Les astronautes à bord de la Station spatiale internationale subissent une diminution de leur forme physique en raison d'une diminution de la façon dont l'oxygène se déplace dans le corps, selon une étude de kinésiologie de la Kansas State University. Crédit :NASA
Les astronautes à bord de la Station spatiale internationale ont diminué leur forme physique en raison d'une diminution de la façon dont l'oxygène se déplace dans le corps, selon une étude de kinésiologie de la Kansas State University.
Carl Adé, professeur adjoint de physiologie de l'exercice, et des collaborateurs se sont associés au Johnson Space Center pour découvrir que la capacité d'exercice des astronautes diminue entre 30 et 50 pour cent dans les vols spatiaux de longue durée, car le cœur et les petits vaisseaux sanguins ne sont pas aussi efficaces pour transporter l'oxygène vers le muscle en activité.
"C'est une baisse spectaculaire, " Ade a dit. "Quand votre fonction cardiovasculaire diminue, votre capacité d'exercice aérobie diminue. Vous ne pouvez plus effectuer d'activités physiquement difficiles. Alors que des études antérieures suggèrent que cela se produit en raison de changements dans la fonction cardiaque, nos données suggèrent qu'il se passe certaines choses au niveau du cœur, mais aussi au niveau de la microcirculation au sein des capillaires."
En plus d'améliorer la santé des astronautes et de fournir des informations précieuses pour les futurs vols spatiaux de longue durée, la recherche peut également aider les patients cliniques liés à la Terre souffrant d'insuffisance cardiaque, dit Adé.
La recherche financée par la NASA apparaît dans le Journal de physiologie appliquée dans la publication "Diminution de la consommation maximale d'oxygène après un vol spatial de longue durée:rôle des mécanismes de transport convectifs et diffusifs de l'O2". Le journal a également présenté la recherche dans un podcast récent.
Parmi les autres chercheurs de la Kansas State University impliqués figurent Thomas Barstow, professeur de kinésiologie, et Ryan Broxterman, 2015 Doctorat en physiologie et boursier postdoctoral à l'Université de l'Utah. Alain Moore, professeur agrégé de santé et de kinésiologie à l'Université Lamar, a également contribué.
Carl Adé, Professeur adjoint de physiologie de l'exercice à l'Université d'État du Kansas, et des collaborateurs ont découvert que la capacité d'exercice des astronautes diminue dans les vols spatiaux de longue durée parce que le cœur et les petits vaisseaux sanguins ne sont pas aussi efficaces pour transporter l'oxygène. Crédit : Université d'État du Kansas
Dans l'espace ou sur la Station spatiale internationale, les astronautes doivent effectuer de nombreuses tâches physiquement exigeantes, de la tâche plus simple d'ouvrir une porte de capsule à de futures tâches planétaires potentiellement plus intenses telles que l'aide à un membre d'équipage tombé au combat. Il est tout aussi important de s'assurer que les astronautes peuvent effectuer des tâches vitales lorsqu'ils reviennent à la gravité, des tâches qui pourraient inclure un atterrissage d'urgence sur Terre ou la réalisation d'activités extravéhiculaires à la surface de Mars, dit Adé.
Pour l'étude, les chercheurs ont utilisé les données du Johnson Space Center sur neuf astronautes masculins et féminins qui ont passé environ six mois à bord de la Station spatiale internationale. Les données comprenaient des mesures d'exercice avant et après leur séjour dans l'espace.
Les astronautes ont effectué un test d'exercice sur vélo stationnaire plusieurs mois avant leur lancement vers la Station spatiale internationale. Les chercheurs ont établi la capacité d'exercice des astronautes grâce à des mesures telles que la consommation d'oxygène, débit cardiaque, concentration d'hémoglobine et saturation artérielle - qui illustrent l'efficacité avec laquelle le corps transporte l'oxygène vers les mitochondries musculaires. Quelques jours après son retour sur terre, les astronautes ont effectué le même test d'exercice sur vélo stationnaire pour déterminer les changements dans la capacité d'exercice aérobie.
En comparant les deux ensembles de données, les chercheurs ont constaté une diminution de 30 à 50 pour cent de l'absorption maximale d'oxygène. L'absorption maximale d'oxygène est le taux maximal d'oxygène consommé pendant l'exercice et indique la santé cardiorespiratoire d'une personne. Les chercheurs attribuent cette diminution à la façon dont la microgravité modifie l'interaction entre les capillaires des vaisseaux sanguins et les globules rouges, mais dites que plus de recherche est nécessaire pour comprendre ce qui se passe dans les capillaires.
« Cette diminution est liée non seulement à la santé, mais performances, " a déclaré Ade. " Si nous pouvons comprendre pourquoi la consommation maximale d'oxygène diminue, qui nous permet de proposer des interventions ciblées, qu'il s'agisse d'exercice ou d'interventions pharmacologiques. Cette nouvelle information importante peut aider ces astronautes et empêcher tout changement de performance défavorable dans leur travail. »
Bien que la recherche soit essentielle à la planification des futurs vols spatiaux de longue durée, comme les voyages vers Mars ou dans l'espace lointain, il peut également aider à comprendre la fonction des vaisseaux sanguins chez les patients plus âgés ou les patients souffrant d'insuffisance cardiaque.
"Nous avons vu des situations similaires se produire avec l'insuffisance cardiaque et le vieillissement, " Ade a déclaré. "Si nous pouvons mieux comprendre ce qui se passe dans l'astronaute et comment l'empêcher, alors nous pourrions peut-être faire exactement la même chose chez un patient plus âgé ou qui souffre d'insuffisance cardiaque."
