Chamboulement du métabolisme humain

 

Le mal de l'espace

L' apesanteur est l'élément le plus important à prendre en compte lors d'un vol spatial. En effet l'absence de pesanteur a premièrement un impact important sur le sens de l'équilibre. L'oreille interne, grâce aux otolithes, (de petites particules de calcium qui se déplacent librement sous l'effet de la gravité et dont la position est connue par l'interaction avec des cils) et aux canaux semi-circulaires, permet de rester debout et de ressentir les mouvements du corps, En apesanteur, cette dernière ne fonctionne plus correctement. Les signaux provenant des yeux et des canaux semi-circulaires indiquent au cerveau que la tête vient de tourner. Cependant l'action des otolithes dépend de la gravité, ils ne confirment donc pas l'information. Les astronautes ressentent alors différents symptômes : mal de tête, vomissement avec nausées, étrange et désagréable sensation de désorientation. C'est le mal de l'espace (SMS ou Space Motion Sickness). Durant les toutes premières heures de la mission, les astronautes peuvent ne pas être capables de réaliser certaines tâches qui requièrent de la concentration et une bonne forme physique. Cet effet est en général temporaire et l'homme s'adapte plus ou moins rapidement à son nouvel environnement (les symptômes commencent par s'intensifier au bout de quelques heures pour disparaître généralement en deux jours). Au bout de plusieurs vols de longue durée, le mal de l'espace diminue d'intensité. Il est possible qu'il réapparaisse pendant une mission de longue durée. Enfin, il ne touche pas tous les astronautes. En effet, la tolérance d'un individu est très variable, tout comme la réadaptation à l'environnement terrestre. Lors du retour sur Terre, les astronautes ont du mal à maintenir une posture correcte, surtout avec les yeux fermés. Les effets semblent être proportionnels à la durée de la mission. Les astronautes peuvent ressentir des vertiges lorsqu'ils tournent sur eux mêmes ou pendant des mouvements rapides de la tête. Il est également possible qu'ils vomissent dès qu'ils bougent un peu trop la tête.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Astronautes de la NASA 

expérimentant l'apesanteur

pendant un vol parabolique dans

un avion 0G pour s'entrainer

à minorer les effets du mal de l'espace

 

 

 

 

 

 

"Mon visage devenait bouffi, appelé 'Face de lune', à cause des mouvements de fluide".

Et en effet, le visage de l’homme était un peu enflé !

 

 

Fragilisation des os

Sous gravité zéro, la colonne vertébrale grandit. Le calcium et certains sels minéraux quittent les os et ceux ci se fragilisent considérablement . En conséquence la quantité de calcium présente dans l'urine des astronautes peut augmenter de 60 à 100 %, ce qui représente une perte moyenne de presque 0,5 % par mois. Les niveaux élevés d'acide urique, de calcium, de phosphore et de potassium dans l'urine peuvent aussi conduire à l'apparition de calculs rénaux. Dans les cas les plus graves, ils conduisent à un blocage de l'urètre, une intervention chirurgicale est alors nécessaire. Une nourriture riche en calcium, des exercices physiques quotidiens intenses et réguliers, ou le port de pantalons spéciaux (pantalons pingouins) faisant travailler tous les muscles permettent de lutter contre la décalcification des os.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Atrophie musculaire

En s'opposant à la gravité terrestre, les muscles maintiennent leur fonction, leur masse et leur force. En apesanteur, certains muscles commencent à s'atrophier. L'atrophie musculaire réduit l'habilité, la force, et le maintien d'une posture correcte. Cela produit également des douleurs musculaires et ligamentaires. Les effets peuvent persister plusieurs semaines ou même quelques mois après le retour sur Terre. Des exercices physiques (tapis de courses, vélo, appareils de musculation) intenses et quotidiens sont des moyens de lutte contre ce phénomène, mais ne le stoppent pas complètement.Le retour sur Terre est le principal problème . Les astronautes ont du mal à rester debout. Les muscles des jambes, qui normalement contribuent à la circulation du flux sanguin vers la tête, n'ont plus assez de force pour jouer leur rôle. C'est pourquoi les cosmonautes de la station Mir qui rentrent sur Terre sont transportés dans une position assise dès qu'ils sortent de leur capsule Soyouz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sur ce schéma, on peut voir un astronaute sur Terre (on earth) :

  son sang est également réparti dans son corps, lui donnant l'allure de tout être humain sur notre planète.

On y voit de plus un astronaute voyageant dans'espace (in space) : son sang se concentre au niveau de la partie supérieurede son corps et délaisse les membres inférieurs, donnant à notre astronaute un effet de " tête pleine " et des jambes excessivement minces.

 

Action sur le système cardio-vasculaire

La gravité force le sang à s'accumuler dans la partie inférieure du corps. Les battements du cœur, la contraction de certains muscles des jambes et les valvules situées au niveau des veines permettent de faire circuler le sang. En apesanteur, ces mécanismes disparaissent, et la masse sanguine est redistribuée. Une importante quantité de sang (1,5 à 2 litres) va quitter les membres inférieurs pour s'accumuler au niveau de la partie supérieure du corps (région céphalique, thoracique et cervicale). L'organisme humain va interpréter cette irrigation importante de la partie supérieure du corps comme une augmentation du volume sanguin. Les oreillettes comportant des capteurs sensibles au changement de volume (des volorécepteurs), vont se dilater. Les volorécepteurs, excités par la dilatation des oreillettes, vont diminuer en retour la sécrétion de l'hormone antidiurétique (ADH). Il y aura alors une élimination urinaire massive (fuite d'eau et de sels minéraux) et une diminution de la sensation de soif. Une fois revenu sur Terre, certains effets se font ressentir, même si l'appareil cardio-vasculaire finira par retrouver des conditions normales de fonctionnement. Le cœur bat plus vite, pour compenser la diminution de volume sanguin. Le sang s'accumule de nouveau dans la partie inférieure du corps et quitte le cerveau, ce qui conduit à des faiblesses et même des évanouissements dans la position debout (instabilité orthostatique).

 

Diminution du nombre de globules rouges

La diminution du volume sanguin en apesanteur est également accompagnée par une diminution du nombre de globules rouges, (10 à 15 % de globules rouges en moins et même plus suivant la durée de la mission). De retour sur Terre, il faut de 6 à 8 semaines pour retrouver une situation normale. Cela ne compromet pas la santé ou les performances d'un équipage. Néanmoins avec la diminution du volume sanguin, cette situation présente des risques dans le cas de blessures ou d'hémorragie pendant le vol.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Affaiblissement du système immunitaire

Les globules blancs, responsables de la défense de l'organisme, sont également touchés lors d'un vol spatial. Le système immunitaire subit une nette diminution du nombre et des fonctions (réactivité, prolifération dans le cas d'une attaque) des lymphocytes T. En apesanteur, les bactéries, les virus ou les champignons microscopiques flottent plus longtemps dans l'air que dans un environnement soumis à une gravité (artificielle ou non). Aucune infection aggravée par une baisse des capacités du système immunitaire ne s'est produite pour l'instant en vol. Cependant le risque existe.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Action sur le système respiratoire

Sur Terre, lors d'une inspiration, le volume qui pénètre dans la partie supérieure du poumon est deux fois plus élevé que celui qui pénètre dans la partie inférieure. En apesanteur, cette action n'a pas lieu, et la respiration est homogène. Ils se passe le même phénomène pour la quantité de sang capillaire qui irrigue les poumons. Le volume pulmonaire (qui est en rapport avec la concentration des gaz présents dans le sang) diminue, car le mécanisme respiratoire fait intervenir de manière plus importante l'abdomen.