H-Reflex : une expérience qui a du muscle!
Le corps humain est une machine extraordinaire qui ne cesse d'étonner. Afin de pouvoir pénétrer ses mystères, les scientifiques doivent parfois aller hors de ce monde. En 2001 et 2002, le Dr. Douglas Watt, de l'Université McGill (en anglais seulement) à Montréal, a pu étudier l'adaptation du corps humain à l'apesanteur grâce à son expérience H-Reflex (en anglais seulement). C'est la première expérience médicale à avoir été réalisée à bord de la Station spatiale internationale.
Résultats
L'expérience H-Reflex a révélé que l'excitabilité de la moelle épinière – soit sa capacité à transmettre les signaux du cerveau – était réduite d'environ 35 % en apesanteur. Il se peut que l'exercice physique dans l'espace soit donc moins efficace, ce qui pose un problème qui devra être étudié davantage en vue des missions de longue durée. Les résultats de H-Reflex peuvent aider à concevoir des programme de réhabilitation pour les gens alités durant une longue période.
Perdre l'équilibre en microgravité
Mais en quoi l'absence de gravité affecte-t-elle le corps des astronautes? Dans un environnement spatial sans gravité, les astronautes flottent au lieu de marcher ou de s'asseoir comme nous le faisons sur Terre. Ils arrêtent d'utiliser leur corps comme charpente pour se supporter. Après quelques semaines, leurs muscles et leurs os subissent des changements qui affectent leur force, leur posture et leur équilibre.
Vidéo : NASA (MPG, 1,9 Mo)
Les premiers sujets de H-Reflex, les astronautes Susan Helms, James Voss et le cosmonaute Iouri Ousachev de l'équipage d'Expedition 2, ont réalisé en 2001 l'expérience à trois reprises au cours de leur séjour de 167 jours à bord de la station spatiale.
Pour le Dr Watt et d'autres experts, il est probable que l'une des façons qu'a la moelle épinière de s'adapter à l'apesanteur est de répondre de moins en moins aux stimulations. Pour compenser, un plus grand nombre de signaux devront être envoyés du cerveau aux muscles afin de provoquer le même effort que sur Terre. Si cette hypothèse était exacte, plus un astronaute passe du temps dans l'espace et plus sa routine d'exercice perd de son efficacité. H-Reflex a été conçue pour vérifier cette théorie.
Équipement de H-Reflex. L'expérience a utilisé la technique du réflexe Hoffmann, laquelle est similaire au test du réflexe du genou chez le médecin. H-Reflex a remplacé le marteau du médecin par un stimulus électrique et mesure électroniquement l'activité musculaire.
Une expérience qui dure cinq minutes
Le déroulement de H-Reflex est simple : un astronaute prend une position assise, retenu par des courroies afin de ne pas bouger ou de flotter au loin. De petits électrochocs stimulent les nerfs des jambes afin d'enregistrer le niveau de contraction des muscles et, incidemment, le niveau de sensibilité de la moelle épinière (celle-ci transmet les signaux envoyés et reçus par le cerveau). Les astronautes se soumettent à plusieurs tests pour vérifier si les réponses aux stimuli changent et établir une corrélation entre ces changements et le temps passé dans l'espace.
Vidéo : NASA (RAM, 1 Mo)
L'astronaute Frank L. Culbertson et le cosmonaute Mikhaïl Tiourine d'Expedition 3 réalisent un test H-Reflex.
La dernière expérience H-Reflex a été réalisée en avril 2002 par l'équipage d'Expedition 4 à bord de la Station spatiale internationale. Les chercheurs ont comparé les mesures enregistrées avant, pendant et après la mission spatiale.
« Les résultats indiquent que l'excitabilité de la moelle épinière baisse assez rapidement en apesanteur, et demeure réduite tant que l'astronaute est dans l'espace. Cependant, il récupère au cours des dix jours qui suivent son retour sur Terre », raconte le Dr Watt.
Retrouver l'équilibre
Les résultats de l'expérience H-Reflex permettront aux chercheurs d'adapter la quantité et le genre d'exercices que font les astronautes en mission afin de contrer la perte de la masse musculaire et osseuse. Les médecins pourront aussi identifier les meilleures façons pour les astronautes de retrouver leur posture et leur équilibre une fois de retour sur terre. « Il peut être très pratique pour un astronaute de pouvoir marcher immédiatement après un retour sur Terre, notamment en cas d'atterrissage d'urgence », ajoute le Dr Watt.
Il est possible que H-Reflex permette de mieux comprendre certains troubles chez des gens qui souffrent notamment de problèmes de l'oreille interne et de la moelle épinière, et ouvrir ainsi la porte à de nouveaux traitements.
Logo de l'expérience H-Reflex
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