Comment les muscles réagissent-ils dans l'espace?

L'astronaute de l'Agence spatiale canadienne (ASC) Chris Hadfield flotte à bord de la navette Atlantis au cours de la deuxième mission d'amarrage de la navette et de Mir. (Source : NASA)

Des coupes transversales de muscles de rats montrent les effets de l'espace sur les muscles. À gauche, les muscles sur Terre, à droite, les muscles dans l'espace. (Source : NASA)

S'il est mentalement difficile de vivre et de travailler dans l'espace, les conditions de microgravité dans un vaisseau spatial rendent le travail plus facile sur le plan physique. Sur Terre, nous utilisons constamment certains muscles pour contrer les effets de la pesanteur. Ces muscles, couramment appelés les muscles antigravifiques, sont les gastrocnémiens (muscles des mollets), les quadriceps et les muscles du dos et du cou. Comme les astronautes travaillent en microgravité, une très faible contraction musculaire suffit pour que les muscles soutiennent leurs corps et leur permettent de se déplacer.

Nos muscles s'affaiblissent et se détériorent lorsqu'on ne les utilise pas régulièrement ou qu'on ne fait pas suffisamment d'exercice. Ce processus s'appelle l'atrophie musculaire. Des études ont révélé que la masse musculaire des astronautes qui participent à un vol spatial d'une durée de cinq à onze jours diminue dans une proportion pouvant atteindre 20 %. Cette perte de la masse musculaire s'accompagne d'une perte de la force qui pourrait être dangereuse si l'astronaute devait effectuer une épuisante procédure d'urgence au moment de la rentrée dans le champ gravitationnel de la Terre. Même si la masse et la force musculaires peuvent être recouvrées après leur retour sur Terre, il importe que les astronautes conservent celles-ci, surtout pendant les missions spatiales prolongées.

La seule façon d'atténuer l'atrophie musculaire qui survient dans l'espace consiste à se soumettre à des exercices physiques intensifs, particulièrement à un entraînement en force, et à s'alimenter de façon adéquate. Les astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS) doivent consacrer chaque jour deux heures et demie à leur entraînement physique, ce qui réduit considérablement l'efficience de la mission. En vue de réduire la proportion de temps qui doit être consacrée à l'entraînement physique pendant les missions spatiales, on a mené des études sur l'utilité de l'électrostimulation musculaire pour le maintien de la force et de la masse musculaires.

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