Comment les voyages dans l'espace affectent-ils la colonne vertébrale? Les astronautes qui effectuent de longues missions dans l'espace présentent une atrophie des muscles soutenant la colonne vertébrale, qui ne reviennent pas à la normale même plusieurs semaines après leur retour sur Terre, rapporte une étude en Colonne vertébrale .

Les résultats fournissent de nouvelles informations sur les taux élevés de maux de dos et de maladie discale vertébrale associés aux vols spatiaux prolongés, rapporte le Dr Douglas G. Chang de l'Université de Californie, San Diego, et collègues. "Cela pourrait fournir des informations physiologiques utiles pour soutenir une mission habitée vers Mars, " écrivent les chercheurs. Les données ont été obtenues dans le cadre d'une étude de recherche financée par la NASA, dirigé par les Drs. Alan R. Hargens et Jeffrey C. Lotz.

Les muscles de soutien de la colonne vertébrale peuvent s'affaiblir pendant le vol spatial ; Aucun changement dans la hauteur du disque

Six membres d'équipage de la NASA ont été étudiés avant et après avoir passé quatre à sept mois dans des conditions de « microgravité » sur la Station spatiale internationale. Chaque astronaute a subi une imagerie par résonance magnétique (IRM) de la colonne vertébrale avant sa mission, immédiatement après leur retour sur Terre, et encore un à deux mois plus tard.

L'objectif était de comprendre les facteurs affectant la force de la colonne lombaire et les douleurs lombaires pendant les vols spatiaux de longue durée, ainsi que la réponse de la colonne vertébrale après le retour à la gravité terrestre. Les maux de dos sont fréquents lors de missions prolongées, avec plus de la moitié des membres d'équipage signalant des douleurs à la colonne vertébrale. Les astronautes courent également un risque accru de hernie discale vertébrale dans les mois suivant leur retour d'un vol spatial, environ quatre fois plus élevé que chez les témoins appariés.

Ces changements s'accompagnent d'une augmentation de la taille du corps (environ deux pouces), on pense qu'il résulte d'un « déchargement » de la colonne vertébrale et d'autres changements liés au manque de gravité. Les chercheurs ont utilisé une technique de « maintien du seuil » d'images pour estimer le muscle maigre séparé des composants musculaires non maigres.

Les IRM ont indiqué une atrophie significative de la masse musculaire maigre paraspinale - qui joue un rôle essentiel dans le soutien et le mouvement de la colonne vertébrale - pendant le temps des astronautes dans l'espace. Le muscle maigre, ou "fonctionnel, « La surface transversale des muscles paraspinaux lombaires a diminué en moyenne de 19 % entre les scans en amont et immédiatement après le vol. Un mois ou deux plus tard, seulement environ les deux tiers de la réduction s'étaient rétablis.

Il y avait une réduction encore plus spectaculaire de la surface transversale fonctionnelle des muscles paraspinaux par rapport à la surface transversale paraspinale totale. Le ratio de masse musculaire maigre est passé de 86 pour cent avant le vol à 72 pour cent immédiatement après le vol. Au suivi, le ratio est revenu à 81 %, mais était encore inférieur à la valeur de contrôle en amont.

En revanche, il n'y avait pas de changement constant dans la hauteur des disques intervertébraux rachidiens. Le Dr Chang et ses coauteurs écrivent :"Ces mesures vont à l'encontre des hypothèses précédentes sur les effets de la microgravité sur le gonflement du disque." Des études supplémentaires seront nécessaires pour clarifier les effets sur la hauteur du disque, et s'ils contribuent à l'augmentation de la taille du corps lors des missions spatiales, et au risque accru de hernie discale.

Pendant ce temps, la découverte d'une atrophie musculaire paraspinale suggère des mesures préventives possibles pour réduire les effets rachidiens des vols spatiaux. Par exemple, exercices de renforcement du tronc, comme celles recommandées pour les patients souffrant de maux de dos sur Terre, pourrait être un ajout utile au programme d'entraînement physique des astronautes.

Le yoga pourrait être une autre approche prometteuse, en particulier pour traiter la raideur vertébrale et la mobilité réduite. Le Dr Chang et ses collègues concluent : « Si de nouvelles contre-mesures d'exercice peuvent empêcher l'atrophie musculaire paraspinale en vol, améliorer la douleur et la fonction de la colonne vertébrale, raccourcir le temps de récupération, et comment un tel exercice pourrait être effectué dans un environnement de microgravité avec l'équipement d'exercice disponible nécessite une étude plus approfondie. »

Le Dr Chang a commenté :« Au-dessus de toute cette science, ce que je trouve, c'est l'aspect le plus unique de la recherche spatiale, c'est l'inspiration, la curiosité et l'enthousiasme générés chez presque tous ceux à qui je parle en termes de surmonter les défis personnels, questionner notre place dans l'Univers, et aborder le changement ici à la maison."