Les modèles de la science fiction et l'avenir de l'homme dans l'espace
Action sur le système cardio-vasculaire :
Sur Terre, la gravité force le sang à s'accumuler dans la partie inférieure du corps, c'est-à-dire dans les jambes, les pieds, le bassin... Les battements du cœur, la contraction de certains muscles des jambes ainsi que les valvules situées au niveau des veines permettent de contrer ce phénomène et donc d'avoir une circulation sanguine conforme.
En revanche, en état d'apesanteur, ces mécanismes disparaissent complètement. On observe alors une redistribution de la masse sanguine dans le corps. Une importante quantité de sang, de l'ordre de 1,5 à 2 litres, quitte alors les membres inférieurs pour s'accumuler au niveau des membres supérieurs du corps (région céphalique, thoracique et cervicale). Sur la station orbitale nationale, les astronautes ont donné leurs impressions : d'une part, ils avaient l'impression d'avoir des jambes de poulet ; d'autre part, l'afflux brusque de sang au niveau de la tête leur donnait une sensation de bien-être.
L'organisme humain va interpréter cette irrigation importante de la partie supérieure du corps comme une augmentation du volume sanguin. Effectivement, les oreillettes du cœur comportant des capteurs sensibles au changement de volume, les volorécepteurs, vont se dilater. Les volorécepteurs qui sont excités par cette dilatation des oreillettes vont alors diminuer en retour la sécrétion de l'hormone antidiurétique (ADH) par un phénomène que l'on appelle l'hypophyse. Il y aura alors une élimination urinaire massive (fuite d'eau et de sels minéraux) et une diminution de la sensation de la soif chez l'homme.
L'état d'apesanteur ne modifie pas de manière critique le rythme cardiaque et la tension artérielle. La perte de liquide juste vu précédemment constitue l'une des adaptations à la microgravité. L'appareil cardio-vasculaire pourra tout de même fonctionner dans des conditions anormales pendant le voyage spatial. Heureusement, sinon on ne vivrait pas très longtemps dans l'espace !
Cependant, il faut tout de même surveiller les modifications sur le long terme. En effet, pour le moment, ses effets sont visibles à l’échelle du voyage spatial très court. Mais si on imagine voyager jusqu’à l’étoile la plus proche, il faudra surveiller ces changements car nous n’avons pas encore de résultats précis et détaillés sur du long trajet.
Une fois revenu sur Terre, on sait que certains effets se font ressentir, même si l'appareil cardio-vasculaire finira tout de même par retrouver des conditions normales de fonctionnement. Le cœur bat plus vite, pour compenser la diminution de volume sanguin. Le sang s'accumule de nouveau dans la partie inférieure du corps et quitte le cerveau, ce qui conduit à des faiblesses et même à des évanouissements dans la position debout (instabilité orthostatique).
De nouveau, il faudra répondre à certaines questions : l'intolérance orthostatique posera-t-elle un problème une fois sur de nouvelles exoplanètes ? Le système cardio-vasculaire retrouvera-t-il une activité normale après un voyage de 2 à 3 ans ?
Schéma du système coeur-cerveau, d'un côté sur Terre, de l'autre en apesanteur.
Rein
Accumulation de sang
La diminution du volume sanguin en apesanteur est également accompagnée par une diminution du nombre de globules rouges. On estime à 10 - 15 % la perte de globules rouges, voir plus, suivant la durée du vol spatial. En effet, le sang est appauvri en liquide en raison de l’excrétion urinaire et il va se concentrer momentanément en hématies. Il est donc visqueux, épais, entraînant des risques de thrombose. Heureusement, l’organisme va réagir au bout de quelques semaines et produire moins de globules rouges. Ce type d'anémie ne compromet pas la santé de l'équipage mais associée à une diminution du volume sanguin, cette situation présente des risques dans le cas de blessures ou d'hémorragie pendant le vol. Le vaisseau spatial devra alors comporter des réserves de sang et l'équipage devra être capable de réaliser des transfusions sanguines. L'étude d'un substitut sanguin pour pallier à des pertes importantes pourrait aussi être nécessaire.
De plus, si on a une baisse du volume sanguin, il va également y avoir une diminution de la pression artérielle, ce qui provoque chez certains des évanouissements ou des étourdissements qui peuvent très vite devenir gênants et graves. Il faut vraiment, comme dit précédemment, prendre les mesures nécessaires lors d'un vol spatial car le moindre petit problème peut se transformer en calvaire.