Les effets sur le corps humain

 

Comme d'autres organismes vivants, notre corps s'est adapté à la gravité terrestre. Mais comment peut-il réagir dans l'espace ?


 Effets sur la circulation sanguine


     L'effet le plus visible sur le corps humain après un voyage dans l'espace est l'aspect physique. Sur la terre, notre cœur est programmé pour apporter le sang partout et également répartit à travers le corps. Le sang est aspiré vers le bas en raison de la gravité de sorte que le cœur doit travailler plus vite pour transporter le sang dans tous les organes. Les membres inférieurs n'ont pas ce problème en raison de la gravité.


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     Dans l'espace le sang n'est pas entrainé vers le bas facilement comme sur la terre, mais le cœur fonctionne de la même manière. Ainsi, le sang est entraîné dans le torse et la tête. C'est pourquoi les veines dans le cou et sur le visage gonfle plus que d'habitude. Les jambes des astronautes deviennent minces parce que le sang n'arrive pas facilement. En raison de ces effets physiologiques les astronautes souffrent du mal de l'espace.

 

Effets sur la structure osseuse ...

     Dans l'espace les muscles ainsi que les os sont sans arrêt dégradés.

     Les os se fragilisent et perdent beaucoup de minéraux comme le calcium ou le potassium.

     Sur Terre le calcium présent dans les os ne se fixe pas de façon durable. En effet, les os peuvent se remodeler constamment grâce aux sels minéraux qu’on trouve notamment dans l’alimentation. Le squelette du corps humain a donc besoin d’un apport de calcium conséquent chaque jour pour rester solide et en bonne santé. Quand un corps est en apesanteur, le calcium présent dans les os quitte ceux-ci pour aller dans le sang. Il quitte ensuite le corps par le biais de l’urine. Ainsi, les os sont de plus en plus fragiles: ce phénomène est appelé l’ostéoporose ou la décalcification. Ainsi, les astronautes perdent en moyenne 100 grammes de calcium par jour, sachant que le corps possède une réserve d’environ 1kg.  Ce phénomène entraîne un risque beaucoup plus important de fractures comme par exemple du poignet, du col du fémur ou encore des vertèbres.

     On remarque sur ces images que le tissu osseux est beaucoup plus dense dans un os sain :

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                               os sain                                         os ostéoporotique


     Notre corps grandit dans l'espace. En fait, la colonne vertébrale n'est plus compressée par la force de gravité de sorte que les vertèbres s'écartent les unes des autres et le corps grandit alors d'environ 7cm. Ainsi l'astronaute en impesanteur ressent une douleur au niveau du dos. Lorsque les astronautes reviennent sur terre, ils retrouvent leur taille ordinaire.

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... et musculaire.

   Les muscles, et surtout les muscles des jambes, ne sont pas utilisés de sorte qu'ils se détendent et se contractent. Les astronautes tentent d'atténuer ces modifications en faisant de l'exercice ou de prendre des médicaments.

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     Notre corps est composé de 639 muscles. Quand nous sommes sur Terre, 60% de ces muscles sont utilisés à plein temps pour s’opposer à la gravitation terrestre: on les appelle les muscles anti-gravifiques. Les principaux muscles anti-gravifiques sont ceux du cou, du dos, du mollet et les quadriceps. Mais quand un homme va dans l’espace, ces muscles sont très peu utilisés de par la faible gravité. Or quand un muscle est peu utilisé, il est inactif ce qui entraîne un affaiblissement, une perte de tonus et de masse (musculaire) et donc ils rétrécissent. Ce phénomène est appelé l’atrophie musculaire et les astronautes le subissent dans l’espace. Ainsi, les astronautes perdent en moyenne 20% de leur masse musculaire en dix jours, ce qui peut s’avérer dangereux pour ceux-ci.

   

    On voit sur ces coupes transversales de muscles de rats qu'en impesanteur les muscles diminuent en taille: c’est l’atrophie musculaire :

 

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                                       Sur terre                   En impesanteur


Les effets sur l'équilibre et le sens de l'orientation


     L'équilibre et le sens d'orientation sont également perturbés car dans l'espace, nous sommes privés de nos repères terrestres. Dans n'importe quel environnement, le cerveau reçoit des informations par les yeux, les muscles et l'oreille interne. Quand un astronaute quitte la terre son cerveau interprète toujours les repères comme étant terrestres. C'est pourquoi l'astronaute en apesanteur s'adapte difficilement. Il est désorienté. 
Ce phénomène est dû à une incompatibilité entre l'information transmise par le cerveau et l'information transmise par l'oreille interne.

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Expliquons le fonctionnement de l'oreille interne. La perception de l'inclinaison se passe dans une partie appelée le vestibule. Le vestibule est composé de trois canaux semi-circulaires, entre eux remplis d'otolithe, des cristaux de carbonate de sodium (Na2Co3). Ces cristaux peuvent se déplacer sur une paroi de cellules sensorielles. L'inclinaison de la tête fait bouger les cristaux ce qui stimule les cellules sensorielles qui envoient des messages nerveux au cerveau qui peut déterminer l'inclinaison en trois dimensions. Or lorsqu'un astronaute est dans l'espace (donc chute), les cristaux chutent aussi et ne peuvent pas stimuler les cellules sensorielles. 

     En revanche la vue n'est pas affectée par l'impesanteur et les informations transmises par les yeux et l'oreille interne ne concordent pas. La personne en impesanteur ressent un mal-être, c'est le mal de l'espace. 

 


     On remarque donc que la force gravitationnelle qui s'exerce sur les astronautes a des conséquences néfastes sur les corps de ces derniers. Ainsi, les muscles et les os s'affaiblissent alors que la circulation sanguine devient inégale. Cela constitue un danger potentiel pour la santé des hommes de l'espace. 


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