Já sabemos que a gravidade reduzida no espaço provoca efeitos no organismo humano em vários níveis, como a perda da densidade óssea, a “síndrome neuro-ocular associada a voos espaciais” (SANS) e a qualidade do sono, por exemplo. 

Agora, um estudo publicado em uma edição especial da Neuroscience & Biobehavioral Reviews abordou como o sistema muscular dos astronautas é afetado pela microgravidade.

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Samantha Cristoforetti, Bob Hines, Kjell Lindgren e Jessica Watkins, quatro tripulantes da Expedição 67 na Estação Espacial Internacional. Astronautas que passam muito tempo no espaço sofrem consequências da microgravidade. Imagem: NASA

Entre as muitas funções desempenhadas pelos músculos esqueléticos, uma das mais importantes é manter a nossa postura. Se não fosse por esses músculos, a atração gravitacional da Terra poderia dificultar nossa caminhada e movimentos em geral. 

O grupo de músculos – presentes principalmente em nossos membros, costas e pescoço – que são responsáveis por manter nossa postura e por permitir nos movermos contra a força da gravidade são conhecidos justamente como “músculos antigravitacionais”.

Voos espaciais prolongados prejudicam os músculos antigravitacionais

Para entender o que acontece com esses músculos quando não há gravidade para eles trabalharem contra, uma equipe formada por cientistas de várias universidades do Japão resolveram estudar as respostas do corpo humano ao descarregamento gravitacional, com o objetivo principal de descobrir como os astronautas podem evitar problemas neuromusculares durante um voo espacial prolongado.

No espaço sideral, onde a gravidade é mínima, nossos músculos (especialmente os antigravitacionais) não são tão usados, o que pode resultar em atrofia e mudanças em sua estrutura e propriedades. Os músculos da panturrilha humana, em especial, são conhecidos por ter o volume drasticamente reduzido em missões espaciais de longa duração.

Liderada pelo neurocientista Yoshinobu Ohira, da Universidade dos Doshisha, a equipe analisou como as propriedades morfológicas, funcionais e metabólicas do sistema neuromuscular respondem a atividades antigravitacionais reduzidas. 

Eles observaram primeiro os modelos de simulação humana e de roedores e também viram como a atividade motoneuronal aferente e eferente regulamenta as propriedades neuromusculares. Sua análise sugere que a atividade neural aferente (que envolve os sinais enviados do músculo esquelético para o sistema nervoso central durante a atividade muscular) desempenha um papel fundamental na regulação das propriedades musculares e da atividade cerebral.

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A inibição das atividades musculares antigravitacionais resulta na remodelação dos sarcômeros (que são a unidade estrutural dos músculos), provocando uma diminuição de seu número e causando uma diminuição no desenvolvimento da força que eventualmente leva à atrofia muscular. 

Também foi observada uma redução na amplitude dos eletromiogramas nos músculos antigravitacionais conhecidos como sóleo e adutor longo (ambos localizados nas pernas). Isso indica que a exposição a ambientes de baixa gravidade afeta não apenas os músculos, mas também os nervos.

Segundo o estudo, o descarregamento gravitacional causa deterioração do controle motor, visto como uma coordenação prejudicada dos músculos antagônicos e uma mecânica alterada. 

Astronautas se exercitam regularmente na ISS

Para tentar combater os efeitos que as missões espaciais de longa duração causam no corpo, os astronautas praticam exercícios físicos regularmente na ISS. Imagem: NASA

A dificuldade de caminhar também foi observada nas tripulações após os voos espaciais, embora os astronautas se exercitem regularmente na Estação Espacial Internacional (ISS) usando esteira, bicicleta ergométrica e equipamentos de treinamento de resistência para combater o efeito da gravidade reduzida no sistema neuromuscular e salvaguardar sua saúde física. No entanto, de acordo com a pesquisa, as contramedidas baseadas em exercícios nem sempre são eficazes para evitar certas alterações neuromusculares indesejadas.

Desafios adicionais podem vir à tona quando os astronautas são expostos a um ambiente de microgravidade por seis meses ou mais, como, por exemplo, a caminho do planeta Marte

Alterações nas propriedades musculares devido ao descarregamento gravitacional podem estar relacionadas a uma diminuição da atividade neural, bem como ao estresse mecânico dependente de contração e/ou estiramento. 

Os autores acreditam que as informações contidas em sua abordagem  podem desempenhar um papel importante no desenvolvimento de providências apropriadas contra problemas neuromusculares para futuras missões de exploração espacial humana de longa duração. 

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