Experiência da NASA na ISS revela o limiar de 0,67 g para a força muscular

O que acontece ao nosso corpo quando a gravidade quase desaparece?

Uma experiência da NASA com 24 ratos traz agora pistas surpreendentemente nítidas.

Num laboratório a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS), investigadores conseguiram esclarecer um pormenor que pode vir a ser decisivo para futuras missões à Lua e a Marte - e, em última análise, para a sobrevivência, a saúde e a capacidade de trabalho das tripulações: a partir de que nível de gravidade os músculos começam a perder desempenho e a partir de quando ainda conseguem funcionar de forma fiável. O ensaio com ratos aponta para um limite bastante definido.

Uma pequena equipa de ratos, uma pergunta enorme

Para este estudo, a NASA e a agência espacial japonesa JAXA enviaram, no total, 24 ratos para a ISS. Já em órbita, os animais foram mantidos em quatro condições distintas de gravidade:

• Microgravidade (praticamente ausência de peso, como em órbita)
• 0,33 g (cerca de um terço da gravidade terrestre)
• 0,67 g (aproximadamente dois terços da gravidade terrestre)
• 1 g (gravidade normal da Terra, como referência)

A meta era responder a uma questão que parece simples, mas é tudo menos isso: até que ponto a gravidade pode diminuir antes de os músculos deixarem de trabalhar correctamente? Até aqui, os especialistas conheciam sobretudo os efeitos mais gerais - por exemplo, que astronautas em ambiente de microgravidade perdem massa muscular e densidade óssea. Desta vez, o objectivo era mais subtil: existe um limiar abaixo do qual a força muscular cai de forma mensurável, apesar de o músculo, à vista, ainda parecer “normal”?

O que realmente acontece aos músculos no espaço

O foco principal da investigação foi o músculo da barriga da perna conhecido como sóleo (“Soleus”), um músculo típico de sustentação postural que, na Terra, está constantemente a trabalhar contra a gravidade. Precisamente por isso, reage de forma especialmente sensível quando essa carga desaparece.

“Os investigadores observaram que, quando a gravidade desce abaixo de cerca de 0,67 g, a força muscular diminui de forma clara - mesmo que o músculo mantenha, aproximadamente, o mesmo tamanho.”

Este detalhe é crucial. Durante muito tempo, a atenção esteve centrada sobretudo na massa muscular: se o músculo encolhe, é sinal de alarme. No espaço, porém, ficou patente que o desempenho pode degradar-se mais cedo. Em concreto, o padrão foi o seguinte:

• A 1 g (nível terrestre), tudo se manteve estável - sem surpresas.
• A 0,67 g, os ratos conseguiram preservar em grande medida a força de preensão; o músculo continuou a funcionar de modo semelhante ao da Terra.
• A 0,33 g, o músculo quase não mudou visualmente, mas a força medida caiu de forma acentuada.
• Em microgravidade, estes efeitos tornaram-se mais fortes: menos força e alterações no metabolismo muscular.

Isto significa que a musculatura nem sempre “desaparece” de imediato aos olhos - simplesmente passa a render menos. Numa fotografia, as patas dos ratos poderiam parecer quase normais; num teste de força, falham mais depressa.

Porque é que dados de ratos são tão relevantes para astronautas

É evidente que ratos não são humanos. Ainda assim, o metabolismo muscular e ósseo destes animais é suficientemente semelhante ao nosso para fornecer indicações robustas. Para a medicina espacial, estudos deste tipo são um passo intermédio essencial antes de se equacionarem experiências prolongadas - e potencialmente arriscadas - com pessoas.

Sabe-se já que astronautas na ISS, sem treino intenso, perdem por mês vários por cento de massa muscular e de massa óssea. Por isso, o dia-a-dia em órbita inclui até duas horas de exercício: bicicletas ergométricas, passadeiras com sistemas de arnês e equipamento de força que recorre a vácuo em vez de pesos.

“O novo estudo sugere a existência de uma ‘zona crítica’: acima de cerca de 0,67 g, a força muscular parece ser muito mais fácil de manter do que abaixo desse valor.”

Para o planeamento de Marte, este limiar é simultaneamente fascinante e inquietante.

A gravidade de Marte chega para manter músculos fortes?

Em Marte, a gravidade corresponde a cerca de 38% da terrestre, ou seja, aproximadamente 0,38 g. Isso coloca o planeta claramente abaixo do limiar de 0,67 g identificado na experiência - o que levanta questões desconfortáveis para missões de longa duração.

Os investigadores envolvidos apontam para uma conclusão objectiva: a gravidade natural de Marte, por si só, dificilmente será suficiente para proteger a função muscular dos astronautas a longo prazo. Quem viver lá durante meses ou anos arrisca perdas perceptíveis de força e de resistência.

Ao mesmo tempo, introduzem uma nuance importante: com menos gravidade, o corpo precisa de menos força para se deslocar. Um músculo mais fraco não tem de suportar a carga total equivalente à da Terra. Ainda assim, o problema mantém-se - sobretudo no regresso. Nessa altura, a gravidade terrestre volta “em cheio” e um corpo debilitado terá muito mais dificuldade em readaptar-se.

Como futuras equipas em Marte poderão compensar

Assim, o estudo não funciona apenas como aviso; também aponta direcções para medidas de mitigação. Entre as abordagens discutidas intensamente na comunidade científica, destacam-se:

• Programa de treino rigoroso: treino de força e de resistência ainda mais exigente do que na ISS, ajustado à gravidade marciana.
• Gravidade artificial: módulos habitacionais rotativos ou pequenas “centrífugas” onde os astronautas passam algum tempo expostos a níveis mais elevados de gravidade.
• Estratégias nutricionais específicas: alimentação rica em proteína, certos aminoácidos, vitamina D e outros nutrientes para estabilizar músculos e ossos.
• Abordagens medicamentosas: substâncias que travem a perda muscular ou estimulem o ganho - um campo ainda muito activo na investigação.

Os dados obtidos com os ratos também sugerem que, com gravidade mais baixa, não muda apenas a força: o metabolismo do músculo altera-se. Fontes de energia, enzimas e até a forma como os músculos utilizam açúcares e gorduras parecem deslocar-se.

Mais do que músculos: o que mais precisa de ser analisado

Os próprios investigadores sublinham que a musculatura é apenas uma parte do desafio. Viagens espaciais prolongadas afectam praticamente todos os sistemas do organismo. Por isso, estudos futuros deverão observar de forma direccionada outros tecidos:

• Ossos: a redução da densidade óssea aumenta o risco de fracturas - sobretudo na anca e na coluna.
• Sistema cardiovascular: com menor gravidade, o coração trabalha menos contra a gravidade e adapta-se; no regresso à Terra, é subitamente muito mais exigido.
• Órgãos e metabolismo: fígado, rins e sistema imunitário reagem de forma sensível a alterações de carga e à radiação.
• Cérebro e saúde mental: isolamento, espaço limitado, alterações no ciclo sono–vigília e exposição à radiação influenciam, a longo prazo, o humor e o desempenho cognitivo.

A experiência com ratos na ISS é, assim, uma peça do puzzle - mas uma peça que ajuda a delinear a moldura: sem contramedidas específicas, uma estadia prolongada em baixa gravidade vai reconfigurar o corpo, passo a passo.

O que o limiar de 0,67 g significa para nós

Um aspecto particularmente interessante é que o valor identificado fica entre a Lua e a Terra. A Lua tem apenas cerca de 0,16 g - ainda menos do que Marte. Para as estações lunares planeadas, a mensagem é inequívoca: quem tiver de viver e trabalhar lá por longos períodos precisará de um plano sólido de treino e de saúde.

É plausível imaginar que futuras estações espaciais ou bases incluam zonas com níveis diferentes de gravidade: áreas de habitação em gravidade lunar ou marciana e espaços de treino onde se gere, artificialmente, algo mais próximo da gravidade terrestre. É tecnicamente exigente, mas do ponto de vista médico pode compensar.

Em paralelo, este tipo de resultados também ajuda a compreender a perda muscular na Terra. Muitos mecanismos são semelhantes aos observados em situações de imobilização prolongada, idade avançada ou determinadas doenças. Soluções pensadas para astronautas podem, mais tarde, beneficiar doentes - por exemplo, protocolos de treino mais eficazes, novos fármacos ou estratégias nutricionais orientadas.

A experiência com ratos na ISS deixa claro um ponto: o nosso organismo está mais finamente ajustado à gravidade terrestre do que parece. Basta reduzir essa força para cerca de metade para o equilíbrio começar a ser afectado de forma mensurável. Quem quiser avançar para a Lua ou para Marte terá de levar isto a sério - e garantir, a tempo, um plano alternativo para manter os músculos a funcionar.

---