Depuis le premier vol soutenu d'un avion motorisé à Kitty Hawk, en Caroline du Nord (États-Unis), en 1903, l'aviation est devenue une activité internationale majeure. On estime que de 1960 à 1989, le nombre annuel de passagers aériens des vols réguliers est passé de 20 millions à plus de 900 millions (Poitrast et deTreville 1994). Les avions militaires sont devenus des systèmes d'armes indispensables pour les forces armées de nombreux pays. Les progrès de la technologie aéronautique, en particulier la conception des systèmes de survie, ont contribué au développement rapide des programmes spatiaux avec des équipages humains. Les vols spatiaux orbitaux sont relativement fréquents et les astronautes et cosmonautes travaillent dans des véhicules spatiaux et des stations spatiales pendant de longues périodes.

Dans l'environnement aérospatial, les facteurs de stress physiques qui peuvent affecter la santé du personnel navigant, des passagers et des astronautes dans une certaine mesure comprennent les concentrations réduites d'oxygène dans l'air, la pression barométrique réduite, le stress thermique, l'accélération, l'apesanteur et une variété d'autres dangers potentiels (DeHart 1992 ). Cet article décrit les implications aéromédicales de l'exposition à la gravité et à l'accélération pendant le vol dans l'atmosphère et les effets de la microgravité subis dans l'espace.

Gravité et accélération

La combinaison de la gravité et de l'accélération rencontrée pendant le vol dans l'atmosphère produit une variété d'effets physiologiques ressentis par l'équipage et les passagers. À la surface de la terre, les forces de gravité affectent pratiquement toutes les formes d'activité physique humaine. Le poids d'une personne correspond à la force exercée sur la masse du corps humain par le champ gravitationnel terrestre. Le symbole utilisé pour exprimer l'amplitude de l'accélération d'un objet en chute libre lorsqu'il tombe près de la surface de la terre est appelé g, ce qui correspond à une accélération d'environ 9.8 m/s² (Glaister 1988a; Leverett et Whinnery 1985).

ACCÉLÉRATION se produit chaque fois qu'un objet en mouvement augmente sa vitesse. Vitesse décrit le taux de mouvement (vitesse) et la direction du mouvement d'un objet. Ralentissement fait référence à une accélération qui implique une réduction de la vitesse établie. L'accélération (ainsi que la décélération) est une quantité vectorielle (elle a une amplitude et une direction). Il existe trois types d'accélération : l'accélération linéaire, un changement de vitesse sans changement de direction ; accélération radiale, changement de direction sans changement de vitesse ; et l'accélération angulaire, un changement de vitesse et de direction. Pendant le vol, les aéronefs sont capables de manœuvrer dans les trois directions, et l'équipage et les passagers peuvent subir des accélérations linéaires, radiales et angulaires. En aviation, les accélérations appliquées sont couramment exprimées en multiples de l'accélération due à la gravité. Par convention, G est l'unité exprimant le rapport d'une accélération appliquée à la constante gravitationnelle (Glaister 1988a ; Leverett et Whinnery 1985).

Biodynamie

La biodynamie est la science traitant de la force ou de l'énergie de la matière vivante et constitue un domaine d'intérêt majeur dans le domaine de la médecine aérospatiale. Les avions modernes sont très maniables et capables de voler à des vitesses très élevées, provoquant des forces d'accélération sur les occupants. L'influence de l'accélération sur le corps humain dépend de l'intensité, de la vitesse d'apparition et de la direction de l'accélération. La direction de l'accélération est généralement décrite par l'utilisation d'un système de coordonnées à trois axes (x, y, z) dans laquelle la verticale (z) est parallèle à l'axe longitudinal du corps, le x l'axe est orienté d'avant en arrière, et le y axe orienté côte à côte (Glaister 1988a). Ces accélérations peuvent être classées en deux types généraux : soutenues et transitoires.

Accélération soutenue

Les occupants des aéronefs (et des engins spatiaux opérant dans l'atmosphère sous l'influence de la gravité lors du lancement et de la rentrée) subissent généralement des accélérations en réponse aux forces aérodynamiques du vol. Des changements prolongés de vitesse impliquant des accélérations de plus de 2 secondes peuvent résulter de changements de vitesse ou de direction de vol d'un aéronef. Les effets physiologiques d'une accélération soutenue résultent de la distorsion soutenue des tissus et des organes du corps et des changements dans le flux sanguin et la distribution des fluides corporels (Glaister 1988a).

Accélération positive ou vers l'avant le long de la z axe (+G_z) représente la préoccupation physiologique majeure. Dans le transport aérien civil, G_z les accélérations sont peu fréquentes, mais peuvent occasionnellement se produire à un degré modéré lors de certains décollages et atterrissages, et en vol dans des conditions de turbulence de l'air. Les passagers peuvent éprouver de brèves sensations d'apesanteur lorsqu'ils sont soumis à des chutes brutales (effet négatif G_z accélérations), s'ils ne sont pas retenus dans leur siège. Une accélération brutale inattendue peut projeter des membres d'équipage ou des passagers non retenus contre les surfaces internes de la cabine de l'avion, entraînant des blessures.

Contrairement à l'aviation civile de transport, l'exploitation d'avions militaires à hautes performances et d'avions de voltige et de pulvérisation aérienne peut générer des accélérations linéaires, radiales et angulaires nettement plus élevées. Des accélérations positives substantielles peuvent être générées lorsqu'un aéronef à hautes performances modifie sa trajectoire de vol pendant un virage ou une manœuvre de remontée après un piqué prononcé. Le +G_z les caractéristiques de performance des avions de combat actuels peuvent exposer les occupants à des accélérations positives de 5 à 7 G pendant 10 à 40 secondes (Glaister 1988a). Le personnel navigant peut subir une augmentation du poids des tissus et des extrémités à des niveaux d'accélération relativement faibles de seulement +2 G_z. A titre d'exemple, un pilote de 70 kg qui a effectué une manœuvre d'avion qui a généré +2 G_z connaîtrait une augmentation du poids corporel de 70 kg à 140 kg.

Le système cardiovasculaire est le système organique le plus important pour déterminer la tolérance globale et la réponse à +G_z stress (Glaister 1988a). Les effets d'une accélération positive sur la vision et les performances mentales sont dus à une diminution du flux sanguin et de l'apport d'oxygène aux yeux et au cerveau. La capacité du cœur à pomper le sang vers les yeux et le cerveau dépend de sa capacité à dépasser la pression hydrostatique du sang en tout point du système circulatoire et des forces d'inertie générées par le positif G_z accélération. La situation peut être assimilée à celle de tirer vers le haut un ballon partiellement rempli d'eau et d'observer la distension vers le bas du ballon en raison de la force d'inertie résultante agissant sur la masse d'eau. L'exposition à des accélérations positives peut entraîner une perte temporaire de la vision périphérique ou une perte totale de conscience. Les pilotes militaires d'avions à hautes performances risquent de développer des G-pannes induites lorsqu'elles sont exposées à des accélérations positives rapides ou prolongées dans le +G_z axe. Des arythmies cardiaques bénignes surviennent fréquemment après une exposition à des niveaux élevés et soutenus de +G_z accélération, mais ont généralement une signification clinique minimale à moins qu'une maladie préexistante ne soit présente ; –G_z l'accélération se produit rarement en raison des limitations de la conception et des performances de l'avion, mais peut se produire lors d'un vol dos, de boucles et de vrilles extérieures et d'autres manœuvres similaires. Les effets physiologiques associés à l'exposition à -G_z l'accélération implique principalement une augmentation des pressions vasculaires dans le haut du corps, la tête et le cou (Glaister 1988a).

Les accélérations de durée soutenue qui agissent perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps sont appelées accélérations transversales et sont relativement rares dans la plupart des situations d'aviation, à l'exception des décollages assistés par catapulte et jet ou fusée à partir de porte-avions, et lors du lancement de systèmes de fusée tels que la navette spatiale. Les accélérations rencontrées dans de telles opérations militaires sont relativement faibles et n'affectent généralement pas le corps de manière majeure car les forces d'inertie agissent perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps. En général, les effets sont moins prononcés que dans G_z accélérations. Accélération latérale en ±G_y l'axe sont rares, sauf avec des avions expérimentaux.

Accélération transitoire

Les réponses physiologiques des individus aux accélérations transitoires de courte durée sont une considération majeure dans la science de la prévention des accidents d'aviation et de la protection de l'équipage et des passagers. Les accélérations transitoires sont d'une durée si brève (considérablement inférieure à 1 seconde) que le corps est incapable d'atteindre un état d'équilibre. La cause la plus fréquente de blessures dans les accidents d'avion résulte de la décélération brutale qui se produit lorsqu'un avion heurte le sol ou l'eau (Anton 1988).

Lorsqu'un avion percute le sol, une énorme quantité d'énergie cinétique applique des forces dommageables à l'avion et à ses occupants. Le corps humain répond à ces forces appliquées par une combinaison d'accélération et de déformation. Les blessures résultent de la déformation des tissus et des organes et des traumatismes des parties anatomiques causés par une collision avec des composants structurels du cockpit et/ou de la cabine de l'avion.

La tolérance humaine à une décélération brutale est variable. La nature des blessures dépendra de la nature de la force appliquée (qu'il s'agisse principalement d'un impact pénétrant ou contondant). A l'impact, les forces générées sont dépendantes des décélérations longitudinales et horizontales généralement appliquées à un occupant. Les forces de décélération brusques sont souvent classées en forces tolérables, préjudiciables et mortelles. Tolérable les forces produisent des blessures traumatiques telles que des écorchures et des ecchymoses; préjudiciable produisent des traumatismes modérés à graves qui peuvent ne pas être invalidants. On estime qu'une impulsion d'accélération d'environ 25 G maintenu pendant 0.1 seconde est la limite de tolérance le long du +G_z axe, et qu'environ 15 G pendant 0.1 s est la limite pour le –G_z axe (Anton 1988).

Plusieurs facteurs affectent la tolérance humaine aux accélérations de courte durée. Ces facteurs comprennent l'amplitude et la durée de la force appliquée, la vitesse d'apparition de la force appliquée, sa direction et le site d'application. Il convient de noter que les personnes peuvent supporter des forces beaucoup plus importantes perpendiculairement au grand axe du corps.

Contre-mesures de protection

Le dépistage physique des membres d'équipage pour identifier les maladies préexistantes graves qui pourraient les exposer à un risque accru dans l'environnement aérospatial est une fonction clé des programmes aéromédicaux. De plus, des contre-mesures sont à la disposition des équipages d'aéronefs à hautes performances pour se protéger contre les effets néfastes des accélérations extrêmes pendant le vol. Les membres d'équipage doivent être formés pour reconnaître que de multiples facteurs physiologiques peuvent réduire leur tolérance aux G stress. Ces facteurs de risque comprennent la fatigue, la déshydratation, le stress thermique, l'hypoglycémie et l'hypoxie (Glaister 1988b).

Trois types de manœuvres que les membres d'équipage d'aéronefs à hautes performances utilisent pour minimiser les effets néfastes d'une accélération soutenue pendant le vol sont la tension musculaire, l'expiration forcée contre une glotte fermée ou partiellement fermée (arrière de la langue) et la respiration à pression positive (Glaister 1988b; De Hart 1992). Les contractions musculaires forcées exercent une pression accrue sur les vaisseaux sanguins pour réduire l'accumulation veineuse et augmenter le retour veineux et le débit cardiaque, ce qui entraîne une augmentation du flux sanguin vers le cœur et le haut du corps. Bien qu'efficace, la procédure nécessite un effort actif extrême et peut rapidement entraîner de la fatigue. L'expiration contre une glotte fermée, appelée Manœuvre de Valsalva (ou Procédure M-1) peut augmenter la pression dans le haut du corps et augmenter la pression intrathoracique (à l'intérieur de la poitrine); cependant, le résultat est de courte durée et peut être préjudiciable s'il se prolonge, car il réduit le retour sanguin veineux et le débit cardiaque. L'expiration forcée contre une glotte partiellement fermée est un anti-G manœuvre d'effort. La respiration sous pression positive représente une autre méthode pour augmenter la pression intrathoracique. Des pressions positives sont transmises au petit système artériel, ce qui entraîne une augmentation du flux sanguin vers les yeux et le cerveau. La respiration en pression positive doit être associée à l'utilisation d'anti-G combinaisons pour éviter une accumulation excessive dans le bas du corps et les membres.

Les équipages militaires pratiquent une variété de méthodes de formation pour améliorer G tolérance. Les équipages s'entraînent fréquemment dans une centrifugeuse composée d'une nacelle attachée à un bras rotatif qui tourne et génère +G_z accélération. Le personnel navigant se familiarise avec le spectre des symptômes physiologiques qui peuvent se développer et apprend les procédures appropriées pour les contrôler. L'entraînement physique, en particulier la musculation de tout le corps, s'est également avéré efficace. L'un des dispositifs mécaniques les plus couramment utilisés comme équipement de protection pour réduire les effets de +G l'exposition consiste en un anti-G costumes (Glaister 1988b). Le vêtement typique en forme de pantalon se compose de vessies sur l'abdomen, les cuisses et les mollets qui se gonflent automatiquement au moyen d'un anti-G vanne dans l'avion. L'anti-G la valve se gonfle en réaction à une accélération appliquée sur l'avion. Lors de l'inflation, l'anti-G costume produit une augmentation des pressions tissulaires des membres inférieurs. Cela maintient la résistance vasculaire périphérique, réduit l'accumulation de sang dans l'abdomen et les membres inférieurs et minimise le déplacement vers le bas du diaphragme pour empêcher l'augmentation de la distance verticale entre le cœur et le cerveau qui peut être causée par une accélération positive (Glaister 1988b).

La survie aux accélérations transitoires associées aux écrasements d'aéronefs dépend de systèmes de retenue efficaces et du maintien de l'intégrité du poste de pilotage/de la cabine afin de minimiser l'intrusion de composants d'aéronef endommagés dans l'espace de vie (Anton 1988). La fonction des ceintures sous-abdominales, des harnais et des autres types de systèmes de retenue est de limiter les mouvements du personnel navigant ou des passagers et d'atténuer les effets d'une décélération soudaine lors d'un impact. L'efficacité du système de retenue dépend de la façon dont il transmet les charges entre le corps et le siège ou la structure du véhicule. Les sièges à atténuation d'énergie et les sièges orientés vers l'arrière sont d'autres caractéristiques de la conception des avions qui limitent les blessures. D'autres technologies de protection contre les accidents comprennent la conception de composants de la cellule pour absorber l'énergie et des améliorations dans les structures des sièges pour réduire les défaillances mécaniques (DeHart 1992; DeHart et Beers 1985).

Microgravité

Depuis les années 1960, les astronautes et les cosmonautes ont effectué de nombreuses missions dans l'espace, dont 6 alunissages américains. La durée de la mission a été de plusieurs jours à plusieurs mois, quelques cosmonautes russes effectuant des vols d'environ 1 an. À la suite de ces vols spatiaux, une grande partie de la littérature a été écrite par des médecins et des scientifiques décrivant les aberrations physiologiques en vol et après le vol. Pour la plupart, ces aberrations ont été attribuées à l'exposition à l'apesanteur ou à la microgravité. Bien que ces changements soient transitoires, avec une récupération totale en quelques jours à plusieurs mois après le retour sur Terre, personne ne peut dire avec une certitude absolue si les astronautes seraient aussi chanceux après des missions de 2 à 3 ans, comme prévu pour un aller-retour vers Mars. Les principales aberrations physiologiques (et contre-mesures) peuvent être classées comme cardiovasculaires, musculo-squelettiques, neurovestibulaires, hématologiques et endocrinologiques (Nicogossian, Huntoon et Pool 1994).

Risques cardiovasculaires

Jusqu'à présent, il n'y a pas eu de problèmes cardiaques graves dans l'espace, tels que des crises cardiaques ou une insuffisance cardiaque, bien que plusieurs astronautes aient développé des rythmes cardiaques anormaux de nature transitoire, en particulier lors d'activités extra-véhiculaires (EVA). Dans un cas, un cosmonaute russe a dû revenir sur Terre plus tôt que prévu, par mesure de précaution.

En revanche, la micropesanteur semble induire une labilité de la tension artérielle et du pouls. Bien que cela n'affecte pas la santé ou les performances de l'équipage pendant le vol, environ la moitié des astronautes immédiatement après le vol deviennent extrêmement étourdis et étourdis, certains s'évanouissant (syncope) ou s'évanouissant presque (pré-syncope). La cause de cette intolérance à la verticalité serait une baisse de la tension artérielle lors de la rentrée dans le champ gravitationnel terrestre, associée au dysfonctionnement des mécanismes de compensation de l'organisme. Par conséquent, une pression artérielle basse et un pouls décroissant sans opposition de la réponse normale du corps à de telles aberrations physiologiques entraînent ces symptômes.

Bien que ces épisodes pré-syncopaux et syncopaux soient transitoires et sans séquelles, une grande inquiétude demeure pour plusieurs raisons. Premièrement, dans le cas où un véhicule spatial de retour devait avoir une urgence, comme un incendie, à l'atterrissage, il serait extrêmement difficile pour les astronautes de s'échapper rapidement. Deuxièmement, les astronautes atterrissant sur la Lune après des périodes de temps dans l'espace seraient sujets dans une certaine mesure à des pré-évanouissements et des évanouissements, même si le champ gravitationnel de la Lune est un sixième de celui de la Terre. Et enfin, ces symptômes cardiovasculaires pourraient être bien pires voire mortels après de très longues missions.

C'est pour ces raisons qu'il y a eu une recherche agressive de contre-mesures pour empêcher ou au moins améliorer les effets de la microgravité sur le système cardiovasculaire. Bien qu'il existe actuellement un certain nombre de contre-mesures à l'étude qui semblent prometteuses, aucune jusqu'à présent ne s'est avérée vraiment efficace. La recherche s'est concentrée sur l'exercice en vol à l'aide d'un tapis roulant, d'un vélo ergomètre et d'un rameur. En outre, des études sont également menées avec la pression négative du bas du corps (LBNP). Il existe certaines preuves qu'abaisser la pression autour du bas du corps (à l'aide d'un équipement spécial compact) améliorera la capacité du corps à compenser (c'est-à-dire augmenter la pression artérielle et le pouls lorsqu'ils tombent trop bas). La contre-mesure LBNP pourrait être encore plus efficace si l'astronaute boit simultanément des quantités modérées d'eau salée spécialement constituée.

Si le problème cardiovasculaire doit être résolu, non seulement il faut plus de travail sur ces contre-mesures, mais il faut aussi en trouver de nouvelles.

Risques musculosquelettiques

Tous les astronautes revenant de l'espace ont un certain degré de fonte musculaire ou d'atrophie, quelle que soit la durée de la mission. Les muscles les plus à risque sont ceux des bras et des jambes, entraînant une diminution de la taille ainsi que de la force, de l'endurance et de la capacité de travail. Bien que le mécanisme de ces changements musculaires soit encore mal défini, une explication partielle est l'inactivité prolongée ; le travail, l'activité et le mouvement en microgravité se font presque sans effort, puisque rien n'a de poids. Cela peut être une aubaine pour les astronautes travaillant dans l'espace, mais c'est clairement un handicap lorsqu'ils reviennent dans un champ gravitationnel, que ce soit celui de la Lune ou de la Terre. Non seulement une condition affaiblie pourrait entraver les activités après le vol (y compris le travail sur la surface lunaire), mais elle pourrait également compromettre une évacuation d'urgence rapide au sol, si nécessaire lors de l'atterrissage. Un autre facteur est la nécessité éventuelle pendant l'EVA d'effectuer des réparations de véhicules spatiaux, ce qui peut être très ardu. Les contre-mesures à l'étude comprennent des exercices en vol, une stimulation électrique et des médicaments anabolisants (testostérone ou stéroïdes de type testostérone). Malheureusement, ces modalités ne font au mieux que retarder la dysfonction musculaire.

En plus de la fonte musculaire, il y a aussi une perte lente mais inexorable d'os dans l'espace (environ 300 mg par jour, soit 0.5 % du calcium osseux total par mois) subie par tous les astronautes. Cela a été documenté par des radiographies post-vol des os, en particulier de ceux qui supportent du poids (c'est-à-dire le squelette axial). Cela est dû à une perte lente mais incessante de calcium dans l'urine et les fèces. La perte continue de calcium est très préoccupante, quelle que soit la durée du vol. Par conséquent, cette perte de calcium et cette érosion osseuse pourraient être un facteur limitant du vol, à moins qu'une contre-mesure efficace puisse être trouvée. Bien que le mécanisme précis de cette aberration physiologique très importante ne soit pas entièrement compris, il est sans aucun doute dû en partie à l'absence de forces gravitationnelles sur les os, ainsi qu'à la désuétude, similaire à la fonte musculaire. Si la perte osseuse devait se poursuivre indéfiniment, en particulier au cours de longues missions, les os deviendraient si fragiles qu'il y aurait éventuellement un risque de fractures même avec de faibles niveaux de stress. De plus, avec un flux constant de calcium dans l'urine via les reins, il existe une possibilité de formation de calculs rénaux, accompagnés de douleurs intenses, de saignements et d'infections. De toute évidence, chacune de ces complications serait très grave si elle devait se produire dans l'espace.

Malheureusement, il n'y a pas de contre-mesures connues qui empêchent efficacement la perte de calcium pendant les vols spatiaux. Un certain nombre de modalités sont testées, y compris l'exercice (tapis roulant, vélo ergomètre et rameur), la théorie étant que de tels stress physiques volontaires normaliseraient le métabolisme osseux, empêchant ou au moins améliorant la perte osseuse. D'autres contre-mesures à l'étude sont les suppléments de calcium, les vitamines et divers médicaments (tels que les diphosphonates, une classe de médicaments dont il a été démontré qu'ils préviennent la perte osseuse chez les patients atteints d'ostéoporose). Si aucune de ces contre-mesures plus simples ne s'avère efficace, il est possible que la solution réside dans la gravité artificielle qui pourrait être produite par la rotation continue ou intermittente du véhicule spatial. Bien qu'un tel mouvement puisse générer des forces gravitationnelles similaires à celles de la Terre, il représenterait un « cauchemar » technique, en plus d'importants coûts supplémentaires.

Aléas neurovestibulaires

Plus de la moitié des astronautes et cosmonautes souffrent du mal des transports spatial (SMS). Bien que les symptômes varient quelque peu d'un individu à l'autre, la plupart souffrent de conscience de l'estomac, de nausées, de vomissements, de maux de tête et de somnolence. Il y a souvent une exacerbation des symptômes avec un mouvement rapide de la tête. Si un astronaute développe un SMS, cela se produit généralement de quelques minutes à quelques heures après le lancement, avec une rémission complète dans les 72 heures. Fait intéressant, les symptômes réapparaissent parfois après le retour sur terre.

Les SMS, en particulier les vomissements, peuvent non seulement être déconcertants pour les membres d'équipage, mais ils peuvent également entraîner une diminution des performances chez un astronaute malade. De plus, le risque de vomissements dans une combinaison pressurisée faisant de l'EVA ne peut être ignoré, car les vomissements pourraient entraîner un dysfonctionnement du système de survie. C'est pour ces raisons qu'aucune activité EVA n'est jamais programmée pendant les 3 premiers jours d'une mission spatiale. Si une EVA devient nécessaire, par exemple, pour effectuer des réparations d'urgence sur le véhicule spatial, l'équipage devra prendre ce risque.

De nombreuses recherches neurovestibulaires ont été orientées vers la recherche d'un moyen de prévenir ainsi que de traiter les SMS. Diverses modalités, y compris des pilules et des patchs anti-mal des transports, ainsi que l'utilisation d'entraîneurs d'adaptation avant le vol tels que des chaises rotatives pour habituer les astronautes, ont été tentées avec un succès très limité. Cependant, ces dernières années, il a été découvert que le phenergan antihistaminique, administré par injection, est un traitement extrêmement efficace. Par conséquent, il est transporté à bord de tous les vols et remis au besoin. Son efficacité à titre préventif reste à démontrer.

D'autres symptômes neurovestibulaires signalés par les astronautes comprennent des étourdissements, des vertiges, un déséquilibre et des illusions d'auto-mouvement et de mouvement de l'environnement environnant, rendant parfois la marche difficile pendant une courte période après le vol. Les mécanismes de ces phénomènes sont très complexes et ne sont pas complètement compris. Ils pourraient être problématiques, notamment après un atterrissage lunaire après plusieurs jours ou semaines dans l'espace. À l'heure actuelle, il n'existe aucune contre-mesure efficace connue.

Les phénomènes neurovestibulaires sont très probablement dus à un dysfonctionnement de l'oreille interne (canaux semi-circulaires et utricule-saccule), du fait de la microgravité. Soit des signaux erronés sont envoyés au système nerveux central, soit des signaux sont mal interprétés. Dans tous les cas, les résultats sont les symptômes susmentionnés. Une fois le mécanisme mieux compris, des contre-mesures efficaces peuvent être identifiées.

Dangers hématologiques

La microgravité a un effet sur les globules rouges et blancs du corps. Les premiers servent de transporteur d'oxygène aux tissus et les seconds de système immunologique pour protéger le corps des organismes envahisseurs. Ainsi, tout dysfonctionnement pourrait entraîner des effets délétères. Pour des raisons inconnues, les astronautes perdent environ 7 à 17 % de leur masse de globules rouges au début du vol. Cette perte semble plafonner en quelques mois, revenant à la normale 4 à 8 semaines après le vol.

Jusqu'à présent, ce phénomène n'a pas été cliniquement significatif, mais plutôt une curieuse découverte de laboratoire. Cependant, il existe un potentiel évident pour que cette perte de masse de globules rouges soit une aberration très grave. Il est préoccupant de penser qu'avec les très longues missions envisagées pour le XXIe siècle, les globules rouges pourraient être perdus à un rythme accéléré et en bien plus grande quantité. Si cela devait se produire, l'anémie pourrait se développer au point qu'un astronaute pourrait tomber gravement malade. On espère que ce ne sera pas le cas, et que la perte de globules rouges restera très faible, quelle que soit la durée de la mission.

De plus, plusieurs composants du système des globules blancs sont affectés par la microgravité. Par exemple, il y a une augmentation globale des globules blancs, principalement des neutrophiles, mais une diminution des lymphocytes. Il existe également des preuves que certains globules blancs ne fonctionnent pas normalement.

À ce jour, malgré ces changements, aucune maladie n'a été attribuée à ces modifications des globules blancs. On ne sait pas si une longue mission entraînera ou non une nouvelle diminution du nombre ainsi que d'autres dysfonctionnements. Si cela se produisait, le système immunitaire de l'organisme serait compromis, rendant les astronautes très sensibles aux maladies infectieuses, et éventuellement frappés d'incapacité même par une maladie mineure qui autrement serait facilement repoussée par un système immunologique fonctionnant normalement.

Comme pour les modifications des globules rouges, les modifications des globules blancs, au moins lors de missions d'environ un an, n'ont pas de signification clinique. En raison du risque potentiel de maladie grave en vol ou après le vol, il est essentiel que les recherches se poursuivent sur les effets de la microgravité sur le système hématologique.

Dangers endocrinologiques

Pendant le vol spatial, il a été noté qu'il y a un certain nombre de changements de fluides et de minéraux dans le corps dus en partie à des changements dans le système endocrinien. En général, il y a une perte de fluides corporels totaux, ainsi que de calcium, de potassium et de calcium. Un mécanisme précis pour ces phénomènes a échappé à la définition, bien que les changements dans divers niveaux hormonaux offrent une explication partielle. Pour compliquer davantage les choses, les résultats de laboratoire sont souvent incohérents parmi les astronautes qui ont été étudiés, ce qui rend impossible de discerner une hypothèse unitaire quant à la cause de ces aberrations physiologiques. Malgré cette confusion, ces changements n'ont causé aucune altération connue de la santé des astronautes et aucune diminution des performances en vol. L'importance de ces changements endocriniens pour un vol de très longue durée, ainsi que la possibilité qu'ils puissent être le signe avant-coureur de séquelles très graves, est inconnue.

Remerciements: Les auteurs tiennent à souligner le travail de l'Aerospace Medical Association dans ce domaine.

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