Les astronautes peuvent subir une décennie de perte osseuse pendant des mois dans l’espace, selon une nouvelle recherche

Exposition à long terme à la microgravité entraîne une perte de densité osseuse, et de nouvelles recherches révèlent à quel point cela se produit et constatent que les astronautes pourraient ne jamais se rétablir complètement.

“L’effet néfaste des vols spatiaux sur le tissu squelettique peut être profond”, lit-on dans la phrase d’ouverture du nouveau rechercher publié aujourd’hui dans Scientific Reports. Profond a raison. La étude, dirigée par les kinésiologues Leigh Gabel et Steven Boyd de l’Université de Calgary, a révélé que les astronautes qui participent à de longuesles vols spatiaux de longue durée (c’est-à-dire les missions de plus de trois mois) présentent des signes de récupération osseuse incomplète même après une année complète de retour sur Terre. Long-Les missions de longue durée, semble-t-il, entraînent un vieillissement prématuré des os, en particulier des os des membres inférieurs porteurs.

“Nous avons constaté que les os porteurs de poids ne se sont que partiellement rétablis chez la plupart des astronautes un an après le vol spatial”, a déclaré Gabel dans un communiqué. “Cela suggère que la perte osseuse permanente due aux vols spatiaux est à peu près équivalente à une décennie de perte osseuse liée à l’âge sur Terre.”

La bonne nouvelle, s’il y en a une dans tout cela, c’est que l’entraînement en résistance dans l’espace peut servir à limiter la quantité de perte osseuse et la vitesse. récupération. Précédent rechercher par la même équipe a montré que “les astronautes étaient plus susceptibles de préserver leur densité et leur force osseuses s’ils augmentaient le volume d’entraînement en résistance du bas du corps en vol par rapport au prévol”, comme l’écrivent les scientifiques.

La nouvelle recherche montre à quel point nous dépendons de la gravité pour maintenir la solidité de nos os. Chaque jour est une lutte constante contre la gravité, mais tout ce travail fait du bien à notre corps, car il renforce continuellement nos os. Dans l’espace, cependant, les astronautes flottent avec à peine résistance physique, entraînant une perte progressive de la densité osseuse.

“La perte osseuse se produit chez les humains – à mesure que nous vieillissons, que nous nous blessons ou dans tout scénario où nous ne pouvons pas bouger le corps, nous perdons de l’os”, a déclaré Gabel. “Comprendre ce qui arrive aux astronautes et comment ils se rétablissent est incroyablement rare. Cela nous permet d’examiner les processus qui se déroulent dans le corps en si peu de temps.

L’équipe s’est rendue au Johnson Space Center de la NASA à Houston, au Texas, pour effectuer l’étude. Au total, 17 astronautes internationaux (14 hommes et trois femmes) ont été étudiés, qui ont tous effectué des missions de longue durée à un moment donné au cours des sept dernières années. Les astronautes ont été évalués avant leurs vols spatiaux ISS, puis six et 12 mois après leur retour sur Terre.

L’équipe a pris des scintigraphies osseuses de zones anatomiques spécifiques, à savoir le tibia, ou tibia, et l’avant-bras. Cela a permis aux scientifiques de mesurer la susceptibilité de ces os à la fracture (ou « charge de rupture,” dans la langue vernaculaire des kinésiologues), et la quantité de contenu minéral osseux et l’épaisseur de le tissu osseux. Ils a également enregistré les routines d’entraînement des astronautes pendant et après leur espace missions, y compris des exercices tels que des soulevés de terre, courir sur un tapis roulantet le cyclisme.

Sur les 17 astronautes étudiés, 16 présentaient des récupérations incomplètes de leurs tibias (les mesures de leurs avant-bras ne différaient pas vraiment un an après les vols spatiaux). En moyenne, les astronautes ont présenté une capacité de charge de rupture du tibia de 10 579 newtons avant leurs vols spatiaux, mais celle-ci est tombée à 10 084 newtons lors de leur retour immédiat sur Terre, pour une perte de 495 newtons. Les astronautes ont réussi à se rétablir partiellement dans l’année suivant leur retour, mais ils étaient toujours à 152 newtons en dessous de leurs valeurs de charge de rupture du tibia avant le vol.

Leurs densités osseuses ont également pris un coup. Les astronautes avaient une densité osseuse moyenne de 326 milligrammes par centimètre cube avant leur séjour dans l’espacemais celle-ci est tombée à 282,5 mg par centimètre cube à leur retour, soit une baisse de 43,5 mg par centimètre cube.

“Nos résultats indiquent que la microgravité induit des dommages irréversibles à la résistance osseuse, à la densité et à la microarchitecture osseuse trabéculaire”, ont écrit les scientifiques dans leur étude. L’os trabéculaire est un “forme hautement poreuse de tissu osseux organisé en un réseau de tiges et de plaques interconnectées», dont la fonction est de fournir de la force et canaliser les charges externes loin des jointsselon des recherches indépendantes.

Sans surprise, les mesures osseuses se sont aggravées en fonction de la durée de la mission. Selon l’étude, les huit astronautes qui étaient sur l’ISS pendant plus de six mois ont récupéré beaucoup moins que ceux qui ont participé à des missions plus courtes. Dans le même temps, les astronautes qui ont récupéré le plus de densité minérale osseuse du tibia ont effectué le plus de exercices de soulevé de terre en vol.

“Étant donné que les quartiers exigus seront un facteur limitant pour les futures missions d’exploration, l’équipement d’exercice devra être optimisé pour un encombrement réduit”, écrivent les scientifiques. “L’entraînement aux exercices de résistance (en particulier les soulevés de terre et autres exercices du bas du corps) restera un pilier pour atténuer la perte osseuse ; cependant, l’ajout d’un exercice de saut aux régimes en orbite peut prévenir davantage la perte osseuse et réduire le temps d’exercice quotidien.

Ceux-ci sont d’importantes découvertes, d’autant plus que la NASA, grâce à ses prochain programme Artemis, veut construire une présence durable et prolongée sur et autour de la Lune. La nouvelle recherche parle également des futures missions en équipage vers Mars, qui comprendront également des séjours prolongés dans l’espace. En plus de atrophie musculaire et la perte de solidité osseuse, la microgravité impose des effets néfastes sur le cœur, les yeux, cerveau, la colonne vertébrale, celluleset globalement forme physique. Il est essentiel que nous connaissions tous les risques associés aux vols spatiaux et les meilleurs moyens de les atténuer.

Suite: Les missions vers Mars ne devraient pas dépasser quatre ans en raison des risques de rayonnement, selon les scientifiques.