Toulouse Miesten pitkäaikainen vuodelepo 2001-2002

Tähän mennessä tehdyt avaruuslennot ovat osoittaneet, että ihminen pystyy sopeutumaan avaruudessa vallitseviin olosuhteisiin, erityisesti painottomuuteen. Avaruusympäristö ja vallitseva mikrogravitaatio aiheuttavat kuitenkin muutoksia, jotka voivat vaikuttaa astronautien suorituskykyyn. Nämä muutokset koskevat erityisesti sydän- ja verisuoni- ja hormonijärjestelmiä, lihaksia, luita, verta ja immuunijärjestelmää. Pitkien lentojen aikana voi esiintyä muitakin ongelmia, kuten vangitsemisesta johtuvan psykologisen stressin tai kosmisten säteiden (säteilyn) aiheuttamia ongelmia.

Ottaen huomioon, että avaruuslentomahdollisuudet ovat vähäiset, painottomuuden kokemusten vaikutuksia simuloivia kokemuksia tehdään maan päällä, jotta sopeutumismekanismeja voitaisiin paremmin ymmärtää, avaruuslentoja valmistella, korjata ja arvioida korjaavia menetelmiä (ns. vastatoimia), esim. fyysisenä harjoituksena tai lääkityksenä helpottamaan astronautien paluuta tukikohtaan. Nämä kokeet ovat myös välttämättömiä, kun otetaan huomioon vaikeudet, joita esiintyy suoritettaessa tiettyjä kokemuksia lentojen aikana, koska aluksella on liian vähän astronautteja ja koska laivalla ei ole kehittyneitä biolääketieteellisiä laitteita (skanneri jne.). Yleisin simulaatio on antiortostaattinen sänkytuki (kalteva asento, pää hieman jalkojen alla -6° kulmassa).

Koska nykyisenä tavoitteena on simuloida lentoja kansainvälisellä avaruusasemalla (3–6 kuukautta) tai mahdollisia lentoja Marsiin (500–1000 päivää), on pakollista pidentää simulaatiokokeiden kestoa. Tästä syystä kolme avaruusvirastoa, CNES (Ranska), Euroopan avaruusjärjestö (ESA, Euroopan unioni), Japanin kansallinen avaruuskehitysvirasto (NASDA, Japani) päättivät yhdistää voimansa ja toteuttaa yhteisiä simulaatiokampanjoita kentällä saadakseen parhaan käsityksen. sopeutumisprosessit avaruusympäristön rajoituksiin.

Tämän kokeilun kaksi päätavoitetta ovat:

• tutkia fysiologisten muutosten mekanismeja maassa tapahtuvan kokeen aikana, joka simuloi pitkiä avaruuslentoja,
• kehittää ja validoida ennaltaehkäiseviä menetelmiä (vastatoimenpiteitä) standarditesteillä.

Tästä syystä testaamme tässä tutkimuksessa 90 päivän (3 kuukauden) ortostaattisen vuodelevon (decubitus) vaikutuksia seuraaviin fysiologisiin järjestelmiin:

• luut,
• lihakset,
• sydän- ja verisuonijärjestelmä ja sen ohjausmekanismit,
• uni,
• selkäranka.

Painovoiman puuttuessa astronautin ja esineiden paino katoavat kokonaan. Tämä saa aikaan muutoksia luissa ja lihaksissa, jotka voivat vaikuttaa vakavasti astronautin elämään lennon aikana ja vielä enemmän maan päälle palatessa. Tämä on perustavanlaatuinen tutkittava seikka, koska siitä voi tulla pitkiä lentoja rajoittava tekijä ja jopa este. Tämän kokeen tulisi myös mahdollistaa fyysisen harjoitusohjelman ja lääkkeen, pamidronaatin (AREDIA®) testaus vastatoimina painottomuuden liikuntaelimiin (luurankoon ja lihaksiin) kohdistuvia vaikutuksia vastaan.

Tähän kokeeseen osallistuu yhteensä 28 vapaaehtoista kolmeen ryhmään jaettuna. Mainittu kokeilu leviää kahdelle vuodelle, ja joka kerta osallistuu 14 vapaaehtoista. 3 ryhmää ovat seuraavat:

• Ryhmäliikunta (9 vapaaehtoista),
• Ryhmä "lääke" (pamidronaatti) (9 vapaaehtoista),
• Ryhmä "kontrolli" (10 vapaaehtoista).

Ryhmien jäsenet arvotaan osallistujien kesken arvalla

• Ryhmä "Harjoitus": Ihmisen altistuminen mikrogravitaatiolle johtaa lihasten surkastumiseen, joka vaikuttaa lannerangan lihaksiin ja alaraajojen lihaksiin, joita koskevat seisoma- ja liikkuvuus. Tietyillä lennoilla on toteutettu fyysisiä harjoitusohjelmia, joilla on pyritty taistelemaan tätä lihasten surkastumista vastaan, ylläpitämään tehtävän edellyttämää fyysistä kuntoa ja valmistamaan astronautit paluuseen maan päälle. Tämän kokeen aikana testataan fyysistä harjoitusohjelmaa tämän ryhmän 9 vapaaehtoisella (vastusharjoittelu käyttäen sekä pohkeen että polven ojentajalihaksia erityisellä vauhtipyörällä).
• Ryhmä "Lääke": Mies mikrogravitaatiossa on ainoa saatavilla oleva kokeellinen malli osteoporoosin nopean esiintymisen testaamiseksi terveellä koehenkilöllä. Osteoporoosi tai huokoinen luu ilmaantuu aina, kun luumateriaalin uusiutumisnopeus laskee resorptiota pienemmäksi, mikä aiheuttaa luun haurautta ja lisää murtumariskiä (pääasiassa lonkka, selkä ja ranne). Se ilmenee yleensä vaihdevuosien jälkeen, kun se liittyy ikääntymiseen ja fyysisen toiminnan puutteeseen. Pamidronaatti (Aredia®) on useiden vuosien ajan markkinoilla ollut lääke, jota on käytetty useiden luusairauksien hoitoon. Tätä lääkettä testataan tämän ryhmän 9 vapaaehtoisella sen tehokkuuden osoittamiseksi luumuutosten hoidossa. Tämä lääke (60 mg) infusoidaan suonensisäisesti 14 päivää ennen nukkumaanmenoa.
• Ryhmä "kontrolli": tämä ryhmä toimii referenssinä kokeilussa. Tämän ryhmän vapaaehtoiset ovat ilman fyysistä liikuntaa ja ilman huumeita. Tämän ryhmän olemassaolo on välttämätöntä, jotta voidaan verrata kahden tyyppisten vastatoimien tuloksia.

Kokemus toteutetaan 120 päivän (yhteensä 4 kuukautta) Space Clinicillä oleskelun aikana ja siihen kuuluu:

• 1 15 päivän ambulatorinen kontrollijakso (koehenkilöt raportoitava edellisenä päivänä) (-15 klo -1),
• 1 antiortostaattinen (-6°) 90 päivän vuodelepojakso (1 90:een),
• 1 15 päivän ambulatorinen toipumisjakso (henkilöt lähtevät seuraavana aamuna) (+1 klo +15), mikä vastaa yhteensä 122 klinikalla vietettyä yötä kaikille vapaaehtoisille.

Arvioinnit tekevät erilaiset eurooppalaiset ja japanilaiset tiederyhmät, joista jokainen on erikoistunut tiettyyn alaan. Yhtään kolmesta vapaaehtoisten ryhmästä ei oteta mukaan kaikkiin kokeiluohjelmiin.