Essais d'efficacité de modèles de vêtements anti-g expérimentaux

Objet

Vêtement anti-gravité ou anti-g. La partie centrale la vessie abdominale et les sections comprennent cinq vessies pour chaque jambe.

Le port d'un vêtement anti-g, ou anti-gravité, sert à réduire l'incidence de l'intolérance orthostatique au moment de la rentrée dans l'atmosphère terrestre et de l'atterrissage des astronautes. L'intolérance orthostatique est caractérisée par certains symptômes, comme le vertige, la fatigue, la nausée et le perte de connaissance, qui surviennent lorsque l'astronaute passe à la position debout ou se relève dans son siège. Elle est principalement due au déconditionnement cardiovasculaire qui accompagne un vol spatial.

Le vêtement anti-g comprend des sacs gonflables situés au niveau des jambes et de l'abdomen de façon à augmenter le débit sanguin à partir des jambes inférieures vers la partie supérieure du corps. Ce projet canadien visait à étudier l'efficacité de diverses techniques de gonflement du vêtement anti-g.

Contexte

Un sujet portant un vêtement anti-g sur la table basculante, en position debout.

Sur Terre, le sang afflue dans la partie inférieure des jambes à cause de la pesanteur. Notre organisme fait appel à divers réflexes nerveux et hormonaux pour atténuer cet afflux de sang afin de maintenir une pression artérielle adéquate et l'irrigation sanguine du cerveau. Mais, l'exposition prolongée à des conditions de microgravité atténue ces réflexes qui contrebalancent les effets de la pesanteur sur la circulation du sang.

Lorsque l'astronaute arrive sur orbite, il ressent immédiatement un afflux de sang en direction de la tête qui est causé par les conditions de microgravité dans lesquelles il se trouve. Cette augmentation du volume sanguin dans la partie supérieure du corps déclenche des réactions de régulation visant à réduire le volume global de sang. Au moment de la rentrée dans un environnement de 1 g (Terre), le sang afflue de nouveau dans les jambes. Mais, en raison de la baisse de volume sanguin due au séjour dans l'espace et de la diminution des réflexes de régulation, il y a moins de sang qui circule dans la partie supérieure du corps, d'où des manifestations d'intolérance orthostatique. Les forces de 1,2 g auxquelles sont soumis les astronautes pendant 17 minutes, au moment de la rentrée de la navette dans l'atmosphère, exacerbent davantage ces malaises.

Un vêtement anti-g standard parti par les astronautes lors de leur arrivée sur orbite exerce une pression constante et uniforme sur les jambes inférieures afin de réduire la quantité de sang qui afflue dans cette région. Des études menées sur le système veineux ont suggéré qu'une pressurisation graduée pourrait constituer un meilleur moyen d'augmenter l'écoulement sanguin vers la partie supérieure du corps.

Description du projet

Régulateur qui commande le gonflement et le dégonflement vessies du vêtement anti-g.

Sous la direction de Recherche et Développement pour la défense Canada (RDDC-Toronto), ce projet a été mené en collaboration avec le laboratoire cardiovasculaire du Johnson Space Centre de la National Aeronautics and Space Administration (NASA).

L'étude a porté sur un membre d'équipage avant et après le vol ainsi que sur huit sujets récemment alités pendant 24 heures. Ces sujets étaient couchés la tête en bas à un angle de 6° de façon à reproduire le transfert liquidien qui survient en microgravité. Les sujets étaient étendus sur une table basculante pendant cinq minutes, puis la table était relevée à 90°. Les chercheurs mesuraient les effets de ce mouvement sur la tension artérielle, la fréquence cardiaque, le volume d'éjection systolique et la vitesse de la circulation artérielle aussi bien sur des sujets ne portant pas de vêtement anti-g que sur ceux portant un vêtement anti-g réglé à différents modes de pressurisation. Les quatre modes de gonflement suivants ont été comparés :

  • Gonflement uniforme : gonflement simultané de toutes les vessies à la même pression.
  • Gonflement progressif : diminution de la pression des vessies à partir des jambes inférieures vers l'abdomen. Par conséquent, pression supérieure au niveau de la partie inférieure des jambes et pression moindre au niveau de l'abdomen.
  • Gonflement intermittent, mode 1 : gonflement successif des vessies commençant au niveau de la partie inférieure des jambes en direction de l'abdomen. Une fois que toutes les vessies sont gonflées, elles sont dégonflées au même moment. La séquence a été répétée.
  • Gonflement intermittent, mode 2 : comme le précédent, sauf que la vessie abdominale est restée gonflée pendant tout le cycle.

Résultats

L'étude a permis de constater que les divers modèles du vêtement anti-g offraient une protection contre l'intolérance orthostatique. Le modèle à gonflement intermittent pourrait toutefois offrir une meilleure protection que le modèle standard à gonflement uniforme. D'autres essais menés auprès d'astronautes suite à un vol spatial prolongé pourraient fournir des résultats plus concrets.

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