Pourquoi certains astronautes reviennent de la Station spatiale internationale avec des lunettes? Les problèmes oculaires sont l'un des problèmes les plus importants survenus au cours des trois à quatre dernières années de la science des stations spatiales, affectant 20% des astronautes. Et le bureau des astronautes prend ce problème très au sérieux, a souligné Scott Smith, qui dirige le laboratoire de biochimie nutritionnelle au Johnson Space Center.
C'est un exemple de la façon dont les séjours prolongés en vol peuvent altérer votre santé. Malgré les meilleurs efforts de la NASA, les os et les muscles s'affaiblissent et des mois de rééducation sont nécessaires après que les astronautes aient passé un semestre sur la station spatiale. Mais ces dernières années, il y a eu des progrès dans la compréhension de ce que la microgravité fait au corps humain - et comment y remédier.
Prenez le problème de la vision, par exemple. Les médecins pensaient qu'une augmentation du déplacement des fluides dans la tête augmente la pression sur le nerf optique, une tache à l'arrière de l'œil qui affecte la vision. Il y a quelques choses qui pourraient affecter cela:
- Exercice. Il est demandé aux astronautes d'allouer 2,5 heures par jour à l'exercice sur la Station spatiale internationale, ce qui correspond à environ 1,5 heure d'activité après la configuration et les transitions. L'haltérophilie comprime les muscles et pourrait faire entrer plus de sang dans leur tête. La NASA a installé sur la station spatiale un appareil d'exercice résistif avancé qui est plus puissant que son prédécesseur, mais cela est peut-être aussi à l'origine du problème de vision, a déclaré Smith. "Il est ironique que l'appareil d'exercice qui nous passionne pour travailler les muscles et les os puisse blesser les yeux."
- Niveaux de CO2. Ce gaz (qui se produit naturellement lorsque les humains expirent) est «relativement élevé» sur la station spatiale, car il faut plus d'énergie et plus de fournitures pour garder l'atmosphère plus propre, a déclaré Smith. "Une exposition accrue au dioxyde de carbone augmentera le flux sanguin vers votre tête", a-t-il déclaré. Si cela s'avère être la cause, a-t-il ajouté, la NASA est prête à apporter des modifications pour réduire les niveaux de CO2 à la station.
- Problèmes de folate (vitamine B).Sur les rames de sang et d'urine collectées depuis avant que la NASA ne commence à étudier ce problème, elles avaient étudié une voie biochimique (nutritive) dans le corps qui déplace les unités de carbone d'un composé à un autre. Ceci est important pour synthétiser l'ADN et fabriquer des acides aminés, et implique plusieurs vitamines et nutriments. Après que les scientifiques ont commencé à remarquer des changements dans le folate (une forme de vitamine B), ils ont approfondi et trouvé une chose intéressante concernant l'homocystéine, un type d'acide aminé au cœur de cette seule voie du carbone. Il s'avère que les astronautes ayant des problèmes de vision après le vol avaient des niveaux plus élevés (mais pas anormaux) d'homocystéine dans leur sang avant le vol, comme publié ici.
"C'est de la spéculation, mais nous pensons que les différences génétiques dans cette voie peuvent en quelque sorte modifier votre réponse aux choses qui affectent le flux sanguin dans la tête", a déclaré Smith.
Après avoir trouvé ces preuves essentiellement «circonstancielles» d'une prédisposition génétique aux problèmes de vision, ils ont proposé une expérience pour examiner les gènes associés à un métabolisme du carbone. «Pour vous donner une idée de l’importance de ce problème, nous sommes allés voir chaque membre d’équipage qui a volé vers la station spatiale ou qui volera vers la station spatiale. Nous avons demandé s'ils nous donneraient un échantillon de sang et examineraient leurs gènes pour un meytabolisme du carbone », a-t-il déclaré. "Nous avons approché 72 astronautes pour ce faire, et 70 d'entre eux nous ont donné du sang, ce qui est inouï."
Alors que la NASA essaie de comprendre ce qui se passe avec la vision des astronautes, l'agence a fait des progrès substantiels dans la préservation de la densité osseuse pendant les vols - pour la première fois en 50 ans de vols spatiaux, a ajouté Smith.
Nous avons mentionné le dispositif d'exercice résistif avancé, un appareil de levage de poids orbital qui a été installé et utilisé pour la première fois lors de l'expédition 18 en 2008 et qui est utilisé depuis sur la station spatiale. C'est une grande amélioration par rapport au précédent appareil d'exercice résistif intérimaire (iRED), qui n'offrait pas suffisamment de résistance, permettant à certains astronautes de «maximiser» l'appareil et ne pouvait pas augmenter davantage les charges d'haltérophilie après quelques semaines ou mois d'utilisation.
«Nous avons piloté l'iRED en station et la perte osseuse en station ressemblait exactement à celle de Mir, c'est-à-dire sans appareil d'exercice résistif disponible», a déclaré Smith. Mais cela a radicalement changé avec ARED, qui a deux fois plus de capacité de chargement. Les équipages mangeaient mieux, maintenaient leur poids corporel et avaient de meilleurs niveaux de vitamine D par rapport à ceux d'avant. Plus frappant encore, ils ont maintenu leur densité osseuse aux niveaux de contrôle en amont, comme le montre cet article.
Alors que nous pensons que l'os est semblable à du ciment et immuable (au moins jusqu'à ce que vous en cassiez un!), C'est en fait un organe qui se décompose et se reforme toujours. Lorsque la dégradation s'accélère, par exemple lorsque vous n'y mettez pas de poids en orbite, vous perdez la densité osseuse et vous êtes plus à risque de fractures.
Pourquoi est inconnu, sauf pour dire que l'os semble s'appuyer sur une sorte de «signalisation» qui indique que des charges ou des poids sont placés dessus. À l'inverse, si vous voulez mettre plus de poids sur vos os - peut-être en portant un sac à dos avec des poids - votre squelette deviendrait progressivement plus gros pour accueillir le poids supplémentaire.
Bien qu'il soit excitant que l'ARED maintienne la densité osseuse, la question est de savoir si le corps peut soutenir deux processus se produisant à un rythme plus rapide qu'avant le vol: la dégradation et l'accumulation d'os. Davantage d'études seront nécessaires, a déclaré Smith, pour déterminer si cela affecte la résistance de l'os, ce qui est finalement plus important que la densité minérale. La nutrition et l'exercice peuvent également être optimisés pour permettre une meilleure conservation des os.
C'est l'une des choses que les scientifiques sont ravis d'étudier avec la prochaine mission d'un an sur la Station spatiale internationale, lorsque Scott Kelly (NASA) et Mikhail Kornienko (Roscosmos) feront partie d'un petit nombre de personnes à effectuer une année civile consécutive. dans l'espace. Le «remodelage» osseux ne se stabilise pas après six mois, mais il se rapproche peut-être d'un an.
Smith a souligné que la qualité des données sur la santé s'est également améliorée depuis les missions Mir de longue durée du début au milieu des années 1990. Des marqueurs spécifiques de la dégradation et de la formation osseuse venaient d'être découverts et mis en œuvre à cette époque, alors qu'aujourd'hui ils sont couramment utilisés en médecine. Entre cela et le fait que les données Mir de la NASA proviennent de missions de plus courte durée, Smith a déclaré qu'il était vraiment impatient de voir ce que l'année dans l'espace dirait aux scientifiques.
Ceci conclut une série en trois parties sur la santé des astronautes. Il y a deux jours: pourquoi la science humaine est si difficile à faire dans l'espace. Hier: Comment faire fonctionner les exercices dans Zero G?
