La formación y el paso de cálculos renales durante un vuelo espacial pueden suponer potencialmente un riesgo grave para la salud y la seguridad de los miembros de la tripulación y podrían afectar el resultado de la misión. Aunque los cálculos renales se tratan de forma rutinaria y exitosa en la Tierra, su aparición durante los vuelos espaciales puede resultar problemático. [1]
Varios factores contribuyen a la formación de cálculos renales en el espacio. Los cambios en la dieta, el metabolismo óseo, la deshidratación, el aumento de la ingesta de sal, así como la disminución del volumen de orina y el aumento de la saturación de orina son todas posibles causas de la formación de cálculos renales. [2] Se ha observado que los cambios inducidos por los vuelos espaciales en la bioquímica de la orina favorecen la formación de cálculos. [1]
Otras posibles causas incluyen:
El cálculo renal más común es el oxalato de calcio y generalmente es causado por trastornos metabólicos tratables de hipercalcuria (aumento de los niveles de calcio en la orina). Estos cálculos causan dolor al pasar y bloquearse y se sabe que reaparecen. [2]
Los cálculos de ácido úrico tienen características similares a los cálculos de oxalato de calcio, pero ocurren con mucha menos frecuencia (aproximadamente el 5% de todos los cálculos renales). Como son translúcidos, no pueden verse mediante radiografías. [2]
Los cálculos de estruvita se generan por infecciones de microorganismos que contienen ureasa y que son capaces de hidrolizar la urea en la orina a dióxido de carbono y amoníaco. Los cálculos de estruvita se pueden formar cuando el pH urinario aumenta por encima de 7,2, pueden llenar el sistema colector renal y erosionar el tejido renal. [2]
Los cálculos de cistina, causados por cistinuria hereditaria , comienzan a formarse en la infancia y pueden crecer lo suficiente como para llenar el sistema colector renal. [2]
Los cálculos de fosfato de calcio, o también llamados brushita , son causados por un pH elevado de la orina y una sobresaturación de la sal de fosfato de calcio en la orina. [2]
Es más rentable prevenir la formación de cálculos durante una misión que tratarlos. Una mayor ingesta de líquidos aumentará el volumen de orina y diluirá las sales formadoras de cálculos por debajo de los niveles de riesgo superiores. [5] Evitar los alimentos con alto contenido de grasa y oxalato (nueces, pimienta, chocolate, ruibarbo, espinacas, verduras de color verde oscuro, frutas) puede ayudar a reducir la hiperoxaluria (excreción urinaria excesiva de oxalato). Reducir la cantidad de carnes y otros alimentos que contienen purinas suprime la hiperuricosuria (aumento de la cantidad de ácido úrico en la orina). [6]
El álcali oral (como el citrato de potasio ) aumenta el pH de la orina y ayuda a suprimir la formación de cristales de oxalato de calcio. Esto también funciona uniendo el calcio para formar citrato de calcio (un inhibidor del crecimiento y la agregación de cristales). Los estudios también han demostrado un efecto aditivo del citrato de potasio. [6] La ingestión de citrato de potasio se ha asociado con un aumento de la densidad ósea [7], así como con la prevención de la pérdida ósea al proporcionar una carga alcalina que evita el efecto de resorción ósea del exceso de cloruro de sodio. [8] También se ha demostrado que el citrato de potasio reduce la pérdida ósea en mujeres posmenopáusicas [9] y también mejora el equilibrio del calcio en pacientes con acidosis tubular renal distal [10].
Los estudios de reposo en cama [11] se utilizan como análogos en tierra de los entornos de vuelos espaciales. Durante estos estudios, la tasa de pérdida ósea y la posterior composición de la orina son similares a las observadas en el espacio. Un reciente estudio terrestre probó la eficacia del citrato de potasio y magnesio (similar al citrato de potasio que se utiliza actualmente) como contramedida para los cálculos renales. [12]
El grupo de Modelo Médico Integrado (IMM) [13] del Glenn Research Center en Ohio ha estado analizando y optimizando los datos recopilados sobre la formación de cálculos renales desde finales de 2008.
Dado que el riesgo de formación de cálculos renales podría, como ya ha sucedido, [ se necesita aclaración ] provocar la pérdida de un miembro de la tripulación en una misión, [1] se realizan pruebas periódicas. Hasta la fecha, sólo ha habido un caso de formación de cálculos renales durante un vuelo (descrito en detalle en el libro de Valentin Lebedev , Diario de un cosmonauta: doscientos once días en el espacio ). [1]
Las misiones Skylab fueron las primeras misiones que duraron varios días. Las pruebas realizadas durante estas misiones mostraron que la excreción de calcio aumentó al principio del vuelo y casi superó el umbral superior de excreción normal. [15]
Las investigaciones de los factores de riesgo ambientales y bioquímicos de formación de cálculos renales en misiones del Transbordador de corta y larga duración mostraron que un mayor riesgo de formación de cálculos de oxalato de calcio y ácido úrico era evidente inmediatamente después del vuelo. [16] Se encontró que la nutrición, el pH urinario y la producción de volumen eran los principales factores que contribuyen a estas formaciones. [17] Durante las misiones más largas del Transbordador, el riesgo de formación de piedras aumenta rápidamente durante la misión y persiste después del aterrizaje. [18]
Las figuras 4-2a y 4-2b muestran los riesgos relativos de formación de cálculos en un miembro representativo de la tripulación de un vuelo del transbordador espacial. Una revisión médica retrospectiva de la formación de cálculos en astronautas estadounidenses informó que 12 astronautas diferentes informaron 14 casos de formación de cálculos renales y 9 de esos casos ocurrieron en el período posterior al vuelo. [15]
Los datos recopilados durante las misiones Shuttle-Mir de 129 a 208 días sugieren que el entorno de los vuelos espaciales y el posterior regreso a la Tierra cambian la composición de la orina de los astronautas y promueven la formación de cálculos renales. [19] Estos datos muestran que hubo un mayor riesgo de cálculos de oxalato de calcio y fosfato de calcio durante el vuelo, y un mayor riesgo de cálculos de oxalato de calcio y ácido úrico inmediatamente después del vuelo. Este desarrollo de cálculos después del vuelo podría atribuirse a volúmenes bajos de orina y un pH urinario más alto. [15]
El experimento de vuelo 96-E057, Riesgo de cálculos renales durante los vuelos espaciales: evaluación y evaluación de contramedidas , [20] se llevó a cabo en las Expediciones 3 , 4 , 5 , 6 , 8 , 11 , 12 , 13 y 14 . El objetivo de este experimento fue evaluar la eficacia en vuelo del citrato de potasio como contramedida contra la formación de cálculos renales durante vuelos espaciales de larga duración. Los resultados de este experimento describieron el potencial de formación de cálculos renales en los miembros de la tripulación en función del tiempo en el espacio, así como el potencial de formación de cálculos durante el período posterior al vuelo. [15] [21]
Las misiones de exploración representan una amenaza adicional para el resultado de la misión y la salud y seguridad de los miembros de la tripulación debido a la mayor duración de la misión, así como a las mayores distancias recorridas. Dado que una enfermedad aguda causada por la formación y el paso de cálculos renales podría causar la pérdida de un miembro de la tripulación en una misión, es fundamental que se implementen contramedidas válidas antes de que comiencen las misiones de exploración. [15]
La Tabla 4-4 describe escenarios específicos y consideraciones de tiempo para las misiones de exploración.
Este artículo incorpora material de dominio público de Riesgos de desempeño y salud humana de las misiones de exploración espacial (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio . (NASA SP-2009-3405).