Les voyages spatiaux ont toujours testé le corps humain par les effets des nouvelles disorders de gravité altérée sur les systèmes biologiques. On sait depuis longtemps que l’exposition go on à la microgravité conditionne la physiologie humaine et provoque des effets qui compromettent les fonctions musculaires, sensorielles, endocriniennes et cardiovasculaires. Mais est-il également risqué d’être exposé à une gravité altérée pendant de courtes périodes ?
Maintenant, un article publié dans la revue Acta Astronautica look at les effets sur le système immunitaire humain de la microgravité générée par un vol parabolique. Après une courte exposition à une gravité altérée, il n’y a eu aucun changement significatif dans la capacité défensive des cellules sanguines chez les volontaires qui ont participé à l’étude. De moreover, l’étude n’a trouvé aucune preuve de processus d’agrégation dans les érythrocytes – les cellules qui transportent l’O2 et le CO2 vers le système cardiovasculaire – après le vol parabolique.
L’étude a été coordonnée par Ginés Viscor, professeur au Département de biologie cellulaire, physiologie et immunologie de la Faculté de biologie de l’Université de Barcelone, et a inclus la participation des authorities Jordi Petriz, de l’Institut de recherche allemand Trias i Pujol (IGTP ), et Antoni Pérez-Poch, de l’Université technique de Catalogne-BarcelonaTech (UPC) et de l’Institut d’études spatiales de Catalogne (IEEC), entre autres auteurs. Le premier auteur de l’étude est le chercheur Abril Gorgori-González (UB). Il comptait sur le soutien du Support médical du Bureau de la sécurité, de la santé et de l’environnement (OSSMA) de l’UB, de l’Aeroclub Barcelona-Sabadell et de la société Thermo Fisher Scientific.
Vols paraboliques : un laboratoire de gravité simulée
Les voyages dans l’espace sont le scénario idéal pour étudier l’effet de la microgravité sur le corps humain. Ces voyages permettent d’étudier simultanément les conséquences d’une exposition à long terme à la microgravité sur différents astronautes, mais ils nécessitent un coût élevé en termes de temps, de financement et d’infrastructure. Sans quitter l’atmosphère terrestre, il est également achievable de simuler des problems de gravité simulées sur différentes plates-formes. Par exemple, grâce aux vols paraboliques dans les avions, qui permettent d’étudier l’effet de la microgravité altérée à court terme – même pour quelques secondes – à un coût abordable.
“Les plateformes artificielles telles que les vols paraboliques dans les avions fournissent des résultats précieux mais additionally limités, auto ils ne permettent d’étudier les effets de la gravité altérée qu’à courtroom terme (secondes ou minutes). Ainsi, les profils de changements physiologiques qui peuvent être recréés avec les vols paraboliques sont des changements immédiats et transitoires que la microgravité génère dans le corps humain », explique Ginés Viscor, responsable du groupe de physiologie adaptative : exercice, hypoxie et santé à l’UB.
Dans le cadre de l’étude, un vol parabolique de 20 minutes a été réalisé avec l’avion Mudry CAP10 – un avion d’entraînement à la voltige biplace – au cours duquel quinze paraboles ont été réalisées. “Chaque parabole permet d’atteindre une période de microgravité d’environ huit secondes, qui est suivie et précédée de phases d’hypergravité d’environ deux secondes”, explique le chercheur Antoni Pérez-Poch, du Département d’informatique de l’UPC, et maître de conférences. de l’École d’Ingénierie de Barcelone Est (EEBE) de l’UPC et de l’IEEC.
Ces vols paraboliques avec un avion de voltige – une méthode pionnière dans le monde, développée en Catalogne – ont été opérés par l’Aeroclub Barcelona-Sabadell et sont le résultat d’une recherche aéronautique menée en collaboration avec l’UPC. “Cette approach innovante présente un bon rapport temps réalisé en microgravité par rapport au coût de servicing, ce qui est très favorable par rapport à l’utilisation furthermore importante des aéronefs, même si elle présente également certaines limites (logistiques et spatiales). Dans le cas des vols paraboliques avec un avion furthermore gros, une opération in addition coûteuse qui est utilisée depuis le début de la training course à l’espace par des agences telles que la NASA ou l’ESA (Agence spatiale européenne), jusqu’à 25 secondes par parabole pourraient être réalisées », explique Pérez-Poch.
Fonction immunitaire sous pression
Les effets immédiats de la microgravité sur le système sanguin proviennent de la redistribution du volume sanguin, du débit sanguin et des fluides corporels vers le haut du corps. “Les adaptations cardiovasculaires consistent en une réponse cardiovasculaire altérée provoquant des anomalies de l’orientation et de l’équilibre du corps, une mauvaise réponse au tension orthostatique, une diminution de la fonction cardiaque et une réponse cardiovasculaire inadéquate à l’exercice”, explique Ginés Viscor.
L’un des systèmes physiologiques les additionally vulnérables à tout changement des problems environnementales est le système immunitaire, et cela s’explique par sa grande plasticité et sa réactivité aux déséquilibres internes et externes. Dans la littérature scientifique, il n’existe toujours pas de résultats concluants sur la réponse immunitaire à une courte exposition lors de vols à gravité altérée, et dans certains cas les conclusions sont même contradictoires.
Dans cette étude, l’équipe a analysé la réponse du système immunitaire à une courte exposition à la microgravité en fonction de plusieurs paramètres : numération des érythrocytes et des leucocytes, concentration en hémoglobine, capacité phagocytaire et métabolisme oxydatif.
“Les résultats révèlent que l’exposition des échantillons de sang humain à des situations de gravité modifiées en vol parabolique n’a pas entraîné d’effets négatifs par rapport aux échantillons qui ont été laissés parallèlement au sol pendant l’étude expérimentale. Il n’y a pas non as well as de changements significatifs dans le nombre de cellules sanguines périphériques. “, déclare Jordi Petriz (IGTP).
“À l’exception des monocytes – un variety de leucocytes – aucune différence significative n’a été observée dans la fonctionnalité des cellules immunitaires en termes de métabolisme oxydatif ou de capacité phagocytaire”, explique la chercheuse Abril Gorgori-González (UB). “En théorie, s’il y avait des changements dans la fonctionnalité des leucocytes lorsqu’ils sont exposés à une gravité altérée, la fonction immunitaire et la défense contre les infections externes ou les processus tumoraux seraient également compromises.”
L’équipe a appliqué la method de la cytométrie en flux avec focalisation acoustique avec peu de manipulation des échantillons sanguins des volontaires. Selon les auteurs, la limitation de l’échantillon typique des études de vol acrobatique – avec des contraintes logistiques – ne permet pas de tirer des conclusions générales. L’objectif est donc désormais de poursuivre les recherches sur le système immunitaire humain avec d’autres plateformes de simulation en microgravité pour étudier les altérations physiologiques, éviter les complications et anticiper les circumstances à risque.
Avertissement aux touristes de l’espace
Le tourisme spatial est une activité de grand intérêt économique pour certains secteurs d’activité. Cependant, l’une des principales différences entre les touristes spatiaux et les astronautes est la préparation physique et psychologique avant le voyage.
“La gravité altérée ou l’absence constante de gravité est l’un des nombreux changements dans l’environnement auxquels sont confrontés ces voyageurs de l’espace. Le corps humain a évolué dans les situations de la gravité terrestre et n’est pas adapté à l’absence de cette pressure d’attraction. Dans les voyages spatiaux, d’autres facteurs tels que les rayonnements ionisants, le bruit consistent, l’isolement, le confinement, une distorsion totale des rythmes circadiens et une courte exposition à des températures extrêmes lors du retour à l’atmosphère doivent être pris en compte », préviennent les authorities.
“Des problèmes métaboliques, d’ostéoporose et ophtalmologiques à lengthy terme ont également été décrits. Bien que l’effet des voyages spatiaux sur les voyageurs spatiaux non formés n’ait pas été étudié, il est achievable que tous les facteurs de strain de l’environnement physique puissent affecter négativement la santé des touristes spatiaux. Par conséquent, pour le moment, les “visites dans l’espace more-atmosphérique” sont conçues pour être de courte durée”, conclut l’équipe.