Une étude d’astronautes révèle les effets des voyages spatiaux sur les os humains

Une étude sur la perte osseuse chez 17 astronautes qui ont volé à bord de la Station spatiale internationale permet de mieux comprendre les effets des voyages spatiaux sur le corps humain et les étapes qui peuvent les atténuer, des connaissances cruciales avant d’éventuelles missions futures ambitieuses.

La recherche a amassé de nouvelles données sur la perte osseuse chez les astronautes causée par les conditions de microgravité de l’espace et la mesure dans laquelle la densité minérale osseuse peut être retrouvée sur Terre. Il a impliqué 14 hommes et trois femmes astronautes, âgés en moyenne de 47 ans, dont les missions ont duré de quatre à sept mois dans l’espace, avec une moyenne d’environ 5 mois et demi.

Un an après leur retour sur Terre, les astronautes présentaient en moyenne une densité minérale osseuse réduite de 2,1 % au niveau du tibia – l’un des os de la jambe inférieure – et une résistance osseuse réduite de 1,3 %. Neuf n’ont pas retrouvé leur densité minérale osseuse après le vol spatial, subissant une perte permanente.

“Nous savons que les astronautes perdent des os lors de vols spatiaux de longue durée. Ce qui est nouveau dans cette étude, c’est que nous avons suivi les astronautes pendant un an après leur voyage dans l’espace pour comprendre si et comment l’os récupère », a déclaré Leigh Gabel, professeur à l’Université de Calgary, un scientifique de l’exercice qui était l’auteur principal de la recherche publiée cette semaine dans le revue Rapports scientifiques.

“Les astronautes ont subi une perte osseuse importante au cours de vols spatiaux de six mois – une perte que nous nous attendrions à voir chez les personnes âgées sur deux décennies sur Terre, et ils n’ont récupéré qu’environ la moitié de cette perte après un an de retour sur Terre”, a déclaré Gabel.

La perte osseuse se produit parce que les os qui seraient généralement porteurs de poids sur Terre ne portent pas de poids dans l’espace. Les agences spatiales vont devoir améliorer les contre-mesures – régimes d’exercice et nutrition – pour aider à prévenir la perte osseuse, a déclaré Gabel.

“Pendant les vols spatiaux, les structures osseuses fines s’amincissent et certaines tiges osseuses finissent par se déconnecter les unes des autres. Une fois que l’astronaute revient sur Terre, les connexions osseuses restantes peuvent s’épaissir et se renforcer, mais celles qui se sont déconnectées dans l’espace ne peuvent pas être reconstruites, de sorte que la structure osseuse globale de l’astronaute change de façon permanente », a déclaré Gabel.

Les astronautes de l’étude ont volé sur la station spatiale au cours des sept dernières années. L’étude n’a pas donné leurs nationalités, mais ils appartenaient à l’agence spatiale américaine NASA, à l’Agence spatiale canadienne, à l’Agence spatiale européenne et à l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale.

Les voyages dans l’espace posent divers défis au corps humain – des préoccupations majeures pour les agences spatiales lorsqu’elles planifient de nouvelles explorations. Par exemple, la NASA vise à renvoyer des astronautes sur la Lune, une mission désormais prévue pour 2025 au plus tôt. Cela pourrait être un prélude à de futures missions d’astronautes sur Mars ou à une présence à plus long terme sur la surface lunaire.

“La microgravité affecte de nombreux systèmes corporels, notamment les muscles et les os”, a déclaré Gabel.

« Le système cardiovasculaire subit également de nombreux changements. Sans la gravité qui attire le sang vers nos pieds, les astronautes subissent un changement de fluide qui provoque une accumulation de sang dans le haut du corps. Cela peut affecter le système cardiovasculaire et la vision.

“Le rayonnement est également un problème de santé important pour les astronautes, car plus ils s’éloignent de la Terre, plus ils sont exposés au rayonnement solaire et augmentent le risque de cancer”, a déclaré Gabel.

L’étude a montré que des missions spatiales plus longues entraînaient à la fois une plus grande perte osseuse et une moindre probabilité de récupération osseuse par la suite. L’exercice en vol – l’entraînement en résistance sur la station spatiale – s’est avéré important pour prévenir la perte musculaire et osseuse. Les astronautes qui ont effectué plus de soulevés de terre par rapport à ce qu’ils faisaient habituellement sur Terre se sont avérés plus susceptibles de récupérer des os après la mission.

“Il y a beaucoup de choses que nous ignorons encore sur la façon dont la microgravité affecte la santé humaine, en particulier sur les missions spatiales de plus de six mois, et sur les conséquences à long terme sur la santé”, a déclaré Gabel. “Nous espérons vraiment que la perte osseuse finira par plafonner lors de missions plus longues, que les gens cesseront de perdre de l’os, mais nous ne savons pas.”