Physiologie environnementale appliquée à l`espace

Physiologie environnementale appliquée à
l’espace
L’homme dans l’espace subit plusieurs altérations de ses systèmes de contrôle. Les
phénomènes de décompression, la répartition vasculaire altérée en sont quelques aspects,
qui sont étudiés au Laboratoire de Physiologie Environnementale et Occupationnelle.
Une particularité cardiaque facteur de risque pour l’astronaute ?
L’absence de pesanteur provoque une remontée de la masse
sanguine vers le thorax et la tête. Cette situation implique de
réactions du système vasculaire en général mais aussi du
système rénal, neuro-endocrinien, système nerveux autonome,
cardiaque etc.… Les spationautes appellent cette situation
ressentie en apesanteur avec une locution burlesque qui
masque la relative sensation d’inconfort ressentie : FAT FACE,
CHIKEN LEGS.
En effet, un gonflement de la face au détriment du volume du
membre inférieur se remarque.
Il faut distinguer le séjour à l’intérieur de l’habitat (Navette, Soyouz, ISS…) et à l’extérieur.
La différence réside dans la variation de pression environnant le spationaute.
En effet, lors de sorties extravéhiculaires, la pression ambiante dans le « Space Suit » (le
scaphandre) est moindre qu’à l’intérieur de l’habitat. Cette situation de dépression peut être
semblable à l’ouverture lente d’une bouteille d’eau gazeuse… des bulles se forment dans le
liquide.
Cette formation de bulles de décompression est présente durant les sorties extravéhiculaires.
Statistiquement le risque que ces bulles soient dangereuses est très faible.
Vous aurez sans doute remarqué le terme « Scaphandre » que
l’on utilise pour les sorties dans l’espace, ce terme vous est
sans doute familier dans un autre environnement : l’eau.
L’analogie entre le plongeur sous-marin et le spationaute ne
s’arrête pas là, d’ailleurs, les bulles circulantes suite à une
décompression en témoignent.
Les études menées sur les plongeurs sous-marins sont un excellent modèle pour comprendre les phénomènes liés à l’espace.
Il y a quelques années l’attention a été focalisée sur un risque
accru éventuel de maladie de décompression chez le plongeur sous-marin. En effet une
particularité anatomique cardiaque présente chez +/-30% des individus en bonne santé (Le
Foram Ovale Perméable) semblait être la cause possible de risques importants de
décompression. La NASA se demandait si il fallait écarter les astronautes qui présentaient
cette particularité pour éviter tout dommage pendant
les sorties extravéhiculaires. En effet, même si les
astronautes précédents avaient eu cette particularité
cardiaque, la quantité des sorties étant tellement faible,
il était possible qu’ils s’en soient sortis indemnes par
chance… mais la construction de l’ISS allait multiplier
par 100 le nombre de sorties extravéhiculaire
nécessaires et par la même, le risque décompressif.
Nos travaux ont conclu à une très faible probabilité
de survenue de ce genre de situation lors de sorties
extravéhiculaires et ont permis à la NASA de ne pas
considérer cette une particularité anatomique
cardiaque comme un argument de disqualification.
La vie en apesanteur induit l’anémie
La suite de l’exploration spatiale est orientée vers de séjours de plus en plus longs. Le projet
MARS est prévu pour une durée de 500 jours.
La persistance en apesanteur est délétère pour le système musculosquelettique mais aussi
pour le système de production des globules sanguins (Hématopoïèse).
Un phénomène topique connu chez le phoque de Weddel, est la contraction splénique,
vidange de la rate. Ceci lui permet d’augmenter son hémoglobine et son hématocrite,
prolongeant ainsi son temps d’apnée.
Les humains sont aussi capables d’une contraction splénique durant l’exercice, ou durant
l’apnée. Cette contraction splénique apporterait un complément de plusieurs centaines de
millilitres de globules rouges concentrés en circulation, car la contraction splénique peut
aller jusqu’à 50% du volume de départ. Toutefois, le volume splénique est très variable
individuellement ; des données récentes montrent une corrélation entre les performances
en apnée et le volume de la rate. Dans notre laboratoire nous avons pu déterminer que des
apnées aussi courtes que 30 secondes peuvent induire une telle contraction.
Un nouveau mécanisme connu sous le nom de « normobaric oxygen paradox » a démontré
que quelques minutes d’oxygénation modérée 1 jour sur 2 pouvaient augmenter le taux
d’hémoglobine……
Faudrait-il pratiquer quelques minutes d’apnée avant un exercice nécessitant une charge
oxyphorique sanguine importante, et relativement de courte durée, bénéficiant ainsi d’une
auto-transfusion instantanée? Peut-être que les astronautes auront des apnées journalières
à pratiquer dans le futur mais aussi à prendre régulièrement une dose d’oxygène afin de
maintenir leur masse sanguine circulante. Cette approche trouve déjà des applications
thérapeutiques.
Cursus universitaire
Sciences de la Motricité, Kinésithérapie, Médecine, Ostéopathie
Contact
Laboratoire de Physiologie Environnementale et Occupationnelle
Haute Ecole Paul Henri Spaak- 91, Av. C. Schaller, 1160 Auderghem
Institut des Sciences de la Motricité – Campus Erasme – Route de Lennik , 1070
Anderlecht
Pr. C.Balestra Ph.D. : [email protected]
Service d’information sur les études à l’ULB : 02 650 36 36 : [email protected]