Comment les os réagissent-ils dans l'espace?

L'astronaute de la NASA Leroy Chiao, commandant de la mission Expédition 10 et agent scientifique de l'ISS

L'astronaute de la NASA Leroy Chiao, commandant de la mission Expédition 10 et agent scientifique de la Station spatiale internationale (ISS), a enfilé un harnais pour saut à l'élastique et s'exerce sur un tapis roulant stabilisé et isolé contre les vibrations dans le module de service Zvezda de l'ISS. Le 10 avril 2005. (Source : NASA)

Os normal et os ostéoporotique

Les changements qui surviennent dans les os lors de l'ostéoporose ressemblent beaucoup à ceux qui surviennent dans les os des astronautes lorsqu'ils vivent dans la microgravité pour de longues périodes.

Le risque de perte osseuse grave des astronautes est l'un des principaux obstacles aux missions spatiales prolongées. Dans les conditions de microgravité de l'espace, la teneur minérale du squelette des astronautes diminue en moyenne de 1 ou 2 pour 100 par mois. Lorsque le vol est de courte durée, la perte osseuse est d'une importance relativement minime.

Si le vol est prolongé, comme les vols prévus pour les missions vers Mars et au-delà, la perte osseuse peut constituer un obstacle majeur. Les effets de la perte osseuse peuvent ne pas affecter les astronautes pendant leur séjour en orbite, mais de retour sur Terre, leurs os affaiblis deviennent plus fragiles. Le risque de fracture est alors plus important. À l'heure actuelle, on ignore si cette perte osseuse atteint éventuellement son maximum ou si elle se poursuit indéfiniment.

Les os ne sont pas des structures de calcium immuables; ils se remodèlent constamment en fonction des contraintes qu'ils subissent. Tout comme les muscles, ils s'affaiblissent lorsqu'on ne s'en sert pas. La perte osseuse survient dans les conditions d'impesanteur de l'espace parce que les os n'ont plus à soutenir le corps contre l'action de la pesanteur. Sur Terre, la pesanteur applique une charge mécanique constante sur le squelette. Les os sains conservent ainsi une certaine densité leur permettant de soutenir le corps.

Pratiquer les exercices qui font travailler les articulations portantes, comme la marche, le jogging, le volley-ball et le basket-ball, constitue le meilleur moyen de développer la masse osseuse. Or, il est très difficile de reproduire ces exercices dans des conditions d'impesanteur.

Les astronautes doivent utiliser des moyens de contention pour se retenir à un tapis roulant qui permet de recréer les conditions nécessaires. Si cette mesure ralentit la perte osseuse, elle ne règle pas le problème pour autant.

Les astronautes ne sont pas les seuls à être préoccupés par la perte osseuse. Un million et demi de Canadiens et de Canadiennes souffrent d'ostéoporose, une maladie qui entraîne une détérioration de la densité et de la force des os. Une femme sur quatre et un homme sur huit de plus de 50 ans sont atteints d'ostéoporose. Les chercheurs espèrent que l'étude de la perte osseuse qui survient dans l'espace contribuera également à prévenir et à traiter l'ostéoporose sur Terre.

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