Des expériences médicales canadiennes conçues pour étudier les effets de l'impesanteur

Lors d'une cérémonie marquant son retour à Houston, au Texas, au terme d'une épuisante mission de 12 jours consacrée à l'assemblage de la Station spatiale internationale en septembre 2006, l'astronaute Heidemarie Piper s'est soudainement évanouie. Fort heureusement, ses coéquipiers, y compris le Canadien Steve MacLean, se trouvaient à ses côtés et ont pu l'aider à reprendre ses sens.

Pour mieux comprendre ce phénomène particulier, une nouvelle expérience canadienne vouée à l'étude des effets des missions spatiales de longue durée sur le corps humain est présentement en cours. Cette expérience qui vise à trouver des moyens pour mieux protéger les futurs voyageurs de l'espace pourra éventuellement profiter aux gens dans leur quotidien, qu'on pense aux personnes âgées qui s'évanouissent et font des chutes ou encore à celles qui souffrent de maladies cardiovasculaires attribuables à un style de vie sédentaire.

L'astronaute Clayton C. Anderson, mécanicien de bord d'Expedition 15, à l'intérieur de la Station spatiale internationale. (Photo : NASA)

Surmonter les évanouissements

Les épisodes d'étourdissement et d'évanouissement sont aujourd'hui assez fréquents chez les astronautes de retour sur Terre. En effet, près de 20 pour cent des membres d'équipage de la navette spatiale et 80 pour cent de ceux de la Station spatiale internationale (ISS) souffrent de vertiges et d'évanouissements lorsqu'ils sont de nouveau soumis aux conditions de pesanteur qui règnent sur Terre. À l'heure actuelle, ces symptômes ne sont pas tellement inquiétants, mais les chercheurs estiment qu'ils pourraient avoir des conséquences sur la santé des astronautes devant se réadapter à la pesanteur après un vol prolongé vers la station orbitale, la Lune ou lors d'une mission de plusieurs années à destination de la planète Mars.

Lorsque les astronautes sont exposés aux conditions d'impesanteur, leur cœur n'a pas à travailler aussi fort en vue d'assurer la circulation du sang. Comme les conditions d'impesanteur masquent les effets réguliers de la gravité, le sang tend à s'accumuler dans la tête et la poitrine, et le corps s'adapte donc progressivement à ces conditions. Les astronautes suivent régulièrement un programme d'exercices à bord de la station afin de veiller à ce que leurs systèmes musculaire, squelettique, cardiovasculaire ou autres demeurent aussi normaux que possible.

Une fois de retour sur Terre, le système cardiovasculaire des astronautes, alors devenu « paresseux », doit se réadapter à la gravité. Le sang s'accumule donc dans les veines du bas du corps, ce qui réduit la quantité de sang circulant vers le cerveau. Certains astronautes se sentent étourdis tandis que d'autres perdent conscience en raison du manque de sang oxygéné au cerveau.

Une expérience prometteuse

Parrainée par l'Agence spatiale canadienne et dirigée par le chercheur Richard Hughson de l'Université de Waterloo, l'expérience CCISS sur le contrôle cardiovasculaire et cérébrovasculaire au retour de la Station spatiale internationale vise à brosser, pour la première fois, un tableau exhaustif des réactions physiologiques à la microgravité chez les astronautes qui séjournent à bord de la station pendant plusieurs mois. M. Hughson et son équipe estiment que l'expérience représente bien plus qu'une simple contribution aux futurs voyages spatiaux à destination de la Lune et au delà. Les données uniques archivées, et même certaines des mesures de prévention qu'appliquent les astronautes pour préserver leur santé, pourraient effectivement trouver diverses applications ici sur Terre.

Les astronautes mis à contribution

L'expérience implique la prise de mesures avant le vol, une fois en orbite et après le retour. Avant le lancement, on prend des mesures uniques de référence afin de surveiller la circulation sanguine des six membres d'équipage s'étant portés volontaires. Au début puis à la fin de leur séjour de quatre à six mois, les astronautes doivent ensuite surveiller leur rythme cardiaque et leur tension artérielle durant une journée complète tandis qu'ils vaquent à leurs activités quotidiennes.

Le 21 octobre 2007, Clay Anderson, membre de l'équipage Expedition 15 et astronaute de la NASA, a été le premier à réaliser la portion en orbite de cette expérience. À l'aide de trois dispositifs portables placés sur son corps, Clay Anderson a mesuré pendant 24 heures son rythme cardiaque, sa tension artérielle et ses mouvements corporels puis a transmis les données au Centre des vols spatiaux Marshall de la NASA à Huntsville, en Alabama. Quelques jours plus tard, l'astronaute Dan Tani prêtait également son concours à l'expérience dans le cadre de la mission STS 120.