Comment la gravité réduite affecte-t-elle le système musculaire des astronautes ?

Comment La Gravité Réduite Affecte T Elle Le Système Musculaire Des Astronautes

On sait déjà qu’une gravité réduite dans l’espace provoque des effets sur l’organisme humain à plusieurs niveaux, tels que la perte de densité osseuse, le « syndrome neuro-oculaire associé aux vols spatiaux » (SANS) et la qualité du sommeil, par exemple.

Or, une étude publiée dans un numéro spécial de Examens des neurosciences et du biocomportement abordé comment le système musculaire des astronautes est affecté par la microgravité.

Une etude revele leffet devastateur de la vie dans lespace
Samantha Cristoforetti, Bob Hines, Kjell Lindgren et Jessica Watkins, quatre membres d’équipage de l’Expédition 67 sur la Station spatiale internationale. Les astronautes qui passent beaucoup de temps dans l’espace souffrent des conséquences de la microgravité. Image : NASA

Parmi les nombreuses fonctions remplies par les muscles squelettiques, l’une des plus importantes est le maintien de notre posture. Sans ces muscles, l’attraction gravitationnelle de la Terre pourrait nous empêcher de marcher et de nous déplacer en général.

Le groupe de muscles – présents principalement dans nos membres, notre dos et notre cou – qui sont responsables du maintien de notre posture et nous permettent de nous déplacer contre la force de gravité sont précisément appelés « muscles anti-gravité ».

Les vols spatiaux prolongés endommagent les muscles anti-gravité

Pour comprendre ce qui arrive à ces muscles lorsqu’il n’y a pas de gravité contre laquelle ils peuvent travailler, une équipe composée de scientifiques de plusieurs universités japonaises a décidé d’étudier les réponses du corps humain à la décharge gravitationnelle, avec l’objectif principal de découvrir comment les astronautes peuvent éviter troubles neuromusculaires lors de vols spatiaux prolongés.

Dans l’espace extra-atmosphérique, où la gravité est minimale, nos muscles (en particulier ceux anti-gravité) ne sont pas autant sollicités, ce qui peut entraîner une atrophie et des modifications de leur structure et de leurs propriétés. Les muscles du mollet humain, en particulier, sont connus pour être considérablement réduits en volume lors de missions spatiales de longue durée.

Dirigée par le neuroscientifique Yoshinobu Ohira de l’Université de Doshisha, l’équipe a analysé comment les propriétés morphologiques, fonctionnelles et métaboliques du système neuromusculaire réagissent à des activités antigravité réduites.

Ils ont d’abord examiné des modèles de simulation humains et rongeurs et ont également vu comment l’activité motoneuronale afférente et efférente régule les propriétés neuromusculaires. Leur analyse suggère que l’activité neuronale afférente (qui implique les signaux envoyés du muscle squelettique au système nerveux central pendant l’activité musculaire) joue un rôle clé dans la régulation des propriétés musculaires et de l’activité cérébrale.

L’inhibition des activités musculaires anti-gravité entraîne le remodelage des sarcomères (qui sont l’unité structurelle des muscles), entraînant une diminution de leur nombre et une diminution du développement de la force qui conduit finalement à une atrophie musculaire.

Une réduction de l’amplitude des électromyogrammes a également été observée dans les muscles anti-gravité appelés soléaire et long adducteur (tous deux situés dans les jambes). Cela indique que l’exposition à des environnements à faible gravité affecte non seulement les muscles mais aussi les nerfs.

Selon l’étude, la décharge gravitationnelle entraîne une détérioration du contrôle moteur, considérée comme une coordination altérée des muscles antagonistes et une mécanique altérée.

Les astronautes s’entraînent régulièrement sur l’ISS

Comment la gravite reduite affecte t elle le systeme musculaire des astronautes

Pour tenter de lutter contre les effets que les missions spatiales de longue durée ont sur le corps, les astronautes s’exercent régulièrement sur l’ISS. Image : NASA

Des difficultés à marcher ont également été observées chez les équipages après les vols spatiaux, bien que les astronautes s’entraînent régulièrement sur la Station spatiale internationale (ISS) en utilisant un tapis roulant, un vélo d’exercice et un équipement d’entraînement en résistance pour contrer l’effet de la gravité réduite sur le système neuromusculaire et protéger votre santé physique. . Cependant, selon les recherches, les contre-mesures basées sur l’exercice ne sont pas toujours efficaces pour prévenir certains changements neuromusculaires indésirables.

Des défis supplémentaires peuvent surgir lorsque les astronautes sont exposés à un environnement de microgravité pendant six mois ou plus, comme en route vers la planète Mars.

Les modifications des propriétés musculaires dues à la décharge gravitationnelle peuvent être liées à une diminution de l’activité neuronale, ainsi qu’au stress mécanique dépendant de la contraction et/ou de l’étirement.

Les auteurs pensent que les informations contenues dans leur approche pourraient jouer un rôle important dans le développement de mesures appropriées contre les problèmes neuromusculaires pour les futures missions d’exploration spatiale humaine de longue durée.

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