El Viaje a la Luna de los astronautas en el Orion y nuestro Sistema Respiratorio
Respirar en Orion: lo que el espacio profundo le hace al sistema respiratorio y lo que la ingeniería debe hacer por él.
La misión Artemis II obliga a volver a una verdad fisiológica que durante décadas quedó parcialmente eclipsada por el brillo simbólico de la exploración: fuera de la Tierra, el sistema respiratorio humano no sobrevive por adaptación espontánea, sino porque una nave espacial construye, minuto a minuto, el ambiente que sustituye a la atmósfera terrestre. La misión, lanzada el 1 de abril de 2026 como un vuelo tripulado de sobrevuelo lunar de 10 días, no es solo un viaje alrededor de la Luna. Es, desde el punto de vista respiratorio, una prueba en tiempo real de si Orion puede sostener un pulmón humano dentro de una burbuja tecnológica cerrada, pequeña, autónoma y profundamente hostil a la improvisación. (NASA)
Este matiz importa. Hablar de “cómo respiran los astronautas” puede sonar, a primera vista, a una pregunta simple sobre oxígeno y dióxido de carbono, pero no es así de sencillo. En la Tierra, la respiración ocurre dentro de un continuo físico que damos por hecho: presión barométrica relativamente estable, mezcla gaseosa conocida, circulación ambiental del aire, convección natural, disipación del calor y una gravedad que organiza tanto la ventilación como la perfusión. En la nave Orion, en cambio, el pulmón queda insertado en un medio completamente artificial. La nave debe proveer una atmósfera respirable, remover el CO₂ exhalado, controlar humedad, temperatura, presión, contaminantes traza, microbios y partículas, y además evitar que ese sistema respiratorio ambiental se convierta, por exceso de oxígeno o por mala circulación del aire, en un riesgo de incendio, hipercapnia o reinhalación local. En términos clínicos, el ambiente deja de ser “fondo” y se convierte en “órgano de soporte”. (NASA)
La propia arquitectura de Orion refleja esa lógica. NASA describe un ECLSS (Environmental Control and Life Support System, Sistema de Control Ambiental y Soporte de Vida) tolerante a fallos, menos complejo que otros sistemas humanos previos pero diseñado específicamente para misiones de espacio profundo. Sus prioridades respiratorias son transparentes: revitalización atmosférica, control de presión, ventilación adecuada y monitoreo continuo del ambiente. El sistema regenerable del Orion retira dióxido de carbono y humedad de una atmósfera de nitrógeno y oxígeno; cuando el cartucho se expone al vacío del espacio, ventila esos productos y se regenera. La nave utiliza tanques de oxígeno y nitrógeno a alta presión para controlar la atmósfera, y su monitoreo ambiental mantiene vigilancia sobre temperatura, humedad, presión, ppO₂ y ppCO₂, con capacidad de alerta local y remota cuando esos parámetros salen de rango. El mensaje es claro: en espacio profundo, la “función respiratoria” no termina en el diafragma; incluye necesariamente un sistema de ingeniería que se comporta como extensión del pulmón, en el Orion, el sistema respiratorio humano depende más del ECLSS que de su propia fisiología (NASA)
Desde la fisiología pura, el dato más interesante es que el pulmón humano tolera sorprendentemente bien la microgravedad. La revisión clásica de Prisk mostró que, aunque la gravedad influye de manera decisiva sobre la distribución de ventilación y perfusión en la Tierra, el intercambio gaseoso sigue siendo eficaz en microgravedad por otros mecanismos; la ventilación y la perfusión se vuelven más uniformes, pero esa mayor uniformidad no significa necesariamente un intercambio “mejor” que en 1 g. Más recientemente, una revisión sistemática y metaanálisis de 2023 concluyó que, en vuelos espaciales de larga duración, no se observan cambios consistentes importantes en volúmenes y capacidades pulmonares frente a la Tierra. Esto obliga a una corrección conceptual importante: el problema respiratorio principal del espacio profundo no es que el pulmón se vuelva intrínsecamente incompetente, sino que la respiración pasa a depender críticamente de un entorno físico que ya no ofrece las ayudas invisibles del planeta. (PubMed Prisk (2014) demostró que, aunque la microgravedad elimina los gradientes gravitacionales de ventilación y perfusión, el intercambio gaseoso se mantiene eficaz, lo que sugiere que la función pulmonar es robusta incluso fuera del entorno terrestre, desplazando el foco clínico hacia el control del ambiente respirado.)
Sin embargo, esa aparente “buena tolerancia” no debe idealizarse. Microgravedad no significa neutralidad fisiológica. El desplazamiento cefálico de fluidos modifica la vía aérea superior, la presión hidrostática desaparece, la termodinámica del aire cambia, y la ausencia de convección natural altera cómo se dispersa el gas exhalado alrededor del cuerpo. Un artículo publicado en 2026 en NPJ Biological Physics and Mechanics propuso una explicación biophysical particularmente valiosa: al desaparecer la convección térmica impulsada por la gravedad, también se pierde parte del “plume” de aire caliente que, en la Tierra, ayuda a alejar el exhalado del rostro. El resultado potencial es una especie de “dead space ambiental” delante de la cara, con reinhalación local de CO₂ y sensación de mala calidad del aire, incluso si el intercambio alveolar sigue siendo competente y aunque el ECLSS mantenga control global del ambiente. Esta hipótesis no invalida la fisiología clásica; la completa. Nos recuerda que respirar no es solo mover gas dentro del tórax, sino también habitar un microentorno externo donde ese gas se renueva de manera físicamente eficaz. (Nature En condiciones terrestres, la convección térmica genera un “plume” corriente de aire caliente que facilita la dispersión del gas exhalado. En microgravedad, la pérdida de este fenómeno elimina un mecanismo natural de renovación local del aire, favoreciendo la retención de CO₂ en la zona respiratoria inmediata.)
Por eso, el dióxido de carbono es probablemente la amenaza respiratoria más subestimada del vuelo espacial. La NASA lo reconoce de manera explícita: cuando el sistema de remoción ambiental falla o resulta insuficiente, el CO₂ puede acumularse y producir cefalea, disnea, fatiga, alteración del rendimiento y, en casos extremos, muerte. El Technical Brief reciente sobre CO₂ del OCHMO (reporte técnico sobre purificación del bióxido de carbono), recuerda además que los vehículos y trajes espaciales carecen del beneficio de remoción natural del gas y dependen por completo de sus sistemas artificiales de purificación. Las normas técnicas derivadas de NASA-STD-3001 son reveladoras: el promedio de una hora de ppCO₂ en el volumen habitable no debe exceder 3 mmHg, el sistema debe prevenir la formación de bolsillos térmicos y de CO₂ mediante ventilación adecuada, y debe mostrar y registrar continuamente presión, humedad, temperatura, ppO₂ y ppCO₂. Respiratoriamente, esto equivale a reconocer que la homeostasis ácido-base y la capacidad de trabajo en espacio profundo son inseparables del control ambiental fino. (NASA, el aire exterior terrestre contiene aproximadamente 0.3 mmHg de CO₂ y los ambientes interiores bien ventilados rara vez superan 1 mmHg, los sistemas de soporte vital en vuelo espacial toleran niveles cercanos a 3 mmHg, reflejando un compromiso entre eficiencia fisiológica y limitaciones de ingeniería en sistemas cerrados. Se han asociado: cefaleas con niveles de 2.8 a 4.5 mmHg, y fatiga, malestar, disminución del sueño y náusea con niveles por encima de 4.5 mmHg).
A esto se suma otro punto de enorme interés clínico: la atmósfera espacial no debe ser solo respirable, sino respiratoriamente inteligente. En los requerimientos del enfoque human-centered de ECLSS, NASA establece que la cabina debe mantener al menos 30% de gas diluyente (La presencia de un gas diluyente, predominantemente nitrógeno, es esencial para preservar la estabilidad alveolar, evitar atelectasia por absorción, disminuir riesgo de toxicidad por O₂ y mantener condiciones seguras de presión y combustibilidad dentro de la cabina.) para mitigar atelectasia por absorción clínicamente significativa; el rango blanco de PIO₂ se sitúa en 145–155 mmHg para evitar hipoxia e hiperoxia; y la presión total debe mantenerse en un rango compatible con exposición indefinida sin deterioro medible, con límites sobre la rapidez de los cambios para prevenir barotrauma y reducir riesgo de enfermedad por descompresión. Esta es una lección particularmente relevante para medicina respiratoria: el ambiente respirado no se define sólo por “cuánto oxígeno hay”, sino por la relación entre presión total, diluyente, PIO₂, CO₂, ventilación y tiempo de exposición. En otras palabras, Orion no solo da aire; da una mezcla cuidadosamente diseñada para evitar dos extremos clásicos de la fisiología respiratoria: el colapso alveolar por exceso de oxígeno y la hipoventilación ambiental por acumulación de CO₂. (NASA)
La misión Artemis II en curso muestra además que estas preguntas ya no son teóricas. NASA ha definido el vuelo como una misión de validación de sistemas para sostener tripulación en espacio profundo y, dentro de sus estudios de salud, incluye ARCHeR para vigilar bienestar, actividad y sueño; Standard Measures para integrar datos biológicos y funcionales antes, durante y después del vuelo; estudios inmunológicos; y vigilancia de radiación dentro y fuera de la cápsula. La tripulación vuela más allá de la protección habitual del entorno terrestre y NASA/NOAA mantienen vigilancia continua del clima espacial para advertir fenómenos solares que podrían requerir contramedidas. Respiratoriamente, esto importa porque el pulmón no vive aislado: el balance entre ventilación, perfusión, estado inmunológico, inflamación, radiación y función neurosensorial define la resiliencia real del organismo en el espacio. (NASA: En este mismo marco, resulta particularmente relevante considerar que la fisiología respiratoria en el espacio no opera de manera aislada, sino dentro de un sistema biológico profundamente influido por la organización temporal del organismo. El protocolo ARCHeR (Actigraphy, Circadian Rhythms, and Health in Space Research) introduce una dimensión menos evidente pero crucial: la interacción entre ritmos circadianos, calidad del sueño y desempeño fisiológico global en un entorno donde las referencias naturales de luz y tiempo han desaparecido. La desincronización circadiana, frecuente en vuelo espacial, no solo impacta el estado cognitivo y el bienestar subjetivo, sino que modula la respuesta ventilatoria, la sensibilidad al dióxido de carbono y la percepción de esfuerzo respiratorio. En un ambiente donde el control del CO₂ depende de sistemas artificiales y donde pequeñas variaciones pueden tener efectos acumulativos, la alteración del sueño y de los ritmos biológicos introduce una capa adicional de complejidad fisiológica. Así, el sistema respiratorio en microgravedad no puede entenderse únicamente desde la mecánica pulmonar o el intercambio gaseoso, sino como parte de una red integradora donde la cronobiología, el ambiente cerrado y la regulación neurofisiológica condicionan de manera conjunta la estabilidad respiratoria.)
Ahora bien, si el sistema respiratorio llegara a entrar en crisis, ¿con qué cuenta Orion hoy? La respuesta obliga a distinguir entre supervivencia fisiológica y medicina crítica plena. Orion sí incorpora un sistema de supervivencia extraordinariamente robusto para contingencias atmosféricas: los trajes Orion Crew Survival System pueden mantener vivos a los astronautas hasta por seis días si la cabina pierde presión, y el sistema cerrado puede sostener presión positiva, atmósfera respirable y enfriamiento térmico hasta 144 horas en un escenario de fuga o contaminación. Durante Artemis II, la tripulación ha probado precisamente estos trajes, con comprobaciones de fugas, simulación de entrada al asiento y valoración de movilidad y capacidad para alimentarse e hidratarse. En términos respiratorios, ese traje es un refugio vital portátil: sustituye transitoriamente a la cabina como fuente de aire seguro y depuración de CO₂. (NASA)
Pero una cosa es sobrevivir a una despresurización y otra muy distinta es manejar una insuficiencia respiratoria grave prolongada. Las revisiones sobre anestesia y cirugía en espacio profundo son sobrias en este punto. El kit médico de Orion y de misiones tempranas puede cubrir desde primeros auxilios hasta herramientas diagnósticas básicas —incluidos estetoscopio y electrocardiograma, con soporte desde tierra mediante conferencias médicas privadas y monitor multiparamétrico que tiene US y video laringoscopio: Tempus Pro y LifeBot —, pero no equivale a una UCI compacta. La literatura revisada en anestesia espacial señala que el soporte prolongado de órgano, el oxígeno continuo, la ventilación avanzada, los fluidos abundantes, el laboratorio y la esterilización completa siguen siendo incompatibles con las restricciones de masa, volumen y energía de vehículos como Orion. Dicho de otra forma: la cápsula puede sostener vida, puede responder a contingencias iniciales y puede dar soporte limitado, pero no debe confundirse con una plataforma madura para insuficiencia respiratoria severa prolongada. (NASA)
Esto explica por qué NASA trabaja ya en tecnologías médicas respiratorias de siguiente generación. Entre ellas destaca el desarrollo de oxígeno médico concentrado desde el propio aire de cabina, pensado para reducir el problema de enriquecimiento local de oxígeno y disminuir el riesgo de incendio en un ambiente cerrado. El proyecto contempla flujos desde 3–4 L/min por módulo hasta necesidades cercanas a 15 L/min en pacientes muy enfermos, con interfaces capaces de recibir y mostrar saturación, frecuencia respiratoria y temperatura. No es un detalle menor: en el espacio profundo, administrar oxígeno ya no es simplemente abrir una toma mural, sino introducir una intervención terapéutica que debe convivir con la seguridad atmosférica global de toda la nave. La medicina respiratoria espacial, por tanto, se ve obligada a integrar fisiología clínica, ingeniería de sistemas y seguridad de materiales de un modo mucho más estricto que en la práctica terrestre. (NASA)
Hay, además, una enseñanza conceptual más honda. Durante mucho tiempo, la fisiología respiratoria del espacio se pensó casi exclusivamente desde el interior del pulmón: ventilación, perfusión, difusión, compliance, volúmenes. Todo eso sigue siendo esencial, pero Artemis II y la literatura reciente obligan a ampliar el enfoque. La respiración en espacio profundo es una función distribuida entre el cuerpo humano y la nave. El pulmón depende de un casco de ingeniería alrededor suyo: control de presión, mezcla gaseosa, remoción de CO₂, ventilación ambiental, gestión térmica, refugio radiológico, supervivencia en traje y monitoreo fisiológico. Si la Tierra integra por nosotros esas funciones de manera silenciosa, Orion debe reproducirlas de forma deliberada, cuantificada y redundante. En fisiología respiratoria espacial debemos de preguntarnos: ¿funciona el alvéolo?, pero también si ¿funciona el ecosistema que permite que ese alvéolo siga siendo útil?”. (NASA)
Desde la perspectiva de la medicina respiratoria y de la medicina crítica, esta misión deja una lección elegante y severa. El sistema respiratorio humano es notablemente competente incluso cuando la gravedad desaparece; lo que no desaparece es su dependencia de una atmósfera bien diseñada. El espacio profundo no derrota primero al pulmón: derrota primero al entorno. Por eso, el verdadero equivalente espacial de la insuficiencia respiratoria no empieza necesariamente con estertores o con hipoxemia, sino con el deterioro del medio que hace posible el intercambio gaseoso: presión inadecuada, exceso de oxígeno, ventilación ambiental insuficiente, formación de bolsillos de CO₂, contaminación atmosférica o falla del soporte de traje. En el fondo, Artemis II nos devuelve a una idea fisiológica fundamental: respirar siempre ha sido un acto biológico, pero fuera de la Tierra se vuelve también un acto de arquitectura, de termodinámica y de ingeniería de supervivencia. (NASA)
Epilogo y reflexión. –
Hay algo profundamente revelador en observar a un Ser Humano respirar dentro de una nave que flota lejos de la Tierra. Todo funciona, sí; la fisiología responde, la ingeniería sostiene, los sistemas corrigen lo que el universo no ofrece. Pero nada ahí es espontáneo. Cada bocanada depende de cálculos, de materiales, de energía, de decisiones. Afuera no hay atmósfera que abrace, no hay aire que se renueve por sí mismo, no hay convección que limpie lo exhalado. Todo lo que aquí es gratuito, allá se vuelve esfuerzo.
Y entonces se vuelve inevitable la comparación:
Durante millones de años hemos vivido dentro de una nave infinitamente más compleja y generosa: la Tierra. Una cápsula que regula temperatura, presión, composición de gases, ciclos de luz, agua, vida. Una nave que no construimos y que, sin embargo, sostiene cada respiración sin pedirnos permiso ni tecnología. La llamamos planeta, pero en esencia es eso: nuestro sistema de soporte vital original.
Hoy comenzamos a mirar hacia afuera. Ensayamos. Probamos. Diseñamos cómo sobrevivir lejos de ella. Y en ese intento descubrimos algo que no siempre queremos aceptar: salir de casa no es fácil, dejar nuestro hogar de toda la existencia de la raza humana, requiere precisión, disciplina, renuncia. Tenemos que reconstruir, pieza por pieza, lo que la naturaleza resolvió con una elegancia que apenas empezamos a comprender. El espacio nos deja avanzar, pero no nos acoge. Nos tolera, no nos pertenece. Y seguramente cuando ellos los astronautas vuelvan a la Tierra, sentirán como cuando de tiempo volvemos a la casa paterna, ahí está el calor del hogar, nuestros recuerdos, el aroma de la casa y nuestros más caros afectos, están ahí esperándolos con los brazos abiertos.
Ahí es donde los viajes fuera de nuestro planeta Tierra adquiere un significado más profundo.
No es solo el inicio de una expansión; es también un recordatorio. Cada misión, cada sistema de soporte vital, cada control de oxígeno y cada molécula de CO₂ removida nos confrontan con una verdad sencilla: nuestra naturaleza es terrestre. Podemos explorar otros entornos, podemos aprender a sobrevivir en ellos, incluso habitarlos algún día. Pero nada será equivalente al equilibrio que nos vio nacer.
Quizá por eso el verdadero desafío no está únicamente en aprender a vivir fuera de la Tierra, sino en recordar cómo vivir dentro de ella.
Porque mientras aprendemos a construir atmósferas artificiales para sostener la vida en el vacío, seguimos alterando la única atmósfera que no tuvimos que inventar.
Y tal vez, en el fondo, la lección más importante de mirar hacia el espacio no sea cómo escapar de nuestro hogar, sino cómo comprenderlo mejor… y decidir, con la claridad que da la distancia, cuidarlo como la única nave donde respirar no cuesta nada.
Dr. Alberto López Bascope
Medicina de Aviación
