Medicina espacial

Antes de enviar humanos, las agencias espaciales utilizaron animales para estudiar los efectos de los viajes espaciales en el cuerpo. ^{[ 10 ]} Después de varios años de recuperaciones fallidas de animales, el lanzamiento de un cohete Aerobee en septiembre de 1951 fue el primer regreso seguro de un mono y un grupo de ratones desde altitudes cercanas al espacio. ^{[ 11 ]} El 3 de noviembre de 1957, el Sputnik 2 se convirtió en la primera misión en llevar un animal vivo al espacio, una perra llamada Laika . Este vuelo y otros sugirieron la posibilidad de volar de forma segura en el espacio dentro de un entorno controlado y proporcionaron datos sobre cómo reaccionan los seres vivos a los vuelos espaciales. ^{[ 10 ]} Vuelos posteriores con cámaras para observar a los animales sujetos mostrarían condiciones de vuelo como alta G y gravedad cero. ^{[ 11 ]} Las pruebas rusas produjeron datos fisiológicos más valiosos de las pruebas con animales. ^{[ 11 ]}

El 31 de enero de 1961, un chimpancé llamado Ham fue lanzado en un vuelo suborbital a bordo de un vehículo de lanzamiento Mercury-Redstone . El vuelo tenía como objetivo simular la misión planeada del astronauta Alan Shepard . La misión planeaba alcanzar una altitud de 115 millas y velocidades de hasta 4400 millas por hora. ^{[ 12 ]} Sin embargo, el vuelo real alcanzó las 157 millas y una velocidad máxima de 5857 millas por hora. ^{[ 12 ]} Durante el vuelo, Ham experimentó 6,6 minutos de ingravidez . Después de amerizar en el Océano Atlántico, Ham fue recuperado por el USS Donner . ^{[ 13 ]} Sufrió solo lesiones leves durante el vuelo, recibiendo únicamente una contusión en la nariz. ^{[ 14 ]} Los signos vitales de Ham fueron monitoreados y registrados durante los 16 minutos de vuelo, y se utilizaron para desarrollar sistemas de soporte vital para futuros astronautas humanos. ^{[ 14 ]}

Actualmente se siguen realizando pruebas con animales en el espacio, y se envían regularmente ratones, hormigas y otros animales a la Estación Espacial Internacional . ^{[ 15 ]} En 2014, se enviaron ocho colonias de hormigas a la ISS para investigar el comportamiento grupal de las hormigas en microgravedad. La ISS permite investigar el comportamiento animal sin necesidad de enviarlos en cápsulas diseñadas específicamente. ^{[ 15 ]}

El avión propulsado por cohetes North American X-15 brindó una oportunidad temprana para estudiar los efectos de un entorno cercano al espacio en la fisiología humana. ^{[ 16 ]} A su máxima velocidad y altitud operativas, el X-15 proporcionó aproximadamente cinco minutos de ingravidez. Esta oportunidad permitió el desarrollo de dispositivos para facilitar el trabajo en entornos de baja presión y alta aceleración, como trajes presurizados y sistemas de telemetría para recopilar datos fisiológicos. ^{[ 17 ]} Estos datos y tecnologías permitieron una mejor planificación de misiones para futuras misiones espaciales. ^{[ 17 ]}

La medicina espacial fue un factor crítico en el programa espacial tripulado de Estados Unidos, comenzando con el Proyecto Mercury . ^{[ 18 ]} La principal precaución que tomaron los astronautas de Mercury para protegerse de entornos de alta G, como el lanzamiento y la reentrada, fue un sofá con cinturones de seguridad para asegurar que los astronautas no fueran movidos a la fuerza de su posición. Además, los pilotos experimentados demostraron ser más capaces de afrontar escenarios de alta G. ^{[ 11 ]} Una de las preocupaciones más apremiantes con el entorno de la misión del Proyecto Mercury fue la naturaleza aislada de la cabina. Había mayores preocupaciones sobre los problemas psicológicos que sobre los efectos en la salud fisiológica. Pruebas sustanciales con animales demostraron más allá de toda duda razonable a los ingenieros de la NASA que los vuelos espaciales podían realizarse de forma segura siempre que se dispusiera de un entorno con clima controlado. ^{[ 11 ]}

El programa Gemini abordó principalmente los problemas psicológicos derivados del aislamiento en el espacio con dos tripulantes. Tras regresar del espacio, se registró que los tripulantes experimentaron pérdida de equilibrio y disminución de la capacidad anaeróbica. ^{[ 19 ]}

El programa Apolo comenzó con una base sustancial de conocimientos médicos y precauciones derivadas de Mercury y Gemini . La comprensión de los entornos de alta y baja gravedad estaba bien documentada y los efectos del aislamiento se habían abordado con Gemini y Apolo, que contaban con múltiples ocupantes en una misma cápsula. La investigación principal del programa Apolo se centró en la monitorización previa y posterior al vuelo. ^{[ 19 ]} Algunos planes de misión del Apolo se pospusieron o modificaron debido a que algunos o todos los miembros de la tripulación contrajeron una enfermedad contagiosa. El Apolo 14 instituyó una forma de cuarentena para los miembros de la tripulación con el fin de frenar la propagación de enfermedades comunes. ^{[ 19 ]} Si bien la eficacia del Programa de Estabilización de la Salud de la Tripulación de Vuelo fue cuestionable, ya que algunos miembros de la tripulación aún contrajeron enfermedades, ^{[ 19 ]} el programa mostró resultados suficientes para mantener su implementación en los programas espaciales actuales. ^{[ 20 ]}

La trombosis venosa profunda de la vena yugular interna del cuello se descubrió por primera vez en 2020 en un astronauta que realizaba una estancia prolongada en la ISS, lo que requirió tratamiento con anticoagulantes. ^{[ 24 ]} Un estudio posterior realizado con once astronautas reveló una disminución del flujo sanguíneo en las venas del cuello e incluso una inversión del flujo sanguíneo en dos de ellos. ^{[ 25 ]} La NASA está llevando a cabo actualmente más investigaciones para determinar si estas anomalías podrían predisponer a los astronautas a la formación de coágulos sanguíneos.

Se han observado alteraciones del ritmo cardíaco entre los astronautas. ^{[ 26 ]} La mayoría de estas se han relacionado con enfermedades cardiovasculares , pero no está claro si se debieron a afecciones preexistentes o a los efectos del vuelo espacial . Se espera que la detección avanzada de la enfermedad coronaria haya mitigado en gran medida este riesgo. Otros problemas del ritmo cardíaco, como la fibrilación auricular , pueden desarrollarse con el tiempo, lo que requiere la detección periódica del ritmo cardíaco de los miembros de la tripulación. Más allá de estos riesgos cardíacos terrestres, existe cierta preocupación de que la exposición prolongada a la microgravedad pueda provocar alteraciones del ritmo cardíaco. Aunque esto no se ha observado hasta la fecha, se justifica una mayor vigilancia.

En el espacio, los astronautas utilizan un traje espacial , esencialmente una nave espacial individual autónoma, para realizar caminatas espaciales o actividades extravehiculares (EVA). Los trajes espaciales generalmente se inflan con oxígeno al 100% a una presión total inferior a un tercio de la presión atmosférica normal . La eliminación de componentes atmosféricos inertes como el nitrógeno permite al astronauta respirar cómodamente, a la vez que le brinda la movilidad necesaria para usar las manos, los brazos y las piernas para realizar las tareas requeridas, lo cual sería más difícil con un traje de mayor presión.

Después de que el astronauta se pone el traje espacial, el aire se reemplaza por oxígeno al 100% en un proceso llamado "purga de nitrógeno". Para reducir el riesgo de enfermedad por descompresión , el astronauta debe pasar varias horas "pre-respirando" a una presión parcial de nitrógeno intermedia , para que sus tejidos corporales liberen el nitrógeno lo suficientemente lento como para que no se formen burbujas. Cuando el astronauta regresa al entorno de "mangas de camisa" de la nave espacial después de una EVA, la presión se restablece a la presión operativa de esa nave espacial, generalmente la presión atmosférica normal. La enfermedad por descompresión en los vuelos espaciales consiste en la enfermedad por descompresión (EDC) y otras lesiones debidas a cambios de presión no compensados, o barotrauma .

Los astronautas en el espacio tienen sistemas inmunitarios debilitados, lo que significa que, además de una mayor vulnerabilidad a nuevas exposiciones, los virus ya presentes en el cuerpo —que normalmente estarían suprimidos— se activan. ^{[ 43 ]} En el espacio, las células T no se reproducen adecuadamente, y las que existen tienen menor capacidad para combatir las infecciones. ^{[ 44 ]} La investigación de la NASA está midiendo el cambio en los sistemas inmunitarios de sus astronautas, además de realizar experimentos con células T en el espacio.

El 29 de abril de 2013, científicos del Instituto Politécnico Rensselaer, financiados por la NASA , informaron que, durante los vuelos espaciales en la Estación Espacial Internacional , los microbios parecen adaptarse al entorno espacial de maneras "no observadas en la Tierra" y de maneras que "pueden conducir a aumentos en el crecimiento y la virulencia ". ^{[ 45 ]}

En marzo de 2019, la NASA informó que los virus latentes en los humanos pueden activarse durante las misiones espaciales , lo que podría añadir un mayor riesgo para los astronautas en futuras misiones al espacio profundo. ^{[ 46 ]}

Un experimento del transbordador espacial de 2006 descubrió que Salmonella typhimurium , una bacteria que puede causar intoxicación alimentaria , se volvía más virulenta cuando se cultivaba en el espacio. ^{[ 47 ]} El 29 de abril de 2013, científicos del Instituto Politécnico Rensselaer, financiados por la NASA , informaron que, durante el vuelo espacial en la Estación Espacial Internacional (ISS), los microbios parecen adaptarse al entorno espacial de maneras "no observadas en la Tierra" y de maneras que "pueden conducir a aumentos en el crecimiento y la virulencia ". ^{[ 45 ]} Más recientemente, en 2017, se descubrió que las bacterias eran más resistentes a los antibióticos y prosperaban en la casi ingravidez del espacio. ^{[ 48 ]} Se ha observado que los microorganismos sobreviven al vacío del espacio exterior. ^{[ 49 ] [ 50 ]} En 2018, investigadores informaron, tras detectar la presencia en la ISS de cinco cepas bacterianas de Enterobacter bugandensis , ninguna patógena para los humanos, que los microorganismos en la ISS deberían ser monitoreados cuidadosamente para seguir asegurando un entorno médicamente saludable para los astronautas . ^{[ 51 ] [ 52 ]}

Los vuelos espaciales tripulados a menudo requieren que las tripulaciones de astronautas soporten largos períodos sin descanso. Los estudios han demostrado que la falta de sueño puede causar fatiga que lleva a errores al realizar tareas críticas. ^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]} Además, las personas que están fatigadas a menudo no pueden determinar el grado de su deterioro. ^{[ 56 ]} Los astronautas y el personal de tierra frecuentemente sufren los efectos de la privación del sueño y la alteración del ritmo circadiano . La fatiga debida a la falta de sueño, los cambios en el sueño y la sobrecarga de trabajo podría causar errores de desempeño que ponen en riesgo a los participantes del vuelo espacial, comprometiendo los objetivos de la misión, así como la salud y la seguridad de quienes están a bordo.

El hecho de abandonar la gravedad terrestre y regresar a ella provoca mareo, vértigo y pérdida del equilibrio en los astronautas. Al estudiar cómo los cambios pueden afectar el equilibrio en el cuerpo humano —que involucra los sentidos, el cerebro, el oído interno y la presión arterial— la NASA espera desarrollar tratamientos que puedan usarse en la Tierra y en el espacio para corregir los trastornos del equilibrio. Hasta entonces, los astronautas de la NASA deben depender de un medicamento llamado midodrina (una pastilla contra el mareo que aumenta temporalmente la presión arterial) y/o prometazina para poder realizar las tareas necesarias para regresar a casa sanos y salvos. ^{[ 57 ]}

La osteopenia espacial es la pérdida ósea asociada a los vuelos espaciales tripulados . ^{[ 3 ]} El metabolismo del calcio se ve limitado en microgravedad, lo que provoca que el calcio se filtre fuera de los huesos. ^{[ 10 ]} Tras un viaje de 3 a 4 meses al espacio, se necesitan aproximadamente de 2 a 3 años para recuperar la densidad ósea perdida. ^{[ 58 ] [ 59 ]} Se están desarrollando nuevas técnicas para ayudar a los astronautas a recuperarse más rápidamente. La investigación en las siguientes áreas tiene el potencial de contribuir al proceso de regeneración ósea:

• Los cambios en la dieta y el ejercicio pueden reducir la osteoporosis.
• La terapia de vibración puede estimular el crecimiento óseo. ^{[ 60 ]}
• La medicación podría estimular al organismo a producir más de la proteína responsable del crecimiento y la formación ósea.

En el espacio, los músculos de las piernas, la espalda, la columna vertebral y el corazón se debilitan y atrofian porque ya no son necesarios para vencer la gravedad, al igual que las personas pierden masa muscular con la edad debido a la disminución de la actividad física. ^{[ 3 ]} Los astronautas se basan en investigaciones en las siguientes áreas para desarrollar músculo y mantener la masa corporal:

• El ejercicio puede ayudar a desarrollar músculo si se dedican al menos dos horas diarias a rutinas de entrenamiento de resistencia.
• Estimulación eléctrica neuromuscular como método para prevenir la atrofia muscular. ^{[ 17 ]}

Durante las misiones espaciales de larga duración , los astronautas pueden desarrollar cambios oculares y discapacidad visual conocidos colectivamente como Síndrome Neuro-ocular Asociado al Espacio (SANS). ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]} Estos problemas de visión pueden ser una preocupación importante para futuras misiones de vuelos espaciales profundos, incluyendo una misión tripulada a Marte . ^{[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 67 ]}

El 31 de diciembre de 2012, un estudio respaldado por la NASA informó que los vuelos espaciales tripulados pueden dañar el cerebro de los astronautas y acelerar la aparición de la enfermedad de Alzheimer . ^{[ 68 ] [ 69 ] [ 70 ]}

El 2 de noviembre de 2017, científicos informaron que se han encontrado cambios significativos en la posición y estructura del cerebro en astronautas que han realizado viajes al espacio , según estudios de resonancia magnética . Los astronautas que realizaron viajes espaciales más largos mostraron mayores cambios cerebrales. ^{[ 71 ] [ 72 ]}

Bajo la influencia de la gravedad terrestre , la sangre y otros fluidos corporales son atraídos hacia la parte inferior del cuerpo al estar de pie. Cuando se elimina la gravedad durante la exploración espacial, se eliminan las presiones hidrostáticas en todo el cuerpo y el cambio resultante en la distribución de la sangre puede ser similar al que se produce al estar acostado en la Tierra, donde las diferencias hidrostáticas se minimizan. Al regresar a la Tierra, la reducción del volumen sanguíneo debido al vuelo espacial produce hipotensión ortostática . ^{[ 74 ]} La tolerancia ortostática después del vuelo espacial ha mejorado considerablemente gracias a las contramedidas de carga de fluidos que toman los astronautas antes del aterrizaje. ^{[ 75 ]}

El cosmonauta soviético Valentin Lebedev , quien pasó 211 días en órbita durante 1982 (un récord absoluto de permanencia en la órbita terrestre), perdió la vista debido a cataratas progresivas . Lebedev declaró: "Sufrí mucha radiación en el espacio. Todo se ocultó en aquel entonces, durante los años soviéticos, pero ahora puedo decir que dañé mi salud debido a ese vuelo". ^{[ 3 ] [ 80 ]} El 31 de mayo de 2013, científicos de la NASA informaron que una posible misión humana a Marte podría implicar un gran riesgo de radiación basado en la cantidad de radiación de partículas energéticas detectada por el RAD en el Laboratorio Científico de Marte mientras viajaba de la Tierra a Marte en 2011-2012. ^{[ 67 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]}

El 11 de junio de 2024, investigadores del Departamento de Medicina Renal del University College de Londres informaron que «Surgen graves riesgos para la salud (con respecto a los riñones) cuanto más tiempo una persona está expuesta a la radiación galáctica y la microgravedad». ^{[ 81 ] [ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]} Basándose en su investigación actual con ratones, los investigadores predijeron que los astronautas que han estado expuestos a la microgravedad, la gravedad reducida y la radiación galáctica durante unos 3 años en una misión a Marte podrían tener que regresar a la Tierra conectados a máquinas de diálisis. ^{[ 85 ]}

Se ha observado que los vuelos espaciales alteran los procesos fisiológicos que influyen en los patrones de sueño en los seres humanos. ^{[ 86 ]} Los astronautas presentan ritmicidad de cortisol asincrónica, fluctuaciones diurnas atenuadas en la temperatura corporal y disminución de la calidad del sueño. ^{[ 86 ]} La alteración del patrón de sueño en los astronautas es una forma de trastorno del sueño del ritmo circadiano extrínseco (causado por el medio ambiente) . ^{[ 86 ]}

Actualmente solo existen tres becas de investigación en Medicina Espacial: la de la Universidad de Texas en Houston, la de la UCLA y la de Harvard.

Todos los programas de capacitación mencionados anteriormente deben incluir capacitación en las siguientes áreas:

• Medicina de cuidados intensivos
• Entrenamiento para vuelos espaciales comerciales
• Medicina de vuelo
• Procedimientos de radiología intervencionista
• Sistemas de soporte vital humano para el espacio
• Medicina de urgencias
• Estudios aeroespaciales
• Salud global
• Medicina hiperbárica e hipobárica
• Salud pública
• Medicina de desastres
• Medicina prehospitalaria
• Medicina en entornos salvajes y extremos

La enfermería espacial es la especialidad de enfermería que estudia cómo los viajes espaciales influyen en los patrones de respuesta humanos. Al igual que la medicina espacial, esta especialidad también contribuye al conocimiento sobre la atención de enfermería a pacientes en la Tierra. ^{[ 87 ] [ 88 ]}

El uso de somníferos hipnóticos está muy extendido entre los astronautas. Un estudio de 10 años de duración reveló que el 75 % y el 78 % de los miembros de la tripulación de la ISS y del transbordador espacial informaron haber tomado dichos medicamentos durante su estancia en el espacio. ^{[ 89 ]} De los astronautas que tomaron medicamentos hipnóticos, la frecuencia de uso fue del 52 % de todas las noches. La NASA asigna 8,5 horas de descanso para dormir al día a los astronautas a bordo de la ISS, pero la duración media del sueño es de tan solo 6 horas. ^{[ 90 ]} La mala calidad y cantidad del sueño pueden comprometer el rendimiento y la atención diurna de la tripulación espacial. Por ello, mejorar el sueño nocturno ha sido objeto de investigación financiada por la NASA durante más de medio siglo. ^{[ 91 ]} Se han investigado las siguientes estrategias farmacológicas y ambientales en el contexto del sueño en el espacio:

• La terapia de luz, que implica la exposición a luz visible en intensidades y longitudes de onda variables para sincronizar el ritmo circadiano, es un tema clave de interés en la investigación financiada por la NASA. ^{[ 92 ]} Varios fotorreceptores en el ojo humano, como la melanopsina, la rodopsina y la fotopsina, se comunican con el núcleo supraquiasmático (el marcapasos circadiano maestro del cerebro) para sincronizar el ritmo circadiano. ^{[ 93 ]} Los fotorreceptores de melanopsina son más sensibles a las longitudes de onda de luz azul en el rango de 470–490  nm (luz azul). ^{[ 94 ]} La NASA ha probado e implementado paneles de luz rítmica en la ISS para ayudar a sincronizar los ritmos circadianos de los astronautas. ^{[ 95 ] [ 96 ]} La NASA pronto probará paneles de luz más avanzados que cambian la intensidad y la longitud de onda de su luz emitida según la hora del día, con luces de tinte rojo (<600  nm) que se utilizarán por la noche para proporcionar visibilidad en la "noche" y longitudes de onda más cortas de alta intensidad de luz que se utilizarán por la "mañana" o en momentos en que se necesite alerta y vigilancia. ^{[ 97 ] [ 98 ]}
• La melatonina , una hormona natural secretada por la glándula pineal, ha demostrado efectos positivos en la reducción de la latencia del sueño en órbita. ^{[ 99 ]}
• Los sedantes-hipnóticos no benzodiacepínicos (también conocidos como "fármacos Z"), como el zolpidem , la zopiclona y el zaleplón, son los medicamentos que se dispensan con mayor frecuencia en la ISS. ^{[ 100 ]} A pesar de su uso generalizado entre los astronautas, se ha realizado relativamente poca investigación sobre los no benzodiacepínicos en el contexto de los vuelos espaciales. Investigaciones previas sugieren que los no benzodiacepínicos pueden producir menos deterioro residual que la mayoría de las benzodiacepinas. ^{[ 101 ]} El no benzodiacepínico de acción más corta, el zaleplón, produce poco o ningún deterioro cognitivo (en dosis clínicamente relevantes) incluso cuando se administra tan solo una hora antes de despertar. ^{[ 102 ]} Los astronautas frecuentemente toman segundas dosis de fármacos hipnóticos; la menor duración de acción de los no benzodiacepínicos puede ser más adecuada para la administración a mitad de la noche. ^{[ 103 ]}
• Las benzodiazepinas son medicamentos de uso frecuente en el espacio, aunque con menos frecuencia que los fármacos Z no benzodiazepínicos . ^{[ 104 ]} La acción prolongada de algunas benzodiazepinas utilizadas por los astronautas, como el temazepam , se ha citado como "no ideal" para su uso en vuelos espaciales debido a su alta tendencia a causar deterioro matutino. ^{[ 103 ]}
• El modafinilo , un fármaco para mantenerse despierto, está disponible en la estación espacial para mitigar los efectos nocivos de la interrupción del sueño y "optimizar el rendimiento en estado de fatiga". ^{[ 105 ]} El modafinilo ha mostrado resultados positivos en la recuperación de la función cognitiva a niveles basales ante la privación total del sueño, aunque no se han realizado estudios que examinen los efectos del modafinilo en astronautas.

La ecografía es la principal herramienta de diagnóstico por imagen en la ISS y en las futuras misiones previstas. Las radiografías y las tomografías computarizadas implican radiación, lo cual es inaceptable en el entorno espacial. Si bien la resonancia magnética utiliza campos magnéticos para crear imágenes, actualmente es demasiado grande para considerarla una opción viable. La ecografía, que utiliza ondas sonoras para crear imágenes y se presenta en dispositivos del tamaño de una computadora portátil, proporciona imágenes de una amplia variedad de tejidos y órganos. Actualmente se utiliza para examinar el globo ocular y el nervio óptico con el fin de ayudar a determinar la(s) causa(s) de los cambios que la NASA ha observado, principalmente en astronautas que realizan misiones de larga duración. La NASA también está ampliando los límites del uso de la ecografía en relación con los problemas musculoesqueléticos, ya que estos son algunos de los problemas más comunes y probables. Los principales desafíos para el uso de la ecografía en las misiones espaciales son la capacitación del astronauta en el uso del equipo (los técnicos de ecografía pasan años capacitándose y desarrollando las habilidades necesarias para ser "buenos" en su trabajo), así como la interpretación de las imágenes capturadas. Gran parte de la interpretación de la ecografía se realiza en tiempo real, pero no es práctico capacitar a los astronautas para que lean e interpreten ecografías. Por lo tanto, los datos se envían actualmente al centro de control de la misión y se remiten al personal médico para su lectura e interpretación. Las futuras misiones de exploración deberán ser autónomas debido a que los tiempos de transmisión son demasiado prolongados para situaciones médicas urgentes o de emergencia. Actualmente se está investigando la posibilidad de operar de forma autónoma o de utilizar otros equipos, como resonancias magnéticas.

Gracias a la mayor capacidad de carga que ofrecía el programa del Transbordador Espacial, los diseñadores de la NASA pudieron crear un kit de preparación médica más completo. El SOMS consta de dos paquetes separados: el Kit de Medicamentos y Vendajes (MBK) y el Kit Médico de Emergencia (EMK). Mientras que el MBK contenía medicamentos encapsulados (tabletas, cápsulas y supositorios), material para vendajes y medicamentos tópicos, el EMK incluía medicamentos para administración por inyección, artículos para realizar cirugías menores, artículos de diagnóstico/terapéuticos y un kit de pruebas microbiológicas. ^{[ 106 ]}

John Glenn , el primer astronauta estadounidense en orbitar la Tierra, regresó al espacio con gran pompa en la misión STS-95 a los 77 años de edad para afrontar los desafíos fisiológicos que impiden los viajes espaciales de larga duración para los astronautas: pérdida de densidad ósea, pérdida de masa muscular, trastornos del equilibrio, alteraciones del sueño, cambios cardiovasculares y depresión del sistema inmunitario; todos ellos problemas que afectan tanto a las personas mayores como a los astronautas. ^{[ 107 ]}

• Radioterapia para el tratamiento del cáncer: En colaboración con la Clínica Cleveland , el ciclotrón del Centro de Investigación Glenn en Cleveland, Ohio, se utilizó en los primeros ensayos clínicos para el tratamiento y la evaluación de la terapia de neutrones para pacientes con cáncer. ^{[ 112 ]}
• Andadores plegables : Fabricados con un material metálico ligero desarrollado por la NASA para aeronaves y naves espaciales, los andadores plegables son portátiles y fáciles de manejar.
• Sistemas de alerta personal: Se trata de dispositivos de alerta de emergencia que pueden usar las personas que necesiten asistencia médica o de seguridad urgente. Al pulsar un botón, el dispositivo envía una señal a una ubicación remota para solicitar ayuda. Para enviar la señal, el dispositivo utiliza tecnología de telemetría desarrollada por la NASA.
• Tomografías computarizadas y resonancias magnéticas : Estos dispositivos son utilizados por los hospitales para ver el interior del cuerpo humano . Su desarrollo no habría sido posible sin la tecnología proporcionada por la NASA después de que encontrara una manera de tomar mejores imágenes de la Luna. ^{[ 113 ]}
• Estimulación Eléctrica Neuromuscular (EENM): Una forma de tratamiento desarrollada originalmente para combatir la atrofia muscular en el espacio, que ha demostrado tener aplicaciones fuera de este ámbito. Un ejemplo destacado del uso de EENM fuera de la medicina espacial son los dispositivos de estimulación muscular para personas paralizadas. Estos dispositivos pueden utilizarse hasta media hora al día para prevenir la atrofia muscular en personas paralizadas. ^{[ 114 ]} Proporcionan estimulación eléctrica a los músculos equivalente a correr cinco kilómetros por semana. Un ejemplo conocido es el uso que Christopher Reeve hizo de ellos en su terapia. Además de para personas paralizadas, también tiene aplicaciones en la medicina deportiva, donde se utiliza para controlar o prevenir posibles daños que los estilos de vida de alta intensidad pueden causar en los atletas. ^{[ 115 ]}
• Herramientas de evaluación ortopédica: en la NASA se desarrolló equipo para evaluar la postura, la marcha y las alteraciones del equilibrio, junto con un método libre de radiación para medir la flexibilidad ósea mediante vibración.
• Mapeo del pie diabético : Esta técnica fue desarrollada en el centro de la NASA en Cleveland, Ohio, para ayudar a controlar los efectos de la diabetes en los pies.
• Acolchado de espuma: la espuma especial que se usa para amortiguar a los astronautas durante el despegue se utiliza en almohadas y colchones en muchas residencias de ancianos y hospitales para ayudar a prevenir úlceras, aliviar la presión y proporcionar un mejor descanso nocturno.
• Máquinas de diálisis renal: la Corporación Marquardt , empresa predecesora de la NASA, estaba desarrollando un sistema para purificar y reciclar agua durante las misiones espaciales a finales de la década de 1960. ^{[ 116 ]} A partir de este proyecto, la Corporación Marquardt observó que estos procesos podían utilizarse para eliminar los residuos tóxicos del líquido de diálisis usado. ^{[ 116 ]} Esto permitió el desarrollo de una máquina de diálisis renal. ^{[ 116 ]} Estas máquinas se basan en tecnología desarrollada por la NASA para procesar y eliminar los residuos tóxicos del líquido de diálisis usado. ^{[ 116 ]}

• Sillas de ruedas parlantes : las personas paralizadas que tienen dificultades para hablar pueden usar una función de voz en sus sillas de ruedas que fue desarrollada por la NASA para crear voz sintetizada para aeronaves. Las "sillas de ruedas parlantes" o la prótesis de voz portátil versátil (VSP) es una tecnología que ayuda en la comunicación para personas no verbales. ^{[ 118 ]} El proyecto comenzó en mayo de 1978 y terminó en noviembre de 1981. ^{[ 118 ]} Originalmente, esta tecnología fue creada para personas diagnosticadas con parálisis cerebral que usaban sillas de ruedas eléctricas tradicionales. ^{[ 118 ]} Esta tecnología es portátil y versátil, además de ser una prótesis de voz muy exitosa. ^{[ 118 ]} Sin embargo, el apodo "silla de ruedas parlante" ha creado cierta separación de la silla de ruedas en sí. ^{[ 118 ]} La VSP es fácilmente accesible para la persona que la usa mediante la operación de uno o varios interruptores o mediante un teclado, y utiliza una voz sintética utilizada para el habla verbal. ^{[ 118 ]} La voz sintética proporciona oportunidades de comunicación que tienen las personas que hablan normalmente, tales como: comunicarse con personas en una multitud, comunicarse en la oscuridad, comunicarse con personas con problemas de visión, comunicarse con niños pequeños, comunicarse cuando el oyente está de espaldas, etc. ^{[ 118 ]} La voz sintética también proporciona una sensación de comunicación personal e individual, ya que el teclado se puede programar con palabras "divertidas" así como con "frases desechables". ^{[ 118 ]} La primera versión de la prótesis de habla portátil versátil se completó en mayo de 1979. ^{[ 118 ]} Se hicieron adiciones a la VSP en noviembre de 1979 y proporcionaron más controles para el habla. ^{[ 118 ]} Para noviembre de 1979, la VSP era capaz de tomar texto en inglés y producir con éxito habla en inglés. ^{[ 118 ]} El usuario también podía almacenar y recuperar vocabulario, así como editar y crear nuevo vocabulario. ^{[ 118 ]} Los controles y conectores en la VSP eran versátiles, lo que permitía la capacidad de conectar y usar. ^{[ 118 ]} Debido a las limitaciones de los sistemas ASR, las prótesis de voz portátiles han optado por el uso del reconocimiento de voz silenciosa (SSR). ^{[ 119 ]} El objetivo de usar SSR con VSP es reconocer información relacionada con el habla mediante algunos modos como la electromiografía de superficie (sEMG). ^{[ 119 ]}Los modelos de reconocimiento de voz utilizaron algoritmos para extraer características relacionadas con el habla a través de las señales sEMG. ^{[ 119 ]} Los patrones de las señales sEMG utilizaron modelos gramaticales para reconocer secuencias de palabras. ^{[ 119 ]} También se utilizaron modelos basados ​​en fonemas para reconocer vocabulario de palabras previamente no entrenadas. ^{[ 119 ]} Se utilizaron sensores multipunto con estos algoritmos, los cuales podían organizarse de manera flexible para registrar las mediciones de las señales sEMG de los pequeños músculos articulares que se encuentran en la cara y el cuello humanos. ^{[ 119 ]}
• Sillas de ruedas plegables y ligeras: sillas de ruedas diseñadas para la portabilidad que se pueden plegar y guardar en el maletero de los coches. Utilizan materiales sintéticos que la NASA desarrolló para sus naves aéreas y espaciales.
• Marcapasos cardíaco implantable quirúrgicamente : estos dispositivos dependen de tecnologías desarrolladas por la NASA para su uso con satélites. Transmiten información sobre la actividad del marcapasos, como el tiempo restante antes de que sea necesario reemplazar las baterías. ^{[ 120 ]}
• Desfibrilador cardíaco implantable : este dispositivo monitoriza continuamente la actividad cardíaca y puede administrar una descarga eléctrica para restablecer la regularidad del ritmo cardíaco.
• Comunicaciones de los servicios de emergencias médicas: la tecnología utilizada para transmitir datos telemétricos entre la Tierra y el espacio fue desarrollada por la NASA para monitorizar la salud de los astronautas en el espacio desde tierra. Las ambulancias utilizan esta misma tecnología para enviar información, como lecturas de electrocardiogramas , de los pacientes en tránsito a los hospitales. Esto permite un tratamiento más rápido y eficaz.
• Terapia de ingravidez : La ingravidez del espacio puede permitir a algunas personas con movilidad reducida en la Tierra —incluso a aquellas normalmente confinadas a sillas de ruedas— moverse con facilidad. El físico Stephen Hawking aprovechó la ingravidez en el avión Vomit Comet de la NASA en 2007. ^{[ 121 ]} Esta idea también condujo al desarrollo de la cinta de correr antigravedad de la NASA, que emplea «presión diferencial del aire para imitar la gravedad». ^{[ 122 ]}

El estudio de ultrasonido diagnóstico avanzado en microgravedad está financiado por el Instituto Nacional de Investigación Biomédica Espacial e implica el uso de ultrasonido entre astronautas, incluidos los excomandantes de la ISS Leroy Chiao y Gennady Padalka, quienes son guiados por expertos remotos para diagnosticar y potencialmente tratar cientos de afecciones médicas en el espacio. Este estudio tiene un amplio impacto y se ha extendido para abarcar lesiones deportivas profesionales y olímpicas, así como a estudiantes de medicina. Se prevé que el ultrasonido guiado remotamente tenga aplicaciones en la Tierra en situaciones de emergencia y atención médica rural. Los hallazgos de este estudio se enviaron para su publicación a la revista Radiology a bordo de la Estación Espacial Internacional; el primer artículo enviado desde el espacio. ^{[ 123 ] [ 124 ] [ 125 ]}