Pelo bem da ciência: homem viverá 100 dias embaixo d’água

No que se refere aos pesadelos, estar preso em uma caixa pequena debaixo d’água provavelmente ocupa o topo da lista para muitas pessoas. Entretanto, um professor americano está fazendo isso intencionalmente. Joe Dituri, ex-mergulhador da Marinha dos EUA e especialista em engenharia biomédica, vive em um espaço de 55 metros quadrados a 30 pés de profundidade nas Florida Keys desde 1º de março e planeja permanecer lá por 100 dias. Se ele conseguir, quebrará o recorde de maior tempo passado em um habitat subaquático.

Dituri conduz pesquisas sobre os efeitos da pressão hiperbárica – quando a pressão do ar é maior do que a encontrada ao nível do mar – no corpo humano. Ele pretende usar o tempo que passa abaixo da superfície para examinar o impacto dessa condição de alta pressão na sua saúde.

Curiosamente, a experiência de Dituri será bastante diferente de viver em um submarino. Os submarinos são selados quando submersos e mantêm a pressão do ar equivalente ao nível do mar. Isso significa que não há alterações significativas na pressão, mesmo quando um submarino está a centenas de metros de profundidade.

No entanto, o habitat subaquático de Dituri não possui escotilhas sólidas ou bloqueios de ar entre o oceano e o espaço seco, como um submarino. Imagine um copo de água virado de cabeça para baixo e colocado em uma pia cheia de água. Uma bolsa de ar ainda existirá no topo da área de convivência de Dituri, com uma poça de água no chão de um compartimento oriunda do oceano externo.

Isso implica que o ar dentro de seu habitat é comprimido pelo peso do oceano, aumentando a pressão do ar ao seu redor. A uma profundidade de 30 pés (aproximadamente 9 metros), a pressão do ar dentro desse habitat é cerca de duas vezes maior do que a que ele experimentaria em terra.

Sob pressão

Poucas pesquisas têm investigado o efeito da exposição prolongada à pressão hiperbárica no corpo humano.

No entanto, como todo mergulhador certificado sabe, a pressão hiperbárica pode representar um risco real para nós. Nossos corpos foram adaptados ao longo de gerações de evolução às condições do nível do mar, onde os dois principais gases envolvidos na respiração (oxigênio e dióxido de carbono) são os únicos que atravessam livremente entre nossos pulmões e nosso sangue.

Contudo, à medida que a pressão aumenta, o nitrogênio do ar é forçado a atravessar as delicadas paredes de nossos pulmões, entrando na corrente sanguínea. Isso pode causar uma série de efeitos adversos. Em profundidades entre dez e 30 metros, isso pode levar à euforia leve e humor positivo. A partir de 30 metros de profundidade, pode resultar em comportamento similar à embriaguez – daí o termo “narcose”.

Os cientistas ainda não compreendem completamente por que isso ocorre, mas pode estar relacionado a mudanças na forma como os neurotransmissores sinalizam entre os neurônios em nosso cérebro. Felizmente, isso não será um risco para Dituri, já que ele está a apenas dez metros de profundidade.

Alterações na saúde

Dituri pode esperar vivenciar outras mudanças físicas enquanto mora em seu habitat subaquático.

Embora o habitat possua grandes janelas, Dituri ainda será exposto a apenas metade da quantidade de luz solar que teria em terra. Isso pode causar problemas com seu ritmo circadiano – o “relógio” interno responsável por controlar várias funções do corpo, incluindo nosso ciclo sono-vigília -, que depende da luz do dia. Isso pode resultar em sono interrompido.

Outro desafio para Dituri será obter vitamina D suficiente. A pele precisa de exposição aos raios ultravioleta para produzir essa vitamina, que geralmente vem do sol. É provável que Dituri não receba vitamina D suficiente enquanto vive em seu ambiente subaquático.

A vitamina D desempenha um papel crucial na manutenção da densidade óssea, função muscular e imunidade. Estudos com pessoas que viveram em um habitat subaquático gerenciado pela NASA como um análogo ao voo espacial descobriram que a função imunológica delas diminuiu após apenas 14 dias de estadia.

Dituri precisará obter vitamina D de outras fontes – como alimentos ricos em vitamina D, suplementos ou lâmpadas UV – para minimizar a redução em sua função imunológica. Embora Dituri esteja morando sozinho, astronautas que vivem em ambientes semelhantes relatam ocorrência de infecções latentes. Estes são vírus que muitos de nós carregamos e que nosso sistema imunológico normalmente mantém sob controle. Isso também pode fazer com que Dituri adoeça se sua função imunológica enfraquecer.

Além de um mínimo de caminhada em um habitat bastante pequeno, o único exercício que Dituri fará é nadar. Como a natação não suporta peso, é provável que ocorram perdas de massa óssea e muscular – e podem ser semelhantes ao que os astronautas enfrentam durante longas missões na Estação Espacial Internacional (mas não tão extremas). Adicionar exercícios de resistência, como agachamentos e afundos, pode ajudar Dituri a compensar as perdas de massa muscular e óssea.

Efeitos a longo prazo

Embora o habitat subaquático de Dituri seja diferente de um submarino, a duração de sua estadia não é totalmente distinta do que muitas tripulações de submarinos enfrentam. Pesquisas com submarinos mostram que mesmo alguns meses abaixo da superfície podem ter efeitos de longo prazo, apesar das medidas tomadas para evitá-los.

Por exemplo, mesmo após dois meses no mar, os submarinistas ainda apresentavam padrões de sono perturbados e problemas com os níveis de certos hormônios ligados ao sono. A tripulação também sofreu perdas de massa óssea e muscular. Isso ressalta a importância de Dituri obter exposição e exercícios suficientes à vitamina D.

Claro, a maior questão que permanece é qual efeito a pressão hiperbárica de longo prazo terá em Dituri. Os estudos existentes sobre os efeitos da pressão hiperbárica analisaram apenas exposições de curto prazo, as quais demonstraram efeitos positivos na cicatrização de feridas. Este será um desafio fisiológico e possivelmente psicológico; portanto, embora Dituri seja apenas uma pessoa, os dados de seu experimento ainda serão valiosos para o campo.

* Bradley Elliot é professor sênior de Fisiologia, na Universidade de Westminster, na Inglaterra. Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site The Conversation.