O que acontece ao nosso corpo quando a gravidade quase desaparece?

Um experimento da NASA com 24 ratos está agora a dar pistas surpreendentemente claras.

No laboratório da Estação Espacial Internacional, a ISS, investigadores decifraram um pormenor que pode vir a ser decisivo para futuras missões à Lua e a Marte no que toca a vida, saúde e capacidade física: a partir de que gravidade os nossos músculos começam a degradar-se - e a partir de quando ainda conseguem funcionar de forma fiável. O ensaio com ratos aponta para um limite bastante nítido.

Uma pequena equipa de ratos, uma grande questão sobre a gravidade

Para este experimento, a NASA e a agência espacial japonesa JAXA enviaram um total de 24 ratos para a ISS. Ali, os animais viveram sob quatro condições diferentes de gravidade:

• microgravidade (praticamente ausência de peso, como em órbita)
• 0,33 g (cerca de um terço da gravidade terrestre)
• 0,67 g (aproximadamente dois terços da gravidade terrestre)
• 1 g (gravidade normal da Terra, usada como comparação)

O objetivo era uma pergunta aparentemente simples, mas na verdade extremamente complexa: até que ponto pode a gravidade baixar antes de os músculos deixarem de trabalhar como devem? Até agora, os especialistas conheciam sobretudo efeitos gerais - por exemplo, que os astronautas perdem massa muscular e densidade óssea em ausência de peso. Agora, o foco foi mais fino: existe um limiar abaixo do qual a força muscular cai de forma mensurável, mesmo quando o músculo ainda parece “normal” por fora?

O que realmente acontece aos músculos no espaço

A atenção do estudo centrou-se sobretudo no músculo da barriga da perna “Soleus”, um músculo típico de sustentação, que na Terra trabalha constantemente contra a gravidade. É precisamente este músculo que reage de forma particularmente sensível quando essa carga desaparece.

Os investigadores verificaram que, quando a gravidade desce abaixo de cerca de 0,67 g, a força muscular diminui de forma clara - mesmo que o músculo continue com, aproximadamente, o mesmo tamanho.

Este é um ponto decisivo. Até aqui, a atenção recaía muitas vezes sobre a massa muscular: se o músculo encolhe, isso é sinal de alerta. No espaço, porém, ficou agora evidente que o desempenho real começa a degradar-se mais cedo. Em concreto, o padrão observado foi o seguinte:

• A 1 g (nível terrestre), tudo se manteve estável - o que não surpreende.
• A 0,67 g, os ratos conseguiram manter, em grande medida, a força de preensão; a musculatura continuou a trabalhar de forma muito semelhante à da Terra.
• A 0,33 g, o músculo manteve-se quase inalterado no aspeto, mas a força medida caiu de forma significativa.
• Em microgravidade, estes efeitos intensificaram-se: menos força e alterações no metabolismo muscular.

Isto significa que a musculatura não tem de perder tamanho de imediato para ficar comprometida; ela pode simplesmente passar a “funcionar” pior. Numa fotografia, as pernas dos ratos pareceriam quase normais, mas num teste de força falhariam mais depressa.

Porque é que os dados dos ratos são tão importantes para astronautas

Claro que ratos não são seres humanos. Ainda assim, o metabolismo muscular e ósseo deles é suficientemente semelhante ao nosso para fornecer indicações claras. Para os médicos da área espacial, este tipo de estudo em animais é uma etapa importante antes de se avançar para experiências de longa duração com pessoas, que acarretam muito mais risco.

Já se sabe que os astronautas na ISS, sem treino intensivo, perdem vários por cento de massa muscular e óssea por mês. Por isso, ali cumprem diariamente até duas horas de exercício - em bicicletas especiais, passadeiras com sistemas de correias e equipamentos de força que funcionam com vácuo em vez de pesos.

O novo estudo sugere que existe uma “zona crítica”: acima de cerca de 0,67 g, a força muscular parece ser muito mais fácil de preservar do que abaixo desse valor.

Para o planeamento de missões a Marte, este limiar é particularmente interessante - e também inquietante.

A gravidade em Marte chega para manter músculos fortes?

A gravidade em Marte ronda 38% da terrestre, ou seja, cerca de 0,38 g. Isso fica claramente abaixo do limite de 0,67 g identificado no experimento. A conclusão levanta questões desconfortáveis para futuras missões de longa duração.

Os investigadores envolvidos chegaram a um resultado bastante direto: a gravidade natural de Marte, por si só, provavelmente não será suficiente para proteger a função muscular dos astronautas a longo prazo. Quem lá viver durante meses ou anos corre o risco de sofrer perdas relevantes de força e resistência.

Ao mesmo tempo, fazem uma ressalva: em gravidade reduzida, o ser humano precisa simplesmente de menos força para se mover. Um músculo enfraquecido não tem de suportar uma carga total equivalente à da Terra. Ainda assim, o problema mantém-se - sobretudo quando a tripulação regressar. Nessa altura, a gravidade terrestre volta com toda a força e um corpo enfraquecido terá muito mais dificuldade em adaptar-se.

Como futuras tripulações em Marte poderão reagir

O estudo não traz apenas um sinal de alerta; oferece também um ponto de partida para contramedidas. Algumas ideias que estão a ser amplamente discutidas na comunidade científica incluem:

• Programa rigoroso de treino: treino de força e resistência ainda mais intenso do que na ISS, adaptado à gravidade marciana.
• Gravidade artificial: módulos habitacionais rotativos ou pequenas “centrífugas”, onde os astronautas sejam expostos temporariamente a uma gravidade mais elevada.
• Estratégias alimentares específicas: alimentação rica em proteínas, certos aminoácidos, vitamina D e outros nutrientes para estabilizar músculos e ossos.
• Abordagens medicamentosas: substâncias que travem a perda muscular ou estimulem o ganho de músculo - atualmente ainda em forte investigação.

Os dados dos ratos ajudam a perceber quais as combinações que poderão ser mais promissoras. A análise mostrou que, sob gravidade reduzida, não muda apenas a força, mas também o metabolismo nos músculos. As fontes de energia, as enzimas e até a forma como os músculos usam açúcares e gorduras sofrem alterações.

Mais do que músculos: o que ainda precisa de ser observado

Os investigadores sublinham que os músculos são apenas uma parte do problema. Viagens espaciais prolongadas afetam quase todos os sistemas do organismo. Por isso, estudos futuros deverão olhar de forma específica para outros tecidos:

• Ossos: a perda de densidade óssea aumenta o risco de fraturas - sobretudo na anca e na coluna.
• Sistema cardiovascular: o coração trabalha menos contra a gravidade em condições de gravidade reduzida e adapta-se a isso, mas ao regressar à Terra volta a ser exigido de repente de forma mais intensa.
• Órgãos e metabolismo: fígado, rins e sistema imunitário reagem de forma sensível a alterações de carga e radiação.
• Cérebro e saúde mental: isolamento, confinamento, alteração do ciclo dia-noite e exposição a radiação influenciam, a longo prazo, o humor e a capacidade cognitiva.

O experimento com ratos na ISS é, por isso, uma peça de um puzzle. Mas é uma peça que ajuda a delinear o quadro geral: sem medidas de compensação específicas, uma permanência prolongada em gravidade baixa vai remodelar o corpo passo a passo.

O que significa para nós o limiar de 0,67 g

O que torna este resultado especialmente interessante é o facto de o valor obtido ficar entre a gravidade da Lua e a da Terra. A Lua tem apenas cerca de 0,16 g - ainda menos do que Marte. Para futuras bases lunares, o estudo transmite uma mensagem muito clara: quem tiver de viver e trabalhar lá durante períodos longos vai precisar de um plano bem pensado de treino e de saúde.

Poderá ser, por exemplo, que futuras estações espaciais ou bases ofereçam zonas com diferentes níveis de gravidade: áreas para vida normal com gravidade lunar ou marciana e espaços específicos de treino, onde se gere artificialmente uma gravidade mais próxima da terrestre. Tecnicamente isso é exigente, mas do ponto de vista médico pode compensar.

Ao mesmo tempo, estes estudos ensinam os médicos mais sobre a perda muscular na Terra. Muitos dos processos observados são semelhantes aos que acontecem em pessoas acamadas, em idade avançada ou em certas doenças. Métodos que ajudem astronautas poderão também beneficiar pacientes - por exemplo, protocolos de treino específicos, novos medicamentos ou estratégias alimentares dirigidas.

Uma coisa fica clara a partir do experimento com ratos na ISS: o nosso corpo está ajustado à gravidade terrestre de forma muito mais precisa do que à primeira vista parece. Basta reduzir essa força para metade para o desequilibrar de forma visível. Quem quiser dar o salto para a Lua ou para Marte terá de levar isso a sério - e dar aos músculos, com tempo, uma alternativa.