Con la NASA che si prepara a inviare umani su Marte negli anni '30, i ricercatori stanno studiando gli effetti fisici del trascorrere lunghi periodi nello spazio. Ora un nuovo studio degli scienziati dell'UT Southwestern mostra che il cuore di un astronauta che ha trascorso quasi un anno a bordo della Stazione Spaziale Internazionale si è ridotto, anche con esercizio fisico regolare, anche se ha continuato a funzionare bene.

I risultati erano paragonabili a quelli che i ricercatori hanno trovato in un nuotatore di lunga distanza che ha trascorso quasi sei mesi cercando di attraversare l'Oceano Pacifico.

Lo studio, pubblicato oggi in Circolazione , riferisce che l'astronauta Scott Kelly, ora in pensione, ha perso una media di 0,74 grammi - circa tre decimi di oncia - a settimana nella massa del ventricolo sinistro del suo cuore durante i 340 giorni trascorsi nello spazio, dal 27 marzo 2015, al 1 marzo, 2016. Ciò si è verificato nonostante un regime di esercizi settimanali di sei giorni di ciclismo, tapis roulant, o lavori di resistenza.

Nonostante il restringimento, che è stata accompagnata da un calo iniziale del diametro del ventricolo sinistro quando rilassato per riempirsi di sangue (diastolico), il cuore dell'astronauta si è adattato relativamente bene, secondo l'autore senior Benjamin Levine, M.D., professore di medicina interna alla UT Southwestern, e fondatore e direttore dell'Istituto per l'esercizio e la medicina ambientale (IEEM) presso il Texas Health Presbyterian Hospital Dallas, una partnership tra UT Southwestern e Texas Health Resources

"Si è ridotto un po'. Si è atrofizzato ed è diventato un po' più piccolo, ma la funzione è rimasta buona, " Levine dice. "Penso che questo sia incoraggiante per il volo spaziale di lunga durata. Dimostra che anche dopo un anno nello spazio, il cuore si adatta relativamente bene."

Tali riduzioni dimensionali si riscontrano anche in pazienti sottoposti a stretto riposo a letto e si stabilizzano nel tempo, lui dice. Levine ha recentemente completato un progetto diverso che ha esaminato la struttura e la funzione del cuore in 13 astronauti che hanno trascorso sei mesi sulla stazione spaziale. Quella ricerca ha scoperto che l'adattamento cardiaco allo spazio variava da astronauta ad astronauta, con gli astronauti più in forma che perdono massa muscolare cardiaca durante la loro permanenza nello spazio (anche se non tanto quanto con il rigoroso riposo a letto), mentre alcuni dei meno allenati hanno effettivamente guadagnato massa muscolare. "Tutto dipendeva da quanto lavoro faceva il cuore dell'astronauta nello spazio rispetto a quanto faceva regolarmente a terra, "dice Levine.

Levine è stato coinvolto nella ricerca sugli effetti dei viaggi spaziali dalla fine degli anni '80, quando ha impiantato il primo catetere per monitorare la pressione cardiaca di un astronauta nello spazio.

Da allora, Levine ha lavorato con la NASA su vari progetti e consiglia i suoi chirurghi di volo su problemi medici cardiovascolari. La NASA gli ha recentemente assegnato 3,8 milioni di dollari in finanziamenti diretti e indiretti in 13 anni per studiare gli effetti dei viaggi spaziali sul cuore, finanziamenti che gli consentiranno di continuare la sua ricerca man mano che vengono condotti voli spaziali di più lunga durata.

Un altro degli interessi di Levine sono stati gli effetti dell'esercizio, in particolare l'esercizio estremo, qui sulla Terra. È consulente della NCAA, la NFL, e il Comitato Olimpico e Paralimpico degli Stati Uniti.

In questo studio, i ricercatori hanno confrontato l'impatto sul cuore di Kelly con gli effetti osservati in un nuotatore di resistenza che ha deciso di attraversare l'Oceano Pacifico nel 2018. Il nuotatore, Benoit Lecomte, ha fatto circa un terzo del percorso attraverso il Pacifico prima di fermarsi a causa del maltempo e dei danni a una barca a vela che lo accompagnava. Ha nuotato più di 1, 750 miglia in 159 giorni, secondo lo studio.

Il nuoto di resistenza imita alcuni degli effetti creati dall'assenza di gravità dello spazio, poiché la pressione dell'acqua contrasta gli effetti della gravità, Levine spiega. Durante il volo spaziale e il nuoto di resistenza, il cuore non deve lavorare così duramente per pompare il sangue in salita dai piedi.

Durante la nuotata di Lecomte, ha anche perso massa nel ventricolo sinistro, una media di 0,72 grammi a settimana leggermente inferiore.

Levine dice di essere rimasto più sorpreso dalla perdita di massa cardiaca del nuotatore che da quella dell'astronauta, dato che Lecomte ha nuotato in media sei ore al giorno di nuoto mentre Kelly ha trascorso una o due ore ad allenarsi. Il nuoto di resistenza non è un esercizio ad alta intensità, Levine dice, so the benefit from the exercise was apparently outweighed by the heart not having to work as hard to pump blood uphill.