Alors que la NASA se prépare à envoyer des humains sur Mars dans les années 2030, les chercheurs étudient les effets physiques de passer de longues périodes dans l'espace. Maintenant, une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'UT Southwestern montre que le cœur d'un astronaute qui a passé près d'un an à bord de la Station spatiale internationale s'est rétréci, même avec un exercice régulier, même s'il a continué à bien fonctionner.

Les résultats étaient comparables à ce que les chercheurs ont trouvé chez un nageur de longue distance qui a passé près de six mois à essayer de traverser l'océan Pacifique.

L'étude, publié aujourd'hui dans Circulation , rapporte que l'astronaute Scott Kelly, maintenant à la retraite, a perdu en moyenne 0,74 gramme - environ trois dixièmes d'once - par semaine dans la masse du ventricule gauche de son cœur pendant les 340 jours qu'il a passés dans l'espace, du 27 mars, 2015, au 1er mars 2016. Cela s'est produit malgré un régime d'exercice hebdomadaire de six jours de vélo, tapis roulant, ou travail de résistance.

Malgré le rétrécissement, qui s'accompagnait d'une baisse initiale du diamètre du ventricule gauche au repos pour se remplir de sang (diamètre diastolique), le cœur de l'astronaute s'est relativement bien adapté, selon l'auteur principal Benjamin Levine, MARYLAND., professeur de médecine interne à l'UT Southwestern, et fondateur et directeur de l'Institute for Exercise and Environmental Medicine (IEEM) du Texas Health Presbyterian Hospital Dallas, un partenariat entre UT Southwestern et Texas Health Resources

"Il a rétréci un peu. Il s'est atrophié et il est devenu un peu plus petit, mais la fonction est restée bonne, " dit Levine. " Je pense que c'est encourageant pour les vols spatiaux de longue durée. Cela montre que même après un an dans l'espace, le cœur s'adapte relativement bien."

De telles réductions de taille sont également observées chez les patients soumis à un alitement strict et se stabilisent dans le temps, il dit. Levine a récemment terminé un projet différent qui a examiné la structure et la fonction cardiaques de 13 astronautes qui ont passé six mois dans la station spatiale. Cette recherche a révélé que l'adaptation cardiaque à l'espace variait d'un astronaute à l'autre, les astronautes les plus en forme perdant de la masse musculaire cardiaque pendant leur séjour dans l'espace (mais pas autant qu'avec un alitement strict), tandis que certains des moins en forme ont en fait gagné de la masse musculaire. "Tout dépendait de la quantité de travail que le cœur de l'astronaute faisait dans l'espace par rapport à ce qu'il faisait régulièrement au sol, " dit Levine.

Levine est impliqué dans la recherche sur les effets des voyages spatiaux depuis la fin des années 1980, lorsqu'il a implanté le premier cathéter pour surveiller la pression cardiaque d'un astronaute dans l'espace.

Depuis, Levine a travaillé avec la NASA sur divers projets et conseille ses chirurgiens de bord sur les problèmes de santé cardiovasculaire. La NASA lui a récemment accordé 3,8 millions de dollars de financement direct et indirect sur 13 ans pour étudier les effets des voyages spatiaux sur le cœur, financement qui lui permettra de poursuivre ses recherches au fur et à mesure que de plus en plus de vols spatiaux de longue durée seront effectués.

Un autre des intérêts de Levine a été les effets de l'exercice, en particulier l'exercice extrême, ici sur Terre. Il est consultant auprès de la NCAA, la NFL, et le Comité olympique et paralympique des États-Unis.

Dans cette étude, les chercheurs ont comparé l'impact sur le cœur de Kelly avec les effets observés chez un nageur d'endurance qui a entrepris de traverser l'océan Pacifique en 2018. Le nageur, Benoît Lecomte, a fait environ un tiers de la traversée du Pacifique avant de s'arrêter en raison du mauvais temps et des dommages causés à un voilier qui l'accompagnait. Il a nagé plus de 1, 750 milles sur 159 jours, selon l'étude.

La natation d'endurance imite certains des effets créés par l'apesanteur de l'espace, comme la pression de l'eau contrecarre les effets de la gravité, Levine explique. Pendant les vols spatiaux et la natation d'endurance, le cœur n'a pas à travailler aussi fort pour pomper le sang vers le haut depuis les pieds.

Lors de la nage de Lecomte, il a également perdu de la masse dans son ventricule gauche, en moyenne un peu moins de 0,72 gramme par semaine.

Levine dit qu'il a été plus surpris par la perte de masse cardiaque du nageur que par celle de l'astronaute, étant donné que Lecomte nageait en moyenne six heures par jour de natation tandis que Kelly passait une à deux heures à faire de l'exercice. La natation d'endurance n'est pas un exercice de haute intensité, Levine dit, ainsi, le bénéfice de l'exercice était apparemment compensé par le fait que le cœur n'avait pas à travailler aussi dur pour pomper le sang vers le haut.