Selon de nouvelles recherches menées par une équipe internationale de scientifiques, les vols spatiaux de longue durée pourraient endommager les os des astronautes encore plus qu’on ne le pensait.
Dans un article publié jeudi dans le journal Scientific Reportsune équipe dirigée par Steven Boyd, ingénieur biomédical de l’Université de Calgary, a découvert que les os des astronautes qui ont voyagé dans l’espace pendant plus de trois mois présentaient des pertes durables en termes de solidité osseuse, même un an après leur retour sur Terre.
Le Dr Boyd et ses collègues suggèrent également une prescription pour aider à atténuer cette perte de solidité osseuse : plus de deadlifts.
“Différents types d’exercices ont des effets différents. Ainsi, bien que l’os soit influencé par la charge, une charge d’impact est préférable à une charge continue”, a-t-il déclaré. Le soulevé de terre, qui consiste à soulever un poids du sol et à redresser les jambes, offre une charge d’impact, tandis que “le vélo stationnaire n’a pas de charge d’impact, mais une charge continue”.
Ces résultats pourraient aider les agences spatiales à concevoir de meilleurs régimes et équipements d’exercice pour aider les astronautes à rester en forme pendant les missions dans l’espace lointain vers la Lune ou Mars, où les conditions de faible gravité, voire d’apesanteur, entraînent une perte osseuse. Le Dr Boyd souligne que les os ont besoin d’une charge régulière pour rester solides.
Pour cette nouvelle étude, le Dr Boyd et ses collègues ont scanné les os de 17 astronautes – 14 hommes et trois femmes – avant et après les vols spatiaux, puis six mois et un an après leur retour sur Terre.
De telles mesures ne sont pas nouvelles en soi. Les scientifiques savent depuis longtemps que les astronautes perdent de la masse osseuse en microgravité, et les mesures de la perte de densité osseuse remontent au programme Apollo de la Nasa, selon le Dr Boyd.
Ce qui est différent dans cette nouvelle étude, c’est l’utilisation d’une technologie de balayage plus avancée, la tomographie quantitative périphérique à haute résolution, ou HR-pQCT, et une meilleure compréhension de l’architecture interne de l’os. Plutôt qu’une poutre singulière, ou même un tube creux, l’os est composé d’une microstructure interne qui ressemble à la Tour Eiffel.
“Il s’agit d’un ensemble d’entretoises et de tiges qui sont toutes interconnectées pour donner de la solidité aux os”, a déclaré le Dr Boyd. “Avec cette technologie, nous pouvons voir ces entretoises et ces tiges, et nous pouvons ensuite mesurer comment elles sont affectées par les vols spatiaux et ce qui se passe au retour sur Terre.”
Les astronautes récupèrent généralement la densité osseuse perdue pendant les vols spatiaux une fois de retour sur Terre. Mais ce que les scientifiques comprennent maintenant, c’est que la perte de densité s’accompagne d’une perte de certaines des tiges et des entretoises internes, et que celles-ci ne reviennent pas.
“Ce qui se passe, c’est que ce qui reste de la structure s’épaissit un peu. Vous construisez de l’os sur toutes les surfaces disponibles, ce qui signifie que la quantité totale d’os commence à se reconstituer”, explique le Dr Boyd. “Mais la structure sous-jacente réelle pourrait être altérée de façon permanente”.
Cette altération de la structure se traduit par une altération de la fonctionnalité, a-t-il constaté avec son équipe. Pour les astronautes ayant effectué un vol de plus de six mois, les mesures de la charge que leurs tibias pouvaient supporter sans se fracturer étaient réduites de 333,9 newtons, une mesure de la force, un an après le vol, par rapport aux mesures effectuées avant le vol.
Mais les chercheurs ont également constaté que les astronautes utilisant l’appareil d’exercice résistif avancé, ou ARED, dans la station spatiale internationale avaient une meilleure récupération de la densité et de la force osseuses après leur retour sur Terre, par rapport à ceux qui utilisaient un vélo stationnaire. Cela pourrait aider la Nasa et d’autres agences spatiales à concevoir de meilleurs régimes d’exercices pour une mission de deux ans vers Mars, où il sera vital de maintenir la force des astronautes pour les excursions sur la surface martienne.
“Vous n’avez qu’un espace limité pour une mission de deux à trois ans sur Mars, je n’apporterais pas la base du vélo”, a déclaré le Dr Boyd. “J’apporterais le dispositif ARED.”
