BP Reg : prédire l'évanouissement des astronautes

Sciences de la santé

L'expérience scientifique canadienne BP Reg (pour Blood Pressure Regulation and Risk of Fainting on Return from Space) a permis de mieux comprendre, à partir d'observations de la réaction des astronautes aux changements de pression artérielle, pourquoi certains d'entre eux sont plus à risque de s'évanouir ou d'avoir des étourdissements après leur mission.

L'astronaute canadien Chris Hadfield se soumettra à l'expérience canadienne BP Reg que dirige le Dr. Richard Hughson de l'Université de Waterloo. Les résultats de cette expérience pourraient nous aider à mieux comprendre le système cardiovasculaire humain et les mécanismes à la base de l'évanouissement, et pourraient ensuite contribuer à réduire le nombre de blessures et de décès notamment chez les personnes âgées. (Sources : Agence spatiale canadienne, NASA.)

Contexte

Au cours d'un vol spatial, le corps humain s'adapte aux conditions inhabituelles de la microgravité. Mais après un séjour de plusieurs mois à bord de la Station spatiale internationale, il peut s'avérer difficile de se réadapter à la vie sur Terre. Lorsqu'un astronaute revient sur Terre, son sang se concentre rapidement dans la partie inférieure du corps à cause de la gravité. Le cerveau reçoit donc moins de sang riche en oxygène.

Jusqu'à 80 % des astronautes revenant de missions de longue durée souffrent d'épisodes d'étourdissements et certains vont jusqu'à perdre connaissance. Ces chutes de pression artérielle constituent un danger pour les astronautes revenus sur Terre.

Objectifs

L'expérience BP Reg avait pour but de :

déterminer quels astronautes risquaient davantage de s'évanouir ou d'éprouver des étourdissements pour qu'ils puissent prendre des mesures préventives;
vérifier si un moniteur de pression artérielle porté au bout du doigt pouvait mesurer le débit cardiaque (quantité de sang pompée par le cœur chaque minute);

Retombées sur Terre

Les connaissances acquises grâce à BP Reg pourraient servir à améliorer les soins de santé pour les personnes âgées. En effet, les résultats de l'étude pourraient faciliter la prévention des chutes provoquées par des fluctuations soudaines de la pression artérielle. Selon le Pr Richard Hughson, chercheur de BP Reg, l'évanouissement mène souvent à des fractures chez les aînés. Cette expérience canadienne unique pourrait permettre de mettre au point des méthodes pour prédire qui, dans la population générale, est à risque de s'évanouir et de faire une chute.

Déroulement

Huit astronautes ont participé à cette étude.

Les chercheurs ont conçu un essai en vol permettant de simuler les problèmes éprouvés par le corps au retour sur Terre. Dans cet essai, des brassards de compression gonflables sont placés autour des cuisses de l'astronaute pour restreindre la circulation sanguine temporairement et provoquer une chute soudaine de la pression artérielle. Ensuite, de l'air est rapidement expulsé des brassards pour imiter la transition rapide qui se produit lorsqu'une personne assise se lève.

Avant la mission, les chercheurs ont mesuré la pression artérielle normale de l'astronaute en position debout.
À bord de la Station spatiale, les astronautes ont installé eux-mêmes leurs brassards pour collecter des données en situation de microgravité.
Une fois les astronautes revenus sur Terre, les chercheurs ont repris leur pression artérielle en position debout.

Pendant chaque session, les astronautes portaient un tensiomètre au bout du doigt, mais ils ont aussi recouru à une autre méthode pour mesurer leur débit cardiaque.

Résultats

Grâce à l'essai des brassards autour des jambes, les chercheurs ont pu étudier une variation de la pression artérielle dans une situation équivalant à « se mettre debout » dans l'espace. La vitesse de la chute de pression artérielle indiquait la mesure dans laquelle le système cardiovasculaire régulait la pression artérielle.

Les chercheurs ont constaté que l'essai des brassards a aidé à déterminer qui, parmi les astronautes, allait devoir prendre des précautions pour éviter de perdre connaissance au retour sur Terre. Les précautions à prendre étaient les suivantes :

prévoir un suivi médical plus étroit;
augmenter la consommation de liquides;
modifier le régime d'exercice;
porter des vêtements de compression aux jambes;
porter dans la partie inférieure du corps un dispositif de succion qui imite la pesanteur.

BP Reg visait aussi à comparer deux méthodes de mesure du débit cardiaque. Dans des études antérieures, on avait constaté que le débit cardiaque augmentait dans l'espace. L'expérience BP Reg a confirmé ces résultats, mais a démontré que le tensiomètre porté au bout d'un doigt, quoique plus pratique, n'est pas aussi précis que l'épreuve de capacité pulmonaire pour détecter les variations.

L'examen fonctionnel pulmonaire a également démontré que le sang des astronautes dans l'espace contient davantage de dioxyde de carbone dissous, ce qui pourrait expliquer les troubles de la vision que certains astronautes ont éprouvés pendant leur vol spatial.

Porter un « vacuum pants (en anglais seulement) » est l'une des mesures qui permettent aux astronautes d'éviter d'éprouver des malaises pendant leur réadaptation à la vie sur Terre. Le pantalon exerce une pression négative sur la partie inférieure du corps. Il vise à aider les astronautes à se préparer à leur retour sur Terre en simulant l'effet que la pesanteur exerce en temps normal sur le sang et les fluides dans l'organisme.

Dates

L'expérience a été menée de 2012 à 2015. L'astronaute canadien Chris Hadfield a été le premier participant de l'étude.

L'astronaute de l'Agence spatiale canadienne (ASC) Chris Hadfield (à gauche) s'entraîne, avant de partir en mission, à l'expérience BP Reg avec le chercheur principal, le Dr Richard Hughson (à droite). (Source : ASC)

Équipe de recherche

Chercheur principal

Richard Hughson, Ph. D., Institut Schlegel de recherche sur le vieillissement de l'Université de Waterloo

Cochercheuse

Danielle Greaves, M. Sc., Université de Waterloo

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