Tuluza Mężczyzna Długoterminowy Leżak 2001-2002

Dotychczasowe loty kosmiczne pokazały, że człowiek potrafi przystosować się do warunków panujących w kosmosie, a zwłaszcza do stanu nieważkości. Jednak środowisko kosmiczne i panująca mikrograwitacja powodują modyfikacje, które mogą wpływać na wyniki astronautów. Modyfikacje te dotyczą w szczególności układu sercowo-naczyniowego i hormonalnego, mięśni, kości, krwi i układu odpornościowego. Podczas długich lotów mogą wystąpić inne problemy, takie jak problemy spowodowane stresem psychicznym związanym z zamknięciem lub te wynikające z promieniowania kosmicznego (promieniowanie).

W związku z tym, że okazji do lotów kosmicznych jest niewiele, na Ziemi podejmuje się doświadczenia symulujące skutki doświadczeń stanu nieważkości, aby lepiej zrozumieć mechanizmy adaptacyjne, przygotować loty kosmiczne, udoskonalić i ocenić metody korekcyjne (tzw. jako ćwiczenia fizyczne lub leki, aby ułatwić astronautom powrót do bazy. Eksperymenty te są również koniecznością ze względu na trudności napotykane przy realizacji niektórych doświadczeń podczas lotów, ze względu na zbyt małą liczbę astronautów na pokładzie oraz brak zaawansowanych urządzeń biomedycznych na pokładzie (skaner itp.). Najbardziej powszechną symulacją jest antyortostatyczne leżenie w łóżku (pozycja pochylona z głową lekko pod stopami pod kątem -6°).

Ponieważ aktualnym celem są symulacje lotów na Międzynarodową Stację Kosmiczną (od 3 do 6 miesięcy) lub ewentualnych lotów na Marsa (od 500 do 1000 dni), konieczne jest wydłużenie czasu trwania eksperymentów symulacyjnych. Dlatego trzy Agencje Kosmiczne, CNES (Francja), Europejska Agencja Kosmiczna (ESA, Unia Europejska), Narodowa Agencja Rozwoju Przestrzeni Kosmicznej Japonii (NASDA, Japonia) postanowiły połączyć siły i wspólnie podjąć takie kampanie symulacyjne na ziemi, aby jak najlepiej uchwycić procesy adaptacyjne do ograniczeń środowiska kosmicznego.

Dwa główne cele tego eksperymentu to:

• badanie mechanizmów zmian fizjologicznych podczas naziemnego eksperymentu symulującego długotrwałe loty kosmiczne,
• opracowanie i walidacja metod zapobiegawczych (zaradczych) z wykorzystaniem standardowych testów.

Dlatego w niniejszym badaniu przetestujemy wpływ ortostatycznego leżenia w łóżku (odleżyny) przez 90 dni (3 miesiące) na następujące układy fizjologiczne:

• kości,
• mięśnie,
• układ sercowo-naczyniowy i jego mechanizmy kontrolne,
• spać,
• kręgosłup.

W przypadku braku grawitacji ciężar astronauty i ciężar obiektów znikają całkowicie. Powoduje to modyfikacje kości i mięśni, które mogą poważnie wpłynąć na życie astronauty podczas lotu, a jeszcze bardziej podczas powrotu na ziemię. Jest to fundamentalny punkt do zbadania, ponieważ może stać się czynnikiem ograniczającym, a nawet przeszkodą w długich lotach. Eksperyment ten powinien również pozwolić na przetestowanie programu ćwiczeń fizycznych oraz leku pamidronianu (AREDIA®) jako przeciwdziałania wpływowi nieważkości na układ ruchu (szkielet i mięśnie).

W eksperymencie weźmie udział łącznie 28 ochotników, podzielonych na trzy grupy. Wspomniany eksperyment potrwa 2 lata, każdorazowo będzie w nim uczestniczyć 14 ochotników. Te 3 grupy są następujące:

• Grupa „ćwiczenia fizyczne” (9 ochotników),
• Grupa „lek” (pamidronian) (9 ochotników),
• Grupa „kontrolna” (10 ochotników).

Członkowie grup zostaną wylosowani spośród uczestników

• Grupa „Ćwiczenia”: narażenie człowieka na działanie mikrograwitacji powoduje zanik mięśni, który dotyczy mięśni okolicy lędźwiowej i mięśni kończyn dolnych odpowiedzialnych za pozycję stojącą i poruszanie się. Podczas niektórych lotów wdrożono programy ćwiczeń fizycznych, aby walczyć z tym zanikiem mięśni, utrzymać kondycję fizyczną wymaganą do misji i przygotować astronautów do powrotu na Ziemię. W ramach niniejszego eksperymentu na 9 ochotnikach z tej grupy zostanie przetestowany program ćwiczeń fizycznych (trening oporowy z wykorzystaniem mięśni prostowników łydek i kolan ze specjalnym urządzeniem zwanym Fly-Wheel).
• Grupa „Lek”: Człowiek w warunkach mikrograwitacji jest jedynym dostępnym modelem eksperymentalnym do testowania szybkiego występowania osteoporozy u zdrowego osobnika. Osteoporoza lub porowata kość pojawia się, gdy tempo wymiany materiału kostnego spada poniżej szybkości resorpcji, co powoduje kruchość kości i zwiększone ryzyko złamań (głównie biodra, kręgosłupa i nadgarstka). Pojawia się zwykle po menopauzie, gdy jest związany ze starzeniem się i brakiem aktywności fizycznej. Pamidronian (Aredia®) jest lekiem obecnym na rynku od wielu lat, stosowanym w leczeniu wielu patologii kości. Lek ten zostanie przetestowany na 9 ochotnikach z tej grupy, aby wykazać jego skuteczność w leczeniu modyfikacji kości. Ten lek (60 mg) zostanie podany dożylnie 14 dni przed położeniem się do łóżka.
• Grupa „kontrolna”: ta grupa będzie służyć jako odniesienie do eksperymentów. Wolontariusze w tej grupie będą bez ćwiczeń fizycznych i bez narkotyków. Istnienie tej grupy jest konieczne, aby móc porównać wyniki 2 rodzajów środków zaradczych.

Doświadczenie będzie realizowane podczas 120 dniowego pobytu (łącznie 4 miesiące) w Klinice Kosmicznej i obejmie:

• 1 kontrolny okres ambulatoryjny 15 dni (podlega zgłoszeniu dzień wcześniej) (-15 do -1),
• 1 antyortostatyczny (-6°) okres leżenia w łóżku 90 dni (1 przy 90),
• 1 ambulatoryjny okres rekonwalescencji trwający 15 dni (pacjenci wyjeżdżają następnego dnia rano) (+1 o +15), co odpowiada łącznie 122 noclegom spędzonym w klinice dla wszystkich ochotników.

Oceny będą przeprowadzane przez różne europejskie i japońskie zespoły naukowe, z których każdy specjalizuje się w określonej dziedzinie. Żadna z 3 grup ochotników nie zostanie poddana wszystkim programom eksperymentalnym.