¿Afectaría nuestra salud el doble de la gravedad de la Tierra o simplemente nos haría más fuertes sin efectos secundarios?

Parece que no estás preguntando “¿qué pasaría si la gravedad de la Tierra se duplicara repentinamente?” (Lo que sería catastrófico), sino que preguntas algo como “¿y si hubiera un planeta similar a la Tierra en nuestro sistema solar interior con el doble de gravedad? ¿Tierra? ¿Podríamos adaptarnos a vivir en un planeta así, si el único desafío adaptativo fuera tener que vivir en 2 g?

La respuesta corta es doble: “Todavía no lo sabemos” y “Depende”.

Primero, no tenemos ninguna investigación (cero, zip, nada) sobre los efectos a largo plazo de diferentes entornos de gravedad en la fisiología humana. Los únicos datos buenos que tenemos se han recopilado en nuestro propio planeta (un entorno de 1 g) y en órbita o tránsito cislunar (un entorno de cero g, o “microgravedad”). Hasta que construyamos algo como Gerald Driggers sugiere en su libro Mars Close to Home, que acabo de leer, nunca tendremos una forma de probar cómo los diferentes entornos de gravedad afectan la salud y la fisiología humana. Pero con una estación de investigación como la que describe Driggers, podríamos experimentar con la exposición a largo plazo a un entorno de 2 g con la misma facilidad que con 0,38 gy 0,16 gy cualquier fracción intermedia.

En segundo lugar, la investigación que sí tenemos deja tres cosas sorprendentemente claras:

  1. el cuerpo humano se adapta rápidamente a cero g, alterando la curva espinal, la distribución de líquidos, la densidad ósea y la masa muscular demasiado rápido
  2. el cuerpo humano se adapta mucho más lentamente a un retorno de cero ga 1 g, pero de hecho se adapta, sin efectos secundarios negativos a largo plazo, excepto la pérdida de densidad ósea (que es un verdadero desafío, pero que los nuevos medicamentos podrían ayudar a mejorar en el futuro).
  3. el cuerpo humano se adapta dramáticamente a la cantidad de tensión que se le exige: los cuerpos de los adolescentes mayores y los adultos jóvenes (huesos, musculatura, sistema cardiovascular, sistema nervioso no solo en el cerebro sino también en todo el cuerpo) se adaptan al ejercicio extenuante relativamente rápido, dentro de días y semanas para el sistema cardiovascular y en cuestión de meses a unos pocos años para un crecimiento óseo y muscular dramático. Pero los adultos mayores también se adaptan de esta manera.

Soy un ejemplo: cuando comencé a hacer Crossfit hace seis años, estaba demacrado y sufría de una curva cada vez mayor en la parte superior de la espalda. Desde entonces, gané veinte libras de músculo, perdí parte de la corazonada de los escritores y mejoré drásticamente mi resistencia cardiovascular, resistencia, equilibrio, coordinación, agilidad y salud en general. Nunca me confundirás con un culturista, pero ahora estoy mucho más en forma funcional que nunca en mi vida. No pude correr un quinto de milla sin reducir la velocidad a una caminata, cuando comencé a hacer ejercicio. Hoy corrí once millas (estoy rígido y dolorido en este momento, ¡pero lo hice!). Todo esto en un entorno de 1 g.

En otras palabras, ahora estoy mucho mejor adaptado a la vida en un entorno de 1 g que hace seis años. Y todo ese cambio dramático ocurrió en mis 40 años, no en mis 20.

Así que apliquemos lo poco que sabemos sobre la adaptación humana al estrés ambiental a su situación hipotética:

Imagina que los humanos pueden teletransportarse a tu hipotético planeta 2g, o poseer naves interplanetarias que extienden un contrapeso en una cuerda y girar para crear la gravedad normal de la Tierra, para que los humanos lleguen allí sin sufrir ninguno de los efectos nocivos de cero g. Imagina que caen en una cápsula del Dragón y hacen un aterrizaje forzado.

Cuando sus motores de cohetes se apagan, esos primeros exploradores humanos sentirán que todavía están acelerando (o desacelerando, que simplemente está acelerando en la dirección opuesta del vector en el que viajan). Pero 2 g no es tan malo cuando estás atado a tu asiento. Los pilotos de combate rutinariamente tiran 2 o 3 g y algunas veces hasta 5 o 6 g sin que los órganos exploten o no.

Primer conjunto de desafíos: nuestros exploradores se desabrochan, se levantan de sus asientos, abren la escotilla y bajan por la escalera hasta la terraza rocosa en la que han aterrizado, con vista a un hermoso mar, olas golpeando una playa de arena dorada a una docena de metros de ladera. El borde del lecho de roca sobre el que se encuentran ahora. Y ya están empezando a cansarse: cada parte pesa el doble de lo normal, ahora. Sus trajes de vuelo evitan automáticamente que su sangre se acumule en sus piernas y pies para que no se desmayen: hemos tenido esa tecnología, y sabemos de ese riesgo, durante muchas décadas, no es gran cosa. Pero no están ajustados en una cabina: sus músculos ya están cansados ​​por la corta bajada de esa escalera, como si cada uno de ellos llevara una armadura pesada que duplicara su peso (¡y el peso de su equipo!).

Desde que enviamos un equipo muy atlético, hasta ahora parece un día de entrenamiento. Hasta que una ráfaga de viento sopla del mar y derriba a dos de nuestro equipo. Recuerde, 2 g significa que la atmósfera de este planeta (si tiene uno) estará dos veces más comprimida que la atmósfera de nuestro planeta de 1 g. Por supuesto, probablemente no será el mismo tipo de atmósfera que tenemos, y no especularé en este momento sobre los gases y las presiones exactas, pero digamos que hubiera sido una atmósfera un 30% más delgada que la Tierra: podría ¡entonces sea 20% más denso al nivel del mar que la atmósfera de la Tierra! (Lo sé, la densidad real dependerá de los gases involucrados, y probablemente estoy ignorando la ley del cubo / cuadrado o algo así, pero se aplica el principio general) Así que una brisa suave no se sentirá tan suave; una ola “pequeña” puede derribarte si estás jugando en el surf; subir una pendiente del 6% (el límite de inclinación legal en los EE. UU. para las autopistas) se sentirá como una pendiente del 12%, más el peso adicional que siente.

Y cuando esas dos almas intrépidas caen hacia atrás, caerán el doble de rápido y aterrizarán con el doble de fuerza. Si sus huesos y musculatura se han engrosado y fortalecido después de años de entrenamiento con pesas, etc. en 1 g, es posible que en realidad no se rompan las caderas, los codos, las vértebras espinales, pero sin duda sufrirán moretones. ¡Y sorprendido de que tampoco pudieron recuperar el equilibrio! La agilidad humana y la coordinación tardarán un tiempo en adaptarse a la velocidad de reacción en 2 g.

Especialmente porque en 2 g, todo pesará el doble de lo que estamos acostumbrados, pero la masa real no habrá cambiado. Esto significa que la inercia será menor de lo que esperamos para algo tan pesado. Por otro lado, la fricción será más difícil de superar de lo que estamos acostumbrados. Al principio será muy extraño: descargando su equipo del módulo de aterrizaje, nuestros exploradores podrían describir el comportamiento de los objetos en movimiento como sintiéndose “pegajosos” y “resbaladizos” al mismo tiempo, pero de diferentes maneras. Hasta que sus mentes se ajusten a la nueva normalidad, pueden percibir la gravedad casi como una fuerza magnética que empuja todo hacia abajo.

Los problemas reales comienzan después de que acampan y se instalan para su visita de dos semanas (vamos a fingir). Los músculos y el tejido conectivo comenzarán a adaptarse durante este tiempo, como siempre lo hacen ante el nuevo estrés, pero debido a que lo harán, nuestros exploradores necesitarán dormir más de lo habitual y se sentirán constantemente doloridos. No tengo idea de si la densidad ósea es adaptable hacia arriba al grado exigido por un entorno de 2 g a largo plazo, pero para este experimento mental, obviamente no habrá cambios: la densidad ósea aumenta lentamente en cualquier caso, excepto quizás en niños pequeños . Pero órganos internos blandos: ¿podrán adaptarse? ¿Qué tan adaptables son los tejidos vasculares? El sistema cardiovascular puede adaptarse hasta cierto punto, como lo hace en alguien que está entrenando para correr un maratón, por ejemplo, pero a largo plazo, los efectos de un entorno 2g en nuestros exploradores muy en forma serán muy parecidos a los de la vejez. muy sedentario 1 g personas mayores: acumulación de sangre en sus extremidades (no puede vivir con su traje de vuelo 24/7), dolor e inflamación en las articulaciones, llagas en la cama, moretones que tardan una eternidad en sanar, dificultades digestivas, etc. Apnea del sueño puede poner en peligro la vida en 2 g.

La medicina gerontológica puede ser la clave para ayudar a nuestros exploradores a sobrevivir sus 2 semanas perdidas en 2 g: simplemente usar un andador puede prevenir el riesgo de caídas que ponen en peligro la vida. Los humanos ciertamente crecerán con una musculatura más fuerte y una estructura ósea más gruesa (¿huesos más densos? ¿No está seguro de eso?), Pero si la piel humana, el tejido conectivo y los órganos blandos eventualmente se adaptarán a la vida en 2G, eso puede descansar en la provincia de la investigación gerontológica. Tenemos mucho más que aprender allí.

Hemos evolucionado para vivir bajo la gravedad actual de la Tierra, si se duplica de repente haría nuestras vidas más difíciles e incómodas, y tendría efectos sobre la salud. Algunas personas con salud física débil pueden encontrar demasiada carga para sus sistemas y simplemente morir. La mayoría de las otras personas se adaptarían gradualmente a la nueva gravedad, pero con el tiempo el desgaste de sus cuerpos sería mayor y podrían vivir vidas más cortas.

Si hubiéramos evolucionado para vivir por debajo del doble de la gravedad de la Tierra, nuestros cuerpos se habrían adaptado a las fuerzas superiores, probablemente seríamos más cortos y robustos para hacer frente a las fuerzas superiores en nuestros cuerpos, por lo que contrarrestaría los efectos negativos para la salud.

No solo los músculos de nuestro cuerpo necesitan mejorarse. Nuestra presión arterial debería ser más alta, nuestros corazones deberían ser más fuertes, el proceso químico tendría que cambiarse, nuestros huesos deberían ser más fuertes, nuestros tendones tendrían que ser más fuertes y estar mejor unidos. Tantos cambios; No es un cambio de una generación.