FACULTE DE MEDECINE HENRI WAREMBOURG Conséquences

UNIVERSITE DU DROIT ET DE LA SANTE - LILLE 2
FACULTE DE MEDECINE HENRI WAREMBOURG
Année 2013
T H E S E P O U R L E D I P L O M E D ' E T A T
D E D O C T E U R E N M E D E C I N E
Conséquences des capacités thérapeutiques sur le pronostic des pathologies
chirurgicales et réanimatoires pouvant survenir au cours
des missions habitées d’exploration spatiale.
Présentée et soutenue publiquement le 4 novembre 2013 à 18 heures
au Pôle Formation
Par Matthieu Komorowski
Jury
Président : Madame le Professeur Renée Krivosic
Assesseurs : Monsieur le Professeur Benoît Tavernier
Monsieur le Professeur Gilles Lebuffe
Directeur de Thèse : Monsieur le Docteur Bernard Comet

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Table des matières
Acronymes ........................................................................................... 15
Introduction et argumentaire ............................................................... 19
1. Revue des modifications physiologiques et des contraintes
techniques et humaines des missions d’exploration spatiale .............. 24
1.1. Modifications physiologiques attendues lors d’une mission d’exploration ............... 24
1.1.1. Système cardiovasculaire .................................................................................... 26
Résumé de l’atteinte cardiovasculaire en apesanteur .................................................... 26
1.1.1.1. Adaptation cardiovasculaires au retour à la gravité ..................................... 29
1.1.1.2. Conséquences opérationnelles de la désadaptation cardiovasculaire .......... 30
1.1.2. Système respiratoire ............................................................................................ 37
1.1.3. Système neurologique ......................................................................................... 38
1.1.4. Système uro-néphrologique ................................................................................ 39
1.1.5. Système immunitaire .......................................................................................... 39
1.1.6. Système digestif .................................................................................................. 39
1.1.7. Système musculo-squelettique ............................................................................ 40
1.2. Contraintes techniques et humaines des missions d’exploration ............................... 41
1.2.1. Profils de missions .............................................................................................. 41
1.2.2. La composition de l’équipage ............................................................................. 43
1.2.3. Limitation en masse et volume ........................................................................... 44
1.2.4. Gravité artificielle ............................................................................................... 45
1.2.5. Contraintes à la pratique de l’anesthésie et des techniques de réanimation ....... 47
1.2.6. Niveaux de capacité diagnostique et thérapeutique ............................................ 51
1.2.7. L’approche de la NASA en 2013. ....................................................................... 54

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2. Caractérisation des pathologies médico-chirurgicales attendues . 56
2.1. Définition d’un milieu analogue et sources retenues ................................................. 56
2.2. Revue des pathologies identifiées dans les différents milieux analogues .................. 57
2.2.1. Médecine spatiale................................................................................................ 57
2.2.1.1. Résumé des évènements critiques survenus dans l’histoire de la conquête
spatiale 58
2.2.1.2. Publications sur le sujet ............................................................................... 59
2.2.1.3. Mortalité dans le corps des astronautes américains : Longitudinal Study of
Astronaut Health ........................................................................................................... 61
2.2.1.4. Pathologies couvertes par les ISS Med Checklists ...................................... 63
2.2.1.5. Pathologies étudiées par le programme de recherche de la NASA Human
Research Program ........................................................................................................ 63
2.2.1.6. Données de l’étude MarsTechCare.............................................................. 65
2.2.1.7. Risque d’évacuation d’une station en orbite terrestre basse ........................ 66
2.2.1.8. Autres sources.............................................................................................. 67
2.2.2. Médecine de guerre et humanitaire ......................................................................... 67
2.2.3. Médecine aéronautique ........................................................................................... 71
2.2.4. Médecine polaire ..................................................................................................... 72
2.2.5. Médecine de montagne ........................................................................................... 73
2.2.6. Médecine de voyage (tourisme) .............................................................................. 74
2.2.7. Collège national des enseignants de réanimation ................................................... 75
2.3. Liste complète des pathologies attendues ...................................................................... 76
2.4. Incidence estimée des évènements médicaux ................................................................ 79
2.4.1. Etudes spécifiquement dédiées à l’estimation du risque de survenue de pathologies
au cours de missions d’exploration spatiale...................................................................... 79
2.4.2. Références supplémentaires .................................................................................... 82
2.4.2.1. Traumatisme .................................................................................................... 82
2.4.2.2. Pathologies respiratoires .................................................................................. 84
2.4.2.3. Pathologies cardio-circulatoires ....................................................................... 85
2.4.2.4. Pathologies neurologiques ............................................................................... 86
2.4.2.5. Pathologies abdominales .................................................................................. 87
2.4.2.6. Pathologies infectieuses ................................................................................... 90

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2.4.2.7. Pathologies liées à l’environnement ................................................................ 91
2.4.3. Tableau récapitulatif ............................................................................................... 92
2.4.4. Classement des pathologies par probabilité de survenue en 5 groupes .................. 93
3. Analyse des milieux analogues ..................................................... 97
3.1. Principes de priorisation en cas de victimes multiples ............................................... 97
3.2. Soins médicaux en l’absence de médecin et outils d’assistance médicale ............... 100
3.3. Composition de l’équipe .......................................................................................... 102
3.4. Monitorage, examen clinique, diagnostic ................................................................ 103
3.5. Télémédecine ........................................................................................................... 104
3.6. Anesthésie ................................................................................................................ 105
3.6.1. Anesthésie générale .......................................................................................... 105
3.6.2. Sédation............................................................................................................. 106
3.6.3. Anesthésie locale (AL), anesthésie loco-régionale (ALR) et anesthésie
périmédullaire ................................................................................................................. 106
3.6.4. Anesthésie pour chirurgie oculaire ................................................................... 108
3.6.5. Analgésie........................................................................................................... 109
3.7. Arrêt cardio-respiratoire ........................................................................................... 109
3.8. Traumatisme ............................................................................................................. 111
3.8.1. Polytraumatisé................................................................................................... 111
3.8.2. Traumatisme crânien ......................................................................................... 116
3.8.3. Traumatisme thoracique.................................................................................... 117
3.8.4. Traumatisme abdominal.................................................................................... 118
3.8.5. Concept de biostase........................................................................................... 118
3.8.6. Fracture des membres ....................................................................................... 121
3.9. Sepsis et choc septique ............................................................................................. 122
3.10. Choc hémorragique ............................................................................................... 124
3.10.1. Introduction ................................................................................................... 124
3.10.2. Score de prédiction d’une transfusion massive ............................................. 125
3.10.3. Masse sanguine et globulaire en apesanteur ................................................. 126
3.10.4. Quels sont les seuils minimums compatibles avec la vie ? ........................... 126
3.10.5. Pertes sanguines autorisées ........................................................................... 127

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3.10.6. Quel est le pronostic du choc hémorragique avec et sans dérivés sanguins ?131
3.10.7. Objectifs de la réanimation ........................................................................... 133
3.10.8. Traitement du choc hémorragique................................................................. 133
3.11. Syndrome de détresse respiratoire aigüe .............................................................. 141
3.12. Insuffisance rénale ................................................................................................ 141
3.13. Critères d’arrêt de soins ........................................................................................ 142
3.14. Matériel medical et consommables ...................................................................... 142
4. Prise en charge et pronostic des pathologies ............................... 144
4.1. Principes de priorisation des victimes multiples ...................................................... 146
4.2. Monitorage, évaluation clinique, conditionnement du patient ................................. 148
4.2.1. Evaluation systématique du patient, identification précoce du patient
réanimatoire .................................................................................................................... 148
4.2.2. Immobilisation du patient, de l’opérateur et du matériel .................................. 150
4.2.3. Accès vasculaire................................................................................................ 152
4.2.4. Bilans sanguins ................................................................................................. 153
4.2.5. Perfusion, injection ........................................................................................... 154
4.2.6. Contrôle des voies aériennes ............................................................................. 154
4.2.7. Ventilation mécanique ...................................................................................... 158
4.3. Anesthésie ................................................................................................................ 159
4.3.1. Induction anesthésique ...................................................................................... 159
4.3.2. Entretien de l’anesthésie et sédation en réanimation ........................................ 160
4.3.3. Anesthésie locale et loco-régionale (AL et ALR) ............................................. 161
4.3.4. Anesthésie périmédullaire ................................................................................. 162
4.3.5. Analgésie post-opératoire ................................................................................. 162
4.3.6. Situations palliatives ......................................................................................... 163
4.4. Traumatisme ............................................................................................................. 163
4.4.1. Polytraumatisme ............................................................................................... 163
4.4.2. Choc hémorragique ........................................................................................... 167
4.4.3. Traumatisme crânien ......................................................................................... 169
4.4.4. Traumatisme médullaire ................................................................................... 173
4.4.5. Traumatisme thoracique.................................................................................... 175