigiano, dal dicembre 2001, è stato inserito nella dieta ufficiale dei cosmonauti russi in missione sulla Stazione spaziale internazionale». Altrettanto necessaria l’introduzione di sonniferi nella dieta: tra stress e luci artificiali gli astronauti non hanno altro sistema per dormire. Prendono sonniferi ad orari regolari: gli americani usano farmaci veri e propri, i russi sostanze più blande a base di estratti naturali. E per non rischiare di urtare le pareti mentre galleggiano nell’aria, per dormire devono legarsi a sacchi a pelo e tenere una bocchetta d’aria puntata sul viso, per non respirare la propria anidride carbonica. COME UNA DROGA Al ritorno sulla Terra, dopo i violenti scossoni dovuti all’impatto con l’atmosfera terrestre, gli uomini dello spazio tornano a fare violentemente i conti con la gravità terrestre. I muscoli, intorpiditi dalla microgravità, devono riattivarsi. E la colonna vertebrale torna ad incurvarsi, causando dolori lancinanti alla schiena. E così i reduci del cosmo cominciano un lento cammino di riabilitazione a base di ginnastica, ricostituenti, dieta mirata. «Andare nello spazio è come una droga» conclude Solimene. «è un modo per superare i propri limiti. Quando gli astronauti arrivano in orbita, giungono a rimpiangere di aver accettato la missione spaziale. Poi, superate le fasi più difficili, sono galvanizzati dall’emozione di vivere un’esperienza unica. Infine, quando tornano sulla Terra la fatica della riabilitazione li porta a voler mollare tutto. Ma quando recuperano le energie, hanno un solo desiderio: tornare lassù». Vito Tartamella