Gli effetti di una lunga permanenza nello spazio è un tema sui cui si è recentemente riacceso il dibattito dopo il rientro sulla Terra degli astronauti Sunita Williams e Butch Wilmore, che hanno trascorso più di 9 mesi nella Stazione Spaziale Internazionale, a fronte dei soli 8 giorni previsti inizialmente. Hanno infatti suscitato una certo stupore le immagini dei due astronauti al rientro sulla Terra, particolarmente quelle di Sunita Williams che è apparsa visibilmente invecchiata rispetto alla sua partenza a giugno.
Questo non è insolito, in realtà: le condizioni di microgravità sperimentate sulla stazione spaziale internazionale (ISS) portano infatti una serie di effetti sul corpo degli astronauti tra cui decalcificazione delle ossa, perdita di massa muscolare, redistribuzione dei fluidi corporei e i cosiddetti baby feet (“piedi da bambino”), cioè la perdita dello strato calloso e corneo alla base dei piedi. Gli astronauti d'altronde sono sulla ISS anche come una sorta di "cavie" per studiare gli effetti della microgravità sul corpo umano, di cui tutto sommato si conosce ancora poco.
Effetti su muscoli e ossa
Forse gli effetti più noti delle condizioni di microgravità nello spazio sono la perdita del tono muscolare (dopo 6 mesi in orbita la massa muscolare diminuisce anche del 20% e la forza muscolare anche del 40%) e la decalcificazione delle ossa con una diminuzione della densità ossea anche dell'1-1,5% per ogni mese trascorso nello spazio.
Nonostante gli astronauti pratichino molto esercizio fisico in orbita e assumano vitamina D, la perdita di tono muscolare si avverte specialmente nelle gambe e nella regione lombare, dal momento che i muscoli non devono sostenere il peso del corpo dovuto alla gravità terrestre.
Una volta tornati a Terra tuttavia la densità ossea non viene subito recuperata, ma sono necessari mesi di riabilitazione per avvicinarsi alle condizioni pre-partenza. Alcuni studi hanno infatti mostrato come anche dopo un anno gli astronauti non riescano a recuperare pienamente la densità ossea originale.
Nello spazio si diventa più alti
È stato scoperto che gli astronauti che permangono nello spazio per 6 mesi o più al ritorno appaiono più alti e dimagriti. Gli studi hanno calcolato, per un essere umano alto 180 cm, che 6 mesi di permanenza nello spazio possono aumentare l'altezza da 3 a 5 cm. Questo è dovuto al fatto che senza il peso che "schiaccia" il corpo verso il basso, la colonna vertebrale si stira e si allunga perché i dischi intervertebrali tendono a espandersi e rilassarsi.
Effetti sui fluidi corporei
La permanenza in orbita modifica anche i fluidi interni, incluso il sangue. È stato riscontrato che le condizioni di microgravità hanno un effetto deleterio sul cuore e sulla circolazione. Il cuore, infatti, dovendo pompare meno sangue in assenza di gravità, può incorrere in aritmie, mentre il sangue stesso può rallentare e stazionare in alcune parti del corpo portando a coaguli.
La microgravità causa inoltre una redistribuzione dei fluidi corporei, che in assenza apparente di peso non sono più “costretti” ad accumularsi nella parte bassa del corpo e di conseguenza si spostano verso la testa, il che esercita una pressione sugli occhi, potendo causare danni alla vista.
La vita in orbita porta anche modifiche al microbiota intestinale e danni severi ai reni, tanto è vero che alcuni scienziati hanno ipotizzato che gli astronauti che andranno su Marte potrebbero aver bisogno della dialisi una volta tornati a Terra.
Effetti sul DNA
Forse l'effetto più preoccupante della permanenza in orbita è però i possibili danni al DNA. Senza l'atmosfera terrestre a proteggerli, gli astronauti sono soggetti ad alti livelli di radiazione provenienti dal Sole e dall'esterno del Sistema Solare dovuta ai raggi cosmici. Si stima che alla quota della Stazione Spaziale Internazionale gli astronauti assorbano una quantità di radiazioni 10 volte superiore a quella sulla Terra. Le radiazione possono alterare il DNA e causare mutazioni cancerogene che accrescono il rischio di sviluppare il cancro.
Effetti estetici
Le condizioni di microgravità hanno un effetto anche estetico sul corpo umano. Per esempio, al loro rientro gli astronauti possono soffrire di una condizione nota come baby feet (“piedi da bambino”). Questa condizione sorge a causa della perdita della parte callosa e spessa dei piedi in orbita. La pelle della pianta dei piedi, infatti, è più spessa di quella del resto del corpo poiché sulla Terra deve sostenere la pressione dell'intero peso corporeo. In condizioni di microgravità, mancando questa sollecitazione, la pelle tende ad ammorbidirsi, perdendo lo strato calloso e corneo. I piedi essenzialmente diventano morbidi e sensibili come quelli di un bimbo, richiedendo diverse settimane o mesi per riformare uno strato calloso a terra.
Altri effetti estetici includono pallore della pelle, dovuto alle luci artificiali della ISS, e un deterioramento del cuoio capelluto. Uno degli effetti più evidenti della permanenza di 9 mesi in orbita per Sunita Williams è stata proprio la modifica dei suoi capelli, che appaiono significativamente più grigi rispetto a 9 mesi fa. L'assenza di gravità deteriora il cuoio capelluto, rovinando la chioma degli astronauti.
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