Los entrenamientos con saltos o rebounding podrían ayudar a los astronautas a contrarrestar el daño en el cartílago en los viajes espaciales largos, sugiere un estudio en ratones
Un nuevo estudio sugiere que los entrenamientos de salto podrían ayudar a los astronautas a prevenir el daño en el cartílago que probablemente sufrirán durante misiones prolongadas a Marte y la Luna.
Los investigadores descubrieron que los ratones que participaron en un programa de 9 semanas de movimiento reducido experimentaron adelgazamiento del cartílago y agrupamiento celular, ambos indicadores tempranos de artritis.
Sin embargo, los ratones que realizaron entrenamiento de salto 3 veces por semana mostraron el efecto contrario: un cartílago más grueso y saludable con una estructura celular normal.
Estos resultados indicarían que el entrenamiento con saltos podrían ayudar a los astronautas a prevenir el tipo de daño en el cartílago que probablemente sufrirán durante misiones prolongadas a Marte y la Luna.
La investigación se suma a los esfuerzos actuales de las agencias espaciales para proteger a los astronautas contra el desacondicionamiento o la pérdida de forma debido a la baja gravedad, un aspecto crucial de su capacidad para realizar caminatas espaciales, manipular equipos y reparaciones y llevar a cabo otras tareas físicamente exigentes.
El estudio, que muestra que el cartílago de la rodilla en ratones se volvió más saludable después de ejercicios de salto, aparece en la revista npj Microgravity .
"Dado que el siguiente paso en la exploración espacial humana es ir a Marte y pasar largos periodos en bases permanentes en la Luna, el daño del cartílago es un problema realmente importante que las agencias espaciales deben abordar, a pesar de lo poco que se comprende", afirmó el autor del estudio, Marco Chiaberge, astrofísico de la Universidad Johns Hopkins, el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y la Agencia Espacial Europea.
"El efecto positivo que observamos en estos ratones es enorme, y su magnitud fue inesperada. Básicamente, pueden engrosar su cartílago si saltan. Quizás los astronautas podrían usar un entrenamiento similar antes de su vuelo como medida preventiva".
Un cartílago sano es esencial para un movimiento sin dolor, ya que amortigua las articulaciones y disminuye la fricción ósea. Sin embargo, el cartílago se regenera lentamente y no tan rápido como otros tejidos. Los periodos prolongados de inactividad, ya sea por reposo en cama, lesiones o viajes espaciales, pueden acelerar su degradación. La radiación espacial también puede acelerar este efecto, y los experimentos de la Agencia Espacial Europea han mostrado evidencia de degradación del cartílago en astronautas que pasan varios meses a bordo de la Estación Espacial Internacional.
"Imagina enviar a alguien de viaje a Marte. Llegan y no pueden caminar porque desarrollaron osteoartritis en las rodillas o las caderas, y sus articulaciones no funcionan", dijo Chiaberge.
"Los astronautas también realizan caminatas espaciales con frecuencia. Realizaron el mantenimiento del Telescopio Espacial Hubble 5 veces, y en el futuro, necesitarán pasar más tiempo en el espacio y en la Luna, donde construiremos telescopios más grandes para explorar el universo y donde deberán mantenerse lo más saludables posible".
Investigaciones previas han demostrado que correr en cinta puede ayudar a retrasar la degradación del cartílago en roedores. El nuevo estudio de Johns Hopkins refuerza la evidencia al demostrar que el ejercicio basado en saltos puede prevenir la pérdida de cartílago articular en las rodillas y, de hecho, podría mejorar la salud del cartílago.
Los investigadores descubrieron que los ratones sometidos a un programa de 9semanas de movimiento reducido experimentaron adelgazamiento del cartílago y agrupamiento celular, ambos indicadores tempranos de artritis. Sin embargo, los ratones que realizaron entrenamiento de salto tres veces por semana mostraron el efecto contrario: un cartílago más grueso y sano con una estructura celular normal.
El estudio reveló que los ratones con movimiento reducido presentaron una reducción del 14 % en el grosor del cartílago, mientras que los del grupo de entrenamiento de salto presentaron un aumento del 26 % en comparación con el grupo de control. Además, los ratones saltadores presentaron un cartílago un 110 % más grueso que el grupo de actividad reducida.
Saltar también mejoró la resistencia ósea. El equipo descubrió que las espinillas de los ratones saltadores tenían un 15 % más de densidad mineral. El hueso trabecular (tejido óseo esponjoso que absorbe el impacto) era significativamente más grueso y robusto.
"La fuerza en las piernas es particularmente importante y se ve muy afectada por la microgravedad, por lo que cualquier procedimiento que pueda abordar múltiples aspectos del desacondicionamiento muscular, e incluso reducir la necesidad de 2 horas diarias de ejercicio en el espacio, sería muy bienvenido", afirmó el autor Mark Shelhamer, profesor de otorrinolaringología en la Facultad de Medicina de Johns Hopkins y ex científico jefe del Programa de Investigación Humana de la NASA. "El mismo razonamiento se aplica a la integridad ósea, incluido el cartílago. Cada vez se reconoce más la importancia del cartílago como un componente distintivo de la integridad ósea, y este estudio contribuye a esa comprensión".
Si bien se necesita más investigación para confirmar si los humanos disfrutarían de los mismos beneficios, los hallazgos ofrecen información prometedora para proteger el cartílago y la estructura ósea. Los ejercicios de salto podrían incluirse en las rutinas previas al vuelo para preparar las articulaciones para el viaje espacial, y máquinas de ejercicio especialmente diseñadas podrían ayudar a integrar entrenamientos similares en el espacio.
El estudio podría ayudar a los científicos a explorar cómo el entrenamiento basado en saltos podría no sólo ayudar a los pacientes con artritis sino también mejorar la salud del cartílago con ejercicios de aplicación general, dijo el autor Chen-Ming Fan, biólogo musculoesquelético de Carnegie Science.
Los investigadores enfatizaron la necesidad de más investigaciones para determinar el volumen y la frecuencia ideales de ejercicio para preservar y fortalecer el cartílago. Estudios futuros también explorarán si el entrenamiento de salto podría ayudar a revertir la pérdida de cartílago y si el ejercicio podría ayudar a los astronautas a fortalecer su cartílago y recuperarse del daño causado por los vuelos espaciales.
"Ahora que obtuvimos la primera pista de que un tipo de ejercicio puede aumentar el cartílago, algo completamente desconocido hasta ahora, podemos empezar a investigar otros tipos de cartílago. ¿Qué pasa con el menisco? ¿Podría también engrosarse?", preguntó Fan, quien también es profesor adjunto en Johns Hopkins. "Esta investigación podría contribuir a los estudios de mejora del rendimiento, en lugar de centrarse únicamente en afecciones patológicas, y ayudar a los atletas o prácticamente a cualquier persona interesada en realizar los ejercicios adecuados para mejorar su rendimiento".
Fuentes:
Marco Chiaberge, Neelima Thottappillil, Anna-Maria Liphardt, Anderson Furlanetto, Dylan Odell, Christine Wang, Stephen Hope, Stephen Smee, Joseph Rehfus, Anja Niehoff, Mark Shelhamer, Colin Norman, Marc J. Philippon, Johnny Huard, Aaron W. James, Chen-Ming Fan. Plyometric training increases thickness and volume of knee articular cartilage in mice. npj Microgravity, 2025; 11 (1) DOI: 10.1038/s41526-025-00458-z
Johns Hopkins University. "Jumping workouts could help astronauts on the moon and Mars, study in mice suggests." ScienceDaily.
