Toulouse manlig långtidssängvila 2001-2002

De rymdfärder som hittills genomförts visade att människan kan anpassa sig till de förhållanden som råder i rymden, särskilt till viktlöshet. Men rymdmiljön och den rådande mikrogravitationen framkallar modifieringar som kan påverka astronauternas prestationer. Dessa modifieringar berör i synnerhet de kardiovaskulära och hormonella systemen, musklerna, benen, blodet och immunsystemet. Andra problem kan uppstå under långvariga flygningar, såsom problem som skapas av psykologisk stress på grund av instängdheten, eller de som härrör från kosmiska strålar (strålning).

Med tanke på att möjligheter till rymdflyg är få, genomförs erfarenheter som simulerar effekterna av tyngdlöshetsupplevelser på jorden, för att bättre förstå anpassningsmekanismerna, förbereda rymdfärderna, perfektionera och utvärdera korrigerande metoder (kallade motåtgärder) som t.ex. som fysisk träning eller medicinering, för att underlätta astronauternas återkomst till basen. Dessa experiment är också nödvändiga, med tanke på de svårigheter man stöter på när man utför vissa upplevelser under flygningarna, på grund av närvaron av för få astronauter ombord och på bristen på avancerad biomedicinsk utrustning ombord (skanner, etc.). Den vanligaste simuleringen är det anti-ortostatiska sängstödet (lutat läge med huvudet något under fötterna i en -6° vinkel).

Eftersom det nuvarande målet är att simulera flygningar i den internationella rymdstationen (3 till 6 månader) eller möjliga flygningar till Mars (500 till 1000 dagar), är det obligatoriskt att förlänga varaktigheten av simuleringsexperimenten. Det är därför tre rymdorganisationer, CNES (Frankrike), Europeiska rymdorganisationen (ESA, Europeiska unionen), National Space Development Agency of Japan (NASDA, Japan) beslutade att gå samman och gemensamt genomföra sådana simuleringskampanjer på marken, för att på bästa sätt kunna uppfatta anpassningsprocesserna till rymdmiljöns begränsningar.

De två huvudmålen med detta experiment är:

• att studera de fysiologiska förändringsmekanismerna under ett markbaserat experiment som simulerar långvariga rymdflygningar,
• att utveckla och validera förebyggande metoder (motåtgärder) med hjälp av standardtester.

Det är därför vi i denna studie kommer att testa effekterna av ett ortostatiskt sängläge (decubitus) på 90 dagar (3 månader) på följande fysiologiska system:

• benen,
• musklerna,
• det kardiovaskulära systemet och dess kontrollmekanismer,
• sömnen,
• ryggraden.

I frånvaro av gravitation försvinner vikten av astronauten och föremålens vikt helt. Detta inducerar modifieringar av ben och muskler som allvarligt kan påverka astronautens liv under flygningen, och ännu mer när han återvänder till jorden. Detta är en grundläggande punkt att studera, eftersom det kan bli en begränsande faktor och till och med ett hinder för långtidsflygningar. Detta experiment bör också tillåta test av fysiskt träningsprogram och av ett läkemedel, pamidronat (AREDIA®), som motåtgärder mot effekterna av viktlöshet på rörelsesystemet (skelett och muskler).

Totalt kommer 28 frivilliga att delta i detta experiment, uppdelade i tre grupper. Nämnda experiment kommer att sträcka sig över 2 år, 14 frivilliga deltar varje gång. De 3 grupperna är följande:

• Grupp "fysisk träning" (9 volontärer),
• Grupp "drog" (pamidronat) (9 frivilliga),
• Grupp "kontroll" (10 frivilliga).

Medlemmar i grupperna kommer att lottas bland deltagarna

• Grupp "Träning": exponering av människan för mikrogravitation resulterar i en muskelatrofi som påverkar musklerna i ländryggen och de i de nedre extremiteterna som berörs av stående position och rörelse. Under vissa flygningar har fysiska träningsprogram implementerats, för att bekämpa denna muskelatrofi, upprätthålla den fysiska kondition som krävs för uppdraget och förbereda astronauterna för deras återkomst till jorden. Under det aktuella experimentet kommer ett fysiskt träningsprogram att testas på de 9 frivilliga i denna grupp (motståndsträning med både vad- och knästräckare med en speciell anordning som kallas svänghjul).
• Gruppen "Drog" : en man i mikrogravitation är den enda experimentella modellen som finns tillgänglig för att testa den snabba förekomsten av osteoporos hos en frisk person. Osteoporos, eller poröst ben, uppträder närhelst hastigheten med vilken benmaterialet byts ut faller under resorptionshastigheten, vilket skapar benskörhet och en ökad risk för frakturer (i huvudsak höft, ryggrad och handled). Det uppträder vanligtvis efter klimakteriet, när det förknippas med åldrande och brist på fysisk aktivitet. Pamidronatet (Aredia®) är ett läkemedel som har funnits på marknaden sedan många år och används för behandling av flera benpatologier. Detta läkemedel kommer att testas på de 9 frivilliga i denna grupp, för att visa dess effektivitet vid behandling av benförändringar. Detta läkemedel (60 mg) infunderas intravenöst 14 dagar före sänggåendet.
• Grupp "kontroll": denna grupp kommer att fungera som referens för experimentet. Volontärer i denna grupp kommer att vara utan fysisk träning och utan droger. Förekomsten av denna grupp är nödvändig för att kunna jämföra resultaten av de två typerna av motåtgärder.

Erfarenheten kommer att genomföras under en 120 dagars vistelse (totalt 4 månader) på Space Clinic och kommer att omfatta:

• 1 ambulerande kontrollperiod på 15 dagar (föremål att rapportera dagen innan) (-15 vid -1),
• 1 anti-ortostatisk (-6°) sängviloperiod på 90 dagar (1 vid 90),
• 1 återhämtningsperiod på 15 dagar (med förbehåll för avresa följande morgon) (+1 vid +15), vilket motsvarar totalt 122 nätter på kliniken för alla frivilliga.

Bedömningarna kommer att göras av olika europeiska och japanska forskarlag, var och en specialiserad på ett specifikt område. Ingen av de 3 grupperna av frivilliga kommer att skickas till alla experimentprogram.