Misión salud estelar: entrena como un astronauta

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This activity is part of Science Friday’s Down to Earth program.

Echa un vistazo a la imagen abajo. Es de un astronauta que lleva un arnés mientras está en una caminadora en la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés). ¿Por qué crees que necesita ese arnés?

Aunque estés en la Tierra, puedes hacer ejercicio como un astronauta para mejorar tu fuerza muscular y salud cardiaca. Aquí hay algunos ejercicios que puedes hacer no importa dónde estés.

1. Calienta los músculos y acelera el pulso: Calentar los músculos antes de hacer ejercicio mejora tu flexibilidad, aumenta el flujo sanguíneo y mejora la capacidad del cuerpo para llevar oxígeno y nutrientes a los músculos. Como resultado minimizas el riesgo de lastimarte o sobrecargar el corazón lo que hará que el ejercicio sea más eficaz.
   – Trota en su sitio por 15 a 30 segundos: Mantén la espalda recta y los hombros relajados. Mira hacia delante. Mueve el brazo y la pierna opuestos. Trata de pisar el piso en la bola del pie y no en el talón. Da pasos ligeros.
   – Adaptación sentada: Haz unos saltos de tijeras, pero solo con los brazos. Mientras estás cómodamente sentado en una silla estable, bate los brazos iniciando con los brazos extendidos hacia abajo y las manos a los lados. Rápidamente eleva los brazos por encima de la cabeza. Luego, bájalos a la posición inicial. Repite por 15 a 30 segundos.

   

2. Mantén el corazón saludable con cardio: Muchos astronautas dicen que ésta es la parte más difícil del entrenamiento: la bicicleta estática, la cual proporciona ejercicio cardiovascular importante para mejorar la circulación y mantener el corazón en buena forma.
   – De pie, haz seis abdominales (cruzados) de estilo bicicleta: Ponte de pie con las piernas separadas al ancho de las caderas, mantén la espalda recta y las rodillas un poco dobladas. Pon las manos detrás de la cabeza y flexiona los abdominales ligeramente. Sube la rodilla izquierda mientras rotas el hombro derecho hacia la rodilla (trata de ponerlos en contacto). Regresa a la posición inicial y repite en el otro lado.
   – Adaptación sentada: Intenta el estiramiento cruzado. Cómodamente sentado, comienza con el brazo izquierdo flexionado al lado en forma de una L. Luego, cruza el brazo hacia arriba y extiéndelo por encima del hombro opuesto. Regrésalo a la posición inicial y repite en el otro lado. Haz seis repeticiones. Si es posible, también puedes intentar este ejercicio con un giro en la cintura para aumentar el estiramiento.

   

3. Desarrollar los músculos con entrenamiento de pesas. En la Estación Internacional Espacial, los astronautas utilizan el Dispositivo Avanzado de Ejercicio Resistivo (ARED, por sus siglas en inglés) para entrenar con pesas, aumentando la resistencia en la máquina y el número de repeticiones con el tiempo para contrarrestar los efectos de vivir en un ambiente sin gravedad. Puede que no tengas pesas, pero sí tienes algo que a ellos les falta—¡gravedad! Aprovecha tu propia masa corporal mientras haces ejercicio y fortalezas la musculatura vital.
   – Haz 10 flexiones de bíceps: Ponte de pie con los pies separados al ancho de los hombros o siéntate cómodamente en una silla. Relaja los brazos a los lados, manteniendo los codos pegados al cuerpo. Flexiona los bíceps derecho e izquierdo mientras subes las manos hacia los hombros. Mantén el movimiento despacio y bien controlado. Baja los brazos y repite. (Ojo: Asegúrate de respirar con cada movimiento de los brazos.)

   

4. Estírate: Tómate un momento para estirar el cuerpo antes de relajarte. Esto ayuda a aliviar los músculos tensos, aumentar la flexibilidad y mantener el rango de movimiento de las articulaciones. Estira el brazo izquierdo recto hacia el lado izquierdo. Suavemente extiende el brazo sobre el cuerpo lo más que puedas. Usa la mano derecha para resistir el brazo y mantenerlo cerca del pecho. Aguanta por cinco segundos. Repita con el otro brazo.

   

¿Quieres un reto mayor? Intenta hacer los ejercicios de cinco minutos de SciFri, ejercítate como un astronauta, ofrecido a continuación.

En la Tierra, trabajamos constantemente contra la gravedad. Cuando estamos de pie, caminamos o levantamos objetos, nuestros músculos y huesos luchan contra la atracción gravitatoria de la Tierra. Esta resistencia natural mantiene nuestros cuerpos fuertes. Pero en el espacio, ¡es una historia diferente!

En una estación espacial, los astronautas experimentan microgravedad. Pueden flotar y utilizar sus músculos con poco esfuerzo. Puede parecer divertido (y lo es), pero también puede perjudicar la salud de un astronauta. Sin el estrés de la gravedad, el cuerpo no mantiene ni desarrolla los músculos ni los huesos. Los músculos se debilitan y los huesos pierden densidad. Para contrarrestar los efectos de la microgravedad en el cuerpo, los astronautas de la Estación Espacial Internacional hacen ejercicio entre dos horas y dos horas y media al día, seis días a la semana. Como se suele decir, ¡úsalo o piérdelo!

El corazón también puede debilitarse en el espacio porque no tiene que contrarrestar la gravedad para bombear sangre por todo el cuerpo. Como resultado, los astronautas pueden experimentar cambios similares a los causados por el envejecimiento o enfermedad. Mientras tanto, la sangre y los fluidos corporales son empujados desde las piernas y el abdomen hacia el corazón y la cabeza, lo que causa hinchazón y provoca pérdida de audición, lesiones oculares y presión en el cerebro.

El ejercicio también ayuda a los astronautas —y a ti— a mejorar tu salud mental. La actividad física reduce la depresión, la ansiedad y el estrés. También ayuda a dormir mejor, lo que afecta positivamente a la salud mental y regula los ritmos circadianos, el reloj del cuerpo que controla cuándo uno se siente alerta o cansado. Además, se ha demostrado que el ejercicio mejora la memoria y la cognición.

El ejercicio en el espacio no sólo se trata de mantenerse en forma. Los astronautas necesitan mantener su salud mental, su salud cardiaca, su fuerza muscular y su densidad ósea. Pero esto es lo más interesante: La investigación realizada en la ISS no solo ayuda a los astronautas. ¡También ayuda a los habitantes de la Tierra!

Los científicos están utilizando la información relacionada con la pérdida de masa ósea y muscular en el espacio para desarrollar mejores tratamientos para enfermedades comunes como la osteoporosis —una enfermedad que debilita los huesos y aumenta las probabilidades de rotura— que afecta a más de 10 millones de personas mayores de 50 años en los Estados Unidos. Los experimentos en la ISS están ayudando a los investigadores a comprender la pérdida de masa muscular por envejecimiento, lesiones y enfermedades musculares. La Agencia Espacial Europea está incluso planeando una próxima misión a la ISS para un astronauta con una prótesis de pierna, mientras exploran formas de hacer más accesibles los viajes espaciales. Las rutinas de ejercicios y los equipos desarrollados para que los astronautas mantengan sus huesos y músculos en microgravedad pueden adaptarse como terapias en la Tierra.

El cambio climático puede dificultar o hacer inseguro el ejercicio al aire libre, especialmente para las personas mayores o con problemas respiratorios. A medida que nuestro planeta se calienta, algunos lugares sufren más olas de calor, inundaciones y contaminación atmosférica. Pero, de nuevo, los ejercicios y equipos para astronautas en la ISS están diseñados para ser utilizados en espacios reducidos, por lo que pueden adaptarse para su uso en interiores o en espacios pequeños en cualquier lugar. La investigación espacial también ha permitido mejorar la medición de la salud pulmonar. Un dispositivo que se probó por primera vez en astronautas se utiliza ahora en hospitales para detectar el asma y otros problemas respiratorios.

Incluso la investigación sobre salud mental desde el espacio es útil. Los astronautas se enfrentan al estrés y al aislamiento, al igual que algunas personas pueden sentirse durante fenómenos meteorológicos extremos. Las mismas estrategias de afrontamiento desarrolladas para el espacio —como la actividad física regular— pueden ayudar a las personas en la Tierra a también lidiar con la ansiedad relacionada con el clima.

¿Cómo se puede utilizar lo aprendido sobre el ejercicio en el espacio para mejorar la vida aquí en la Tierra? A continuación se presentan dos formas en que la ciencia de la ISS podría mejorar la salud humana en las zonas afectadas por el cambio climático. Para cada una de ellas, imagina que eres un trabajador de salud comunitario cuyo trabajo consiste en promover la buena salud y el bienestar en tu zona. Elige cuál de los casos te parece más interesante, combina ambas ideas, o inventa tu propia manera de ayudar a mejorar la salud a través de la actividad física.

Desafíos de diseño:

• Crea una rutina de ejercicios divertida de cinco minutos que puedas hacer dentro de casa cuando hace demasiado calor afuera. Suponte que vas a hacer ejercicio en una habitación de 4 por 3 metros, con algunos muebles comunes en su lugar. Utiliza como equipo solo cosas que puedas encontrar en casa. Busca ideas de ejercicios seguros y planifica una rutina para mantener fuertes los músculos y el corazón. Después, graba un vídeo corto de tu rutina o enséñala a un amigo o familiar.
  – ¿Qué actividades incluirás en tu rutina?
  – ¿Por qué elegirías esas actividades?
  – ¿Qué beneficios para la salud brindaría proporcionaría tu rutina?
• Diseña un aparato de gimnasia utilizando las máquinas de la ISS como inspiración, que las personas mayores de la comunidad puedan usar en interiores cuando la calidad del aire exterior sea baja. Debe ser ligero, móvil y fácil de guardar. Solo puedes utilizar materiales reciclados y artículos domésticos comunes para construir tu equipo. Construye un prototipo de tu equipo y demuestra su uso.
  – ¿Para qué grupo muscular está diseñado tu equipo?
  – ¿Cómo beneficiará tu equipo al usuario?
  – ¿Cómo podría utilizarlo con seguridad alguien con una amplitud de movimiento limitada o una discapacidad?

Materiales sugeridos:

• Papel y lápices para planificar y dibujar
• Un teléfono o computadora para grabar un vídeo (opcional)
• Botellas de agua con tapón (llenarlas de agua para añadir peso)
• Latas de comida (como pesas)
• Toallas y mantas (como colchonetas)
• Cartón y tubos de cartón
• Bandas elásticas, elástico de ropa vieja o cuerdas elásticas
• Tallos de alambre o felpilla
• Chinchetas o clips
• Un pequeño taburete (opcional, si decide incluir actividades de escalada)
• Una silla bien estable (ideal para actividades sentado)
• Tijeras
• Cinta adhesiva o pegamento
• Regla
• Rotuladores, bolígrafos, lápices
• Hojas de trabajo del desafío de diseño

Cuando hayas planificado tu solución, la hayas probado unas cuantas veces con diferentes personas y la hayas ajustado para que sirva mejor a tus objetivos, compártela. Publica tu rutina de ejercicios o prototipo de equipamiento en el laboratorio comunitario de Con los pies en la Tierra (para que otros puedan probarlo). Comparte una foto, y la incluiremos AQUÍ para que todo el mundo pueda verla.

¡Únete el Laboratorio Comunitario!

Nota: Debes pedir permiso a un adulto antes de compartir tu rutina o prototipo, y también eliminar cualquier información identificativa. Antes de comenzar cualquier rutina de ejercicios, asegúrate de tener un lugar seguro para ejercitarte y consulta a un médico u otro profesional médico calificado cualquier duda que tengas sobre una afección o tratamiento médico antes de emprender un nuevo régimen de cuidado de la salud.

Hay muchas formas divertidas de seguir explorando la salud y la forma física en el espacio y en la Tierra. Echa un vistazo a estas ideas.

• Obtén más información sobre la caminadora T2 y la bicicleta estática CEVIS.
• Explora la densidad ósea y modela la osteoporosis con la actividad Bolsa de huesos de la NASA.
• Descubre cómo tu cuerpo desarrolla la memoria muscular a través de la actividad física y aprende algunas formas de enfrentar al estrés con las actividades de Hack Your Brain de Science Friday.
• Las Naciones Unidas han hecho de la buena salud y el bienestar uno de sus objetivos de desarrollo sostenible. ¿Cómo podrías apoyar este objetivo en tu comunidad?
• Hay muchas formas interesantes de trabajar en ciencias de la salud. Descubre algunas de las apasionantes carreras que podrías escoger.

Estándares NGSS:

• MS-PS2-4: Movimiento y estabilidad: fuerzas e interacciones — Construye y presenta argumentos utilizando evidencias para apoyar la afirmación de que las interacciones gravitatorias son atractivas y dependen de las masas de los objetos que interactúan.
• MS-LS1-5: De las moléculas a los organismos: estructuras y procesos — Construye una explicación científica basada en pruebas sobre cómo influyen los factores ambientales y genéticos en el crecimiento de los organismos.
• MS-ETS1-1: Diseño técnico — Define los criterios y las limitaciones de un problema de diseño con la precisión suficiente para asegurar una solución satisfactoria, teniendo en cuenta los principios científicos pertinentes y las posibles repercusiones sobre las personas y el entorno natural que puedan limitar las posibles soluciones.
• MS-ETS1-2: Diseño de ingeniería — Evalúa soluciones de diseño competidoras utilizando un proceso sistemático para determinar en qué medida cumplen los criterios y restricciones del problema.

Agrupaciones profesionales de educación técnica y profesional:

Ciencias de la Salud: Estas profesiones se centran en la planificación, gestión y prestación de servicios terapéuticos, servicios de diagnóstico, informática de salud, servicios de apoyo e investigación y desarrollo en biotecnología.

Objetivos de desarrollo sostenible de la ONU

Buena salud y bienestar: el objetivo 3 busca asegurar una vida sana y promover el bienestar para todos, a todas las edades.

Credits:
Lección de Sandy Roberts
Traducción al español por Laura González
Edición de redacción por Erica Williams y Robin Kazmier
Producción digital by Sandy Roberts

Agradecimientos especiales al Laboratorio Nacional de la EEI y al Centro para el Avance de la Ciencia en el Espacio™ (CASIS™) por financiar este recurso. En colaboración con la NASA, el Laboratorio Nacional de la EEI busca aprovechar la estación espacial para inspirar a la próxima generación.

Este recurso es parte del programa Science Friday’s Down To Earth: Space Science For Community Change.