Cómo es el entrenamiento físico de un astronauta

El ejercicio no es solo para atletas terrestres, pues los astronautas también necesitan mantenerse en plena forma mientras están en el espacio. Pero, ¿cómo entrenan los astronautas antes de ir al espacio y una vez allí? Es uno de los requisitos para convertirse en astronauta de la NASA.

Todos los astronautas de la NASA acostumbran a experimentar la ingravidez del espacio. El efecto a largo plazo de todo el tiempo pasado en un entorno de gravedad cero es lo que debilita al cuerpo humano. Los vuelos espaciales normalmente llevan a la atrofia de los músculos y a una disminución de la densidad ósea. Para poder evitar esto, o al menos limitar al máximo el daño, la NASA cuenta con excelentes entrenadores atléticos y técnicos de rehabilitación física entre el personal. Esto es para que los astronautas se pongan en forma para los vuelos espaciales. Estos entrenadores también les enseñan a los astronautas cómo deben mantener sus cuerpos en forma ideal durante el vuelo y luego trabajan junto a ellos para restaurar su estado físico una vez vuelven a la Tierra.

Centro de entrenamiento acuático de la NASA

Programas de entrenamiento espacial

Los entrenadores han desarrollado numerosos programas de ejercicios y entrenamiento de fuerza para las diferentes etapas de la misión. Suelen enfocarse principalmente en ejercicios de múltiples articulaciones, soporte de peso y la parte inferior del cuerpo. Con ello pretenden abordar las diferentes partes del cuerpo que normalmente están más debilitadas por la falta de gravedad. Es muy probable, como indicaba, que ocurra atrofia muscular y pérdida de densidad ósea en la parte inferior del cuerpo. La causa es que se usan menos que los brazos y el torso en el espacio debido a la ingravidez. Por ello, actividades como estar de pie y caminar dan a nuestros músculos y huesos un entrenamiento constante en la Tierra; pero en el espacio esto no ocurre.

La investigación y el desarrollo de la NASA sobre programas de entrenamiento y maquinaria para preparar, mantener y rehabilitar a los astronautas ha ayudado sustancialmente al conjunto general de conocimientos sobre fisiología (ciencia del ejercicio). También, como consecuencia, existen equipos de fisioterapia y ejercicio inspirados en la NASA y que están disponibles comercialmente.

Todos los estudios realizados por la NASA sobre los diferentes efectos de los viajes espaciales en el cuerpo (estudios que comenzaron al comienzo del programa espacial, antes de que nadie abandonara la Tierra) han demostrado que la exposición prolongada al entorno de baja gravedad del espacio provoca una gran disminución en la cantidad de calcio en los huesos, glóbulos deformados y una capa extra de grasa alrededor del corazón (relacionada con la disminución del nivel de actividad física). Por todo ello, los médicos de la NASA realizan exámenes posteriores al vuelo de los astronautas, a causa de la pérdida de densidad ósea y muscular. La agencia espacial norteamericana ha decidido que debe desarrollar programas de ejercicios y equipos específicos para las necesidades físicas especiales de los astronautas. Teniendo en cuenta todos estos esfuerzos, no es de extrañar cuánto cobran los astronautas.

Ejercicio físico espacial: la lanzadera

Antes de que se realizase el lanzamiento de la estación espacial Skylab de la NASA en 1973, la agencia espacial norteamericana contrató al ingeniero de Boeing Gary Graham para que diseñase una máquina de ejercicio cardiovascular. Esta debería mantener el corazón de los astronautas en forma y optimizaría también su flujo sanguíneo. Los astronautas también deberían poder usar esta máquina en el espacio, por lo que Graham y su equipo en la NASA finalmente crearon una máquina de ejercicios para astronautas llamada CMC Shuttle 2000. Para poder usar el transbordador CMC, los astronautas se tumban boca arriba en una plataforma que se desliza sobre un riel. Después, sacan los pies de una placa protectora y luego se levantan mientras se sujetan de cuerdas elásticas ajustables que generan la resistencia. Con cada repetición, la máquina hace que se mueva el diafragma del usuario y que se ejercite la cavidad torácica de los astronautas, devolviendo sangre al corazón y ayudando a mantener la salud del corazón y la circulación sanguínea en general en unos niveles aceptables.

Máquina de entrenamiento especial antigravedad para astronautas

Así por ejemplo, los astronautas de la NASA utilizaron el transbordador CMC en la misión Skylab de 84 días de 1973 a 1974. Según las observaciones realizadas de los corazones, los músculos y la circulación sanguínea de los astronautas que lo utilizaron en vuelo, se han obtenidos mejoras adicionales en el diseño. Sin ir más lejos, una empresa llamada Contemporary Design obtuvo la licencia de la tecnología de Graham y la NASA en 1991 para producir un equipo comercialmente disponible llamado Shuttle 2000-1. Se encuentra principalmente en entornos físicos de diagnóstico y rehabilitación, es una de las pocas máquinas que utilizan los pacientes que están postrados en la cama. El Shuttle 2000-1 no solo sirve para mantener el corazón de estos pacientes en buen estado y su sangre fluyendo adecuadamente, sino que previene la atrofia de huesos y músculos en desuso. La actividad física de los astronautas es una pregunta recurrente sobre la vida en el espacio, como lo es también cómo van al baño los astronautas.

Los mejores atletas también utilizan el Shuttle 2000-1. Los ejercicios realizados en esta máquina, llamados pliométricos, ofrecen actividades de contracción muscular potentes y rápidos. Estos ejercicios tratan a los músculos como resortes enrollados y cargados, ofreciendo enormes ráfagas de velocidad y potencia cuando se sueltan. Entonces, ya sea por una necesidad de rehabilitación, por puro mantenimiento o para llevar el cuerpo al siguiente nivel físico, esta máquina desarrollada por la NASA para astronautas hace que sea posible.

Entrenador G para astronautas

A finales de la década de 1980, al investigador de la NASA Robert Whalen se le solicitó la tarea de encontrar formas de ayudar a los astronautas a mantener su fuerza con novedosos ejercicios en el espacio durante el vuelo. Para que el cuerpo humano en el espacio mantenga su condición física normal, el ejercicio requiere pesas para simular los efectos reales de la gravedad en la Tierra. Whalen propuso usar presión atmosférica diferencial en actividades y ejercicios de vuelo espacial. Poner peso a los astronautas con aire mientras hacen ejercicio imitaría la gravedad, previniendo así la rotura de huesos y músculos.

Hasta aquel entonces, el ejercicio de vuelo medio para los astronautas era difícil y defectuoso. El equipo estándar de la NASA era una cinta de correr antigravedad. Para permanecer en su lugar, los astronautas estaban atados de alguna manera a la máquina. Esto no solo era incómodo, sino que además sofocaba el movimiento de los músculos que se suponía que debía ayudar. Whalen modificó entonces el concepto de la cinta de correr aplicando fuerzas de alta presión de aire específicamente calibradas para igualar el efecto que la gravedad debería tener en el astronauta en cuestión.

Entrenador G de Whalen

El entrenador G de Whalen es como una cinta de correr incrustada en un castillo hinchable. El usuario sube a un agujero sellado por encima de la banda de rodadura. Una vez allí, el astronauta debe correr o caminar, y la máquina calibra las secciones inflables, aplicando presión de aire al peso del astronauta, levantando el cuerpo según sea necesario para empujar la parte inferior del cuerpo hacia atrás y brindando manualmente el mismo servicio que la gravedad hace naturalmente.

Maquina de entrenamiento G antigravedad especial para astronautas

En 2005, la NASA y Whalen dieron la licencia de la patente G-Trainer a una empresa llamada Alter-G, Inc, que hizo una adaptación de la máquina para uso médico y entrenamiento deportivo. Su cinta de correr antigravedad Alter G brinda apoyo a los pacientes de rehabilitación física con fuerza disminuida en la parte inferior del cuerpo. Pero hay una gran diferencia entre este y el modelo de la NASA, porque técnicamente la caminadora hace en la Tierra lo contrario de lo que hace en el espacio. En el espacio, el aire agrega peso y proporciona una resistencia saludable. En la Tierra, descarga el peso. Hoy en día, el G-Trainer (entrenador G) se usa ampliamente en centros de rehabilitación, hospitales militares y en los centros de entrenamiento de equipos deportivos profesionales y universitarios.

La NASA comparte activamente todo su conocimiento con la comunidad de entrenamiento atlético, e incluso llega a ofrecer un campo de entrenamiento atlético. Abierto a estudiantes que siguen una carrera en entrenamiento deportivo, la pasantía proporciona una experiencia valiosa del mundo real. La medicina física y la rehabilitación de músculos y huesos están cubiertas, al igual que las evaluaciones físicas reales de los pacientes (incluidos los astronautas). Los pasantes también tienen la oportunidad de ayudar a diseñar programas de rehabilitación y capacitación.