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NUTRICIÓN EN EL ESPACIO
Los exploradores siempre han tenido que enfrentar el problema de cómo llevar suficiente alimento para sus viajes. Ya sean exploraciones a bordo de un velero o en un transbordador espacial; el contar con un sistema de almacenamiento adecuado siempre ha sido un problema. Los alimentos deben ser comestibles durante todo el viaje y proporcionar todos los nutrientes necesarios para evitar enfermedades.
Éstos deben proveer los nutrientes necesarios para que los astronautas conserven una buena salud y se calculan de una manera similar a los que se requieren en la Tierra, pero con algunas diferencias que veremos a continuación.
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES Y CAMBIOS FISIOLÓGICOS EN MICROGRAVEDAD
La exposición a la microgravedad produce efectos fisiológicos sobre múltiples sistemas. Los líquidos corporales sufren un cambio compartimentai que se redistribuye de las extremidades inferiores hacia el tórax y la cabeza; existe pérdida de la masa corporal, se observa desmineralización ósea, hay disminución de hematocrito que condiciona cambios en el metabolismo de múltiples nutrientes, cambios endocrinos que afectan el sistema nervioso simpático, pérdida de líquidos y electrolitos que generan disminución del apetito y de los requerimientos calóricos calculados1.
Los requerimientos energéticos son estimados con base en los requerimientos basales de energía (RBE) para misiones espaciales, son calculados desde 2002 por el Instituto de Referencia e Informes de Ingesta Dietética, usando un factor de corrección de 1.25 de acuerdo con la edad, la masa corporal y la altura, con los siguientes cálculos:
Mujeres: 354 - 6.91 X edad + 1.25 X (9.36 X peso) + 726 X altura (m)
Hombres: 622 - 9.53 X edad + 1.25 X (15.9 X kg) + 539.6 X altura (m)
Con base en la actividad del astronauta se, estima que su requerimientos energéticos son de 2,300 a 3,200 kcal/día. Agregando 500 kcal/día por cada día de actividad fuera de la nave2, (Tabla 1)
Tabla 1 Requerimientos nutricionales para una misión de traslado típica y cómo se realiza la distribución para viajes mayores a 30 días
El sistema de alimentación del ISS es un menú ciclico de 6 a 10 días; antes de la misión los astronautas participan en una sesión de sabor y los nutriólogos planean su dieta para el viaje de acuerdo con sus gustos y necesidades nutricionales. Ya en la misión los astronautas realizan semanalmente un cuestionario de frecuencia de comida diseñado para obtener en tiempo real un estimado de lo que consumen en energía, proteínas, agua, sodio, calcio, hierro y vitaminas. La masa muscular es medida antes, durante y después del viaje, así como la composición mediante biomarcadores de laboratorio para saber si el astronauta está recibiendo los nutri mentos necesarios, ya que se calcula que consumen solo del 60 al 70% de los requerimientos energéticos requeridos y podría aumentar la reducción de masa muscular en los viajes3.
SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO
Numerosas publicaciones sobre los sistemas de alimentación en el espacio han documentado la evolución de la comida espacial desde los primeros viajes hasta la actualidad. Existen varios tipos de alimentos y bebidas envasadas que se han utilizado en los programas espaciales de la NASA, pero el sistema de almacenamiento ha sido prácticamente constante. Con excepción de Skylab, no se contaba con algún sistema de refrigeración o congelador para el almacenamiento de alimentos. Por lo tanto, la comida se proporcionaba en una forma estable para su almacenamiento a temperatura ambiente.
Los miembros de la tripulación de la Expedición 26 y la STS-133 comparten una comida en el nodo Unity de la Estación Espacial Internacional.
Para asegurar la estabilidad, la comida debe pasar por la inactivación de los microorganismos durante procesos de esterilización y empaquetamiento que proporcionen un sistema de inocuidad de estos; este nivel de procesamiento puede reducir la calidad de la comida, incluyendo el contenido nutricional y la aceptabilidad4.
Las principales vías por las que se logra este almacenamiento de los alimentos son:
Termoestabilización: en este proceso se calientan los alimentos a una temperatura que sea libre de microorganismos patógenos, esporas y de actividad enzimática. Los alimentos incluyen sopas, rebanadas, postres, budines y entremeses.
Radiación: no es utilizada de forma rutinaria para la conservación de alimentos de forma co-mereiai, sin embrago la Food and Drug Administration (FDA) autorizó su utilización para la conservación de comida en el espacio.
Deshidratación: por medio de secado por congelamiento, los alimentos pueden ser rehidratados en las naves usando agua potable, como por ejemplo: ejotes, pan de elote o cereales.
Forma natural: localizados en estantes fijos se puede llevar almendras, nueces, brownies, fruta seca, que es sometida a un proceso de reducción de agua e inhibición del crecimiento bacteriano para su almacenamiento.
Cereales de almacenamiento prolongado: como bísquets, waffles, tortillas o bolitas de pan, pueden ser almacenadas para una duración de 18 meses.
Comida fresca: que incluye frutas y vegetales que se pueden consumir las primeras semanas del viaje.
Bebidas: pueden contener agua potable, café, té, limonada o naranjada, las mezclas de bebidas se pesan y luego son selladas al vacío dentro de una bolsa con popote para su almacenamiento.
Actualmente las misiones se extienden cada vez más, por lo que el sistema de almacenamiento debe evolucionar para que los astronautas cuenten con un sistema que dure de 3 a 5 años, conservando el valor nutricional y el sabor hasta el día de su consumo, en contraste con el sistema actual que permite un almacenamiento promedio de 18 meses.
Estos cambios de basan en 5 puntos importantes:
Densidad nutricional por grupo de alimentos.
Estabilidad para almacenamiento prolongado.
Alimentos que permitan su cocción en microgravedad, con el mínimo riesgo de contaminación.
Alimentos duraderos con adecuado valor nutricional.
Desarrollo de un sistema de empaquetamiento con material que genere una buena barrera y ocupe un espacio mínimo5.
MANEJO DE AGUA EN EL ESPACIO
Durante los viajes espaciales el agua debe procesarse para que sea utilizada ya sea como agua potable o para higiene personal y ésta se obtiene por condensación atmosférica o por el proceso del agua de desecho mediante destilación y filtración.
La NASA ha creado un sistema que ha sido diseñado durante años y que permite reciclar la orina de los astronautas transformándola en agua potable.
Para llevar a cabo el proceso se deben de eliminar todas las bacterias y virus que contenga el agua, logrando la purificación.
El proceso consta de 3 etapas:
En la primera, el flujo de agua atraviesa un filtro para retener las partículas de mayor tamaño.
Posteriormente, atraviesa unos lechos que poseen en su superficie sustancias capaces de retener diferentes compuestos orgánicos e inorgánicos.
Finalmente el agua se trata al interior de un reactor de oxidación catalítica donde son destruidos los virus y bacterias que pudieran haber quedado después del primer filtrado.
De esta manera es como se obtiene agua potable, que por impresionante que parezca, esta agua que consumen los astronautas es más limpia que la que bebemos la mayoría de la gente en la Tierra6 (Figura 1).
Foto: Medicina espacial, Intersistemas editores (2016)
Figura 1 Astronautas de la Expedición-19 ISS tomando agua obtenida mediante el sistema de purificación. (NASA).
Una adecuada nutrición es importante para la salud tanto en la Tierra como en el espacio, las próximas misiones tendrán una duración de años, por lo que sus alimentos deben ser nutritivos, de poco volumen, de agradable sabor y con mínima generación de basura, para minimizar los efectos de la microgravedad, mantener su salud y evitar la desnutrición durante estos largos viajes.
