Médecine spatiale - Space medicine

Dan Burbank et Anton Shkaplerov participent à un exercice d'urgence médicale dans le laboratoire Destiny de la Station spatiale internationale . Cet exercice donne aux membres d'équipage la possibilité de travailler en équipe pour résoudre une urgence médicale simulée à bord de la station spatiale.

La médecine spatiale est la pratique de la médecine sur les astronautes dans l' espace, tandis que l' hygiène astronautique est l'application de la science et de la technologie à la prévention ou au contrôle de l'exposition aux dangers pouvant entraîner une mauvaise santé des astronautes. Ces deux sciences travaillent ensemble pour garantir que les astronautes travaillent dans un environnement sûr. L'objectif principal est de découvrir dans quelle mesure et pendant combien de temps les gens peuvent survivre aux conditions extrêmes de l'espace, et à quelle vitesse ils peuvent s'adapter à l'environnement terrestre après leur retour de voyage. Des conséquences médicales telles que la cécité et la perte osseuse possibles ont été associées aux vols spatiaux habités .

En octobre 2015, le bureau de l'inspecteur général de la NASA a publié un rapport sur les risques pour la santé liés à l'exploration spatiale , y compris une mission humaine sur Mars .

Histoire

Hubertus Strughold (1898-1987), un ancien médecin et physiologiste nazi , a été amené aux États-Unis après la Seconde Guerre mondiale dans le cadre de l' opération Paperclip . Il a inventé le terme « médecine spatiale » pour la première fois en 1948 et a été le premier et le seul professeur de médecine spatiale à la School of Aviation Medicine (SAM) de la Randolph Air Force Base , au Texas . En 1949, Strughold a été nommé directeur du Département de médecine spatiale du SAM (qui est maintenant l' US Air Force School of Aerospace Medicine (USAFSAM) à la base aérienne de Wright-Patterson, Ohio. Il a joué un rôle important dans le développement de la combinaison pressurisée. porté par les premiers astronautes américains. Il a été co-fondateur de la branche de médecine spatiale de l' Association médicale aérospatiale en 1950. La bibliothèque aéromédicale de Brooks AFB a été nommée d'après lui en 1977, mais rebaptisée plus tard parce que des documents du tribunal des crimes de guerre de Nuremberg lient Résistance aux expériences médicales dans lesquelles des détenus du camp de concentration de Dachau ont été torturés et tués.

La recherche soviétique en médecine spatiale était centrée à l'Institut d'essais de recherche scientifique en médecine aéronautique (NIIAM). En 1949, AM Vasilevsky, le ministre de la Défense de l'URSS, a donné des instructions via l'initiative de Sergueï Korolev au NIIAM pour mener des recherches biologiques et médicales. En 1951, le NIIAM a commencé à travailler sur le premier travail de recherche intitulé "Justification physiologique et hygiénique des capacités de vol dans des conditions spéciales", qui a formulé les principales tâches de recherche, les exigences nécessaires pour les cabines pressurisées, les systèmes de survie, les équipements de sauvetage et de contrôle et d'enregistrement. . Au bureau d'études de Korolev, ils ont créé des fusées pour soulever des animaux dans un rayon de 200 à 250 km et de 500 à 600 km, puis ont commencé à parler de développement de satellites artificiels et de lancement d'un homme dans l'espace. Puis, en 1963, l'Institut des problèmes biomédicaux (IMBP) a été fondé pour entreprendre l'étude de la médecine spatiale.

Projet Mercure

La médecine spatiale était un facteur critique dans le programme spatial habité des États-Unis, à commencer par le projet Mercury .

Effets des voyages dans l'espace

Les effets de la microgravité sur la distribution des fluides autour du corps (fortement exagérés) (NASA)

En octobre 2018, des chercheurs financés par la NASA ont découvert que les longs voyages dans l' espace , y compris les voyages vers la planète Mars , peuvent endommager considérablement les tissus gastro - intestinaux des astronautes. Les études soutiennent des travaux antérieurs qui ont révélé que de tels voyages pourraient endommager considérablement le cerveau des astronautes et les vieillir prématurément.

En novembre 2019, des chercheurs ont signalé que des astronautes avaient de graves problèmes de circulation sanguine et de caillots à bord de la Station spatiale internationale, sur la base d'une étude de six mois portant sur 11 astronautes en bonne santé. Les résultats pourraient influencer les vols spatiaux à long terme , y compris une mission vers la planète Mars , selon les chercheurs.

Rythmes cardiaques

Des troubles du rythme cardiaque ont été observés chez les astronautes. La plupart d'entre eux ont été liés à des maladies cardiovasculaires , mais il n'est pas clair si cela était dû à des conditions préexistantes ou aux effets du vol spatial . On espère que le dépistage avancé des maladies coronariennes a grandement atténué ce risque. D'autres problèmes de rythme cardiaque, tels que la fibrillation auriculaire , peuvent se développer au fil du temps, nécessitant un dépistage périodique des rythmes cardiaques des membres d'équipage. Au-delà de ces risques cardiaques terrestres, on craint qu'une exposition prolongée à la microgravité puisse entraîner des troubles du rythme cardiaque. Bien que cela n'ait pas été observé à ce jour, une surveillance plus poussée est justifiée.

Maladie de décompression en vol spatial

Dans l'espace, les astronautes utilisent une combinaison spatiale , essentiellement un vaisseau spatial individuel autonome, pour effectuer des sorties dans l'espace ou des activités extra-véhiculaires (EVA). Les combinaisons spatiales sont généralement gonflées avec 100 % d' oxygène à une pression totale inférieure à un tiers de la pression atmosphérique normale . L'élimination des composants atmosphériques inertes tels que l' azote permet à l'astronaute de respirer confortablement, mais a également la mobilité nécessaire pour utiliser ses mains, ses bras et ses jambes pour effectuer le travail requis, ce qui serait plus difficile dans une combinaison à pression plus élevée.

Une fois que l'astronaute a enfilé la combinaison spatiale, l'air est remplacé par 100 % d'oxygène dans le cadre d'un processus appelé « purge d'azote ». Afin de réduire le risque d' accident de décompression , l'astronaute doit passer plusieurs heures à "pré-respirer" à une pression partielle d' azote intermédiaire , afin de laisser ses tissus corporels dégazer l' azote suffisamment lentement pour que des bulles ne se forment pas. Lorsque l'astronaute retourne dans l'environnement de « manche de chemise » du vaisseau spatial après une EVA, la pression est rétablie quelle que soit la pression de fonctionnement de ce vaisseau spatial, généralement la pression atmosphérique normale. La maladie de décompression en vol spatial se compose de la maladie de décompression (DCS) et d'autres blessures dues à des changements de pression non compensés, ou barotraumatisme .

Maladie de décompression

La maladie de décompression est la lésion des tissus du corps résultant de la présence de bulles d'azote dans les tissus et le sang. Cela se produit en raison d'une réduction rapide de la pression ambiante provoquant la sortie de l'azote dissous de la solution sous forme de bulles de gaz dans le corps. Dans l'espace, le risque de DCS est considérablement réduit en utilisant une technique pour laver l'azote dans les tissus du corps. Ceci est réalisé en respirant 100 % d'oxygène pendant une période de temps spécifiée avant d'enfiler la combinaison spatiale, et se poursuit après une purge à l'azote. Le DCS peut résulter d'un temps de pré-oxygénation inadéquat ou interrompu, ou d'autres facteurs, notamment le niveau d'hydratation de l'astronaute, sa condition physique, ses blessures antérieures et son âge. D'autres risques de DCS incluent une purge d'azote inadéquate dans l'EMU, une EVA intense ou excessivement prolongée ou une perte de pression de la combinaison. Les membres d'équipage non-EVA peuvent également être à risque de DCS s'il y a une perte de pression dans la cabine de l'engin spatial.

Les symptômes du DCS dans l'espace peuvent inclure une douleur thoracique, un essoufflement, une toux ou une douleur lors d'une respiration profonde, une fatigue inhabituelle, des étourdissements, des étourdissements, des maux de tête, des douleurs musculo-squelettiques inexpliquées, des picotements ou des engourdissements, une faiblesse des extrémités ou des anomalies visuelles.

Les principes de traitement primaires consistent en une repressurisation en combinaison pour redissoudre les bulles d'azote, 100 % d'oxygène pour réoxygéner les tissus et une hydratation pour améliorer la circulation vers les tissus blessés.

Barotraumatisme

Le barotraumatisme est la lésion des tissus des espaces remplis d'air dans le corps en raison des différences de pression entre les espaces du corps et la pression atmosphérique ambiante. Les espaces remplis d'air comprennent les oreilles moyennes, les sinus paranasaux, les poumons et le tractus gastro-intestinal. On serait prédisposé par une infection des voies respiratoires supérieures préexistante, des allergies nasales, des changements de pression récurrents, une déshydratation ou une mauvaise technique d'égalisation.

La pression positive dans les espaces remplis d'air résulte de la pression barométrique réduite pendant la phase de dépressurisation d'un EVA. Il peut provoquer une distension abdominale, des douleurs aux oreilles ou aux sinus, une diminution de l'audition et des douleurs dentaires ou à la mâchoire. La distension abdominale peut être traitée en allongeant l'abdomen, en massant doucement et en encourageant le passage des flatulences . La pression de l'oreille et des sinus peut être soulagée par une libération passive de la pression positive. Le prétraitement pour les personnes sensibles peut inclure des décongestionnants oraux et nasaux ou des stéroïdes oraux et nasaux .

La pression négative dans les espaces de remplissage d'air résulte d'une augmentation de la pression barométrique lors de la repressurisation après une EVA ou suite à une restauration planifiée d'une pression réduite dans la cabine. Les symptômes courants comprennent des douleurs aux oreilles ou aux sinus, une diminution de l'audition et des douleurs aux dents ou à la mâchoire.

Le traitement peut inclure une égalisation active de la pression positive des oreilles et des sinus, des décongestionnants oraux et nasaux, ou des stéroïdes oraux et nasaux, et des analgésiques appropriés si nécessaire.

Diminution du fonctionnement du système immunitaire

Les astronautes dans l'espace ont affaibli leur système immunitaire, ce qui signifie qu'en plus d'une vulnérabilité accrue aux nouvelles expositions, les virus déjà présents dans le corps - qui seraient normalement supprimés - deviennent actifs. Dans l'espace, les lymphocytes T ne se reproduisent pas correctement et les cellules qui existent sont moins capables de combattre l'infection. Les recherches de la NASA mesurent l'évolution du système immunitaire de ses astronautes et réalisent des expériences sur les lymphocytes T dans l'espace.

Le 29 avril 2013, des scientifiques du Rensselaer Polytechnic Institute, financé par la NASA , ont rapporté que, pendant les vols spatiaux sur la Station spatiale internationale , les microbes semblaient s'adapter à l' environnement spatial d'une manière « non observée sur Terre » et d'une manière qui « peuvent conduire à des augmentations de croissance et de virulence ».

En mars 2019, la NASA a signalé que des virus latents chez l'homme pourraient être activés lors de missions spatiales , ajoutant peut-être plus de risques pour les astronautes lors de futures missions dans l'espace lointain.

Risque accru d'infection

Une expérience de la navette spatiale de 2006 a révélé que Salmonella typhimurium , une bactérie pouvant provoquer une intoxication alimentaire , devenait plus virulente lorsqu'elle était cultivée dans l'espace. Le 29 avril 2013, des scientifiques du Rensselaer Polytechnic Institute, financé par la NASA , ont rapporté que, pendant les vols spatiaux sur la Station spatiale internationale , les microbes semblaient s'adapter à l' environnement spatial d'une manière « non observée sur Terre » et d'une manière qui « peuvent conduire à des augmentations de croissance et de virulence ». Plus récemment, en 2017, les bactéries se sont révélées plus résistantes aux antibiotiques et prospéraient dans la quasi-apesanteur de l'espace. Il a été observé que des micro - organismes survivent au vide de l'espace extra-atmosphérique. Des chercheurs en 2018 ont signalé, après avoir détecté la présence sur la Station spatiale internationale (ISS) de cinq souches bactériennes d' Enterobacter bugandensis , non pathogènes pour l'homme, que les micro - organismes sur l'ISS devraient être soigneusement surveillés pour continuer à assurer un environnement médicalement sain pour les astronautes .

Effets de la fatigue

Les vols spatiaux habités obligent souvent les équipages d'astronautes à endurer de longues périodes sans repos. Des études ont montré que le manque de sommeil peut provoquer une fatigue qui conduit à des erreurs lors de l'exécution de tâches critiques. De plus, les personnes fatiguées ne peuvent souvent pas déterminer le degré de leur déficience. Les astronautes et les équipes au sol souffrent fréquemment des effets de la privation de sommeil et de la perturbation du rythme circadien . La fatigue due à la perte de sommeil, aux changements de sommeil et à la surcharge de travail pourrait entraîner des erreurs de performance qui exposent les participants aux vols spatiaux à un risque de compromettre les objectifs de la mission ainsi que la santé et la sécurité des personnes à bord.

Perte d'équilibre

Quitter et retourner à la gravité terrestre provoque le « mal de l'espace », des étourdissements et une perte d'équilibre chez les astronautes. En étudiant comment les changements peuvent affecter l'équilibre du corps humain, impliquant les sens, le cerveau, l'oreille interne et la pression artérielle, la NASA espère développer des traitements pouvant être utilisés sur Terre et dans l'espace pour corriger les troubles de l'équilibre. D'ici là, les astronautes de la NASA doivent s'appuyer sur un médicament appelé Midodrine (une pilule « anti-étourdissement » qui augmente temporairement la tension artérielle) et/ou sur la prométhazine pour les aider à effectuer les tâches qu'ils doivent accomplir pour rentrer chez eux en toute sécurité.

Perte de densité osseuse

L'ostéopénie des vols spatiaux est la perte osseuse associée aux vols spatiaux humains . Après un voyage de 3 à 4 mois dans l'espace, il faut environ 2 à 3 ans pour retrouver la densité osseuse perdue. De nouvelles techniques sont en cours de développement pour aider les astronautes à récupérer plus rapidement. La recherche dans les domaines suivants a le potentiel d'aider le processus de croissance d'un nouvel os :

Les changements de régime et d'exercice peuvent réduire l'ostéoporose.
La thérapie par vibration peut stimuler la croissance osseuse.
Les médicaments pourraient inciter le corps à produire plus de protéines responsables de la croissance et de la formation des os.

Perte de masse musculaire

Dans l'espace, les muscles des jambes, du dos, de la colonne vertébrale et du cœur s'affaiblissent et dépérissent car ils ne sont plus nécessaires pour vaincre la gravité, tout comme les gens perdent du muscle en vieillissant en raison d'une activité physique réduite. Les astronautes s'appuient sur la recherche dans les domaines suivants pour développer leurs muscles et maintenir leur masse corporelle :

L'exercice peut développer les muscles si au moins deux heures par jour sont consacrées à des routines d'entraînement en résistance.
Les suppléments hormonaux (hGH) peuvent être un moyen d'exploiter les signaux de croissance naturels du corps.
Les médicaments peuvent inciter le corps à produire des protéines de croissance musculaire.

Perte de la vue

Après de longues missions de vol spatial , les astronautes peuvent éprouver de graves problèmes de vue . De tels problèmes de vue peuvent être une préoccupation majeure pour les futures missions de vol dans l'espace lointain, y compris une mission humaine vers Mars .

Perte des capacités mentales et risque de maladie d'Alzheimer

Le 31 décembre 2012, une étude financée par la NASA a rapporté que les vols spatiaux humains peuvent endommager le cerveau des astronautes et accélérer l'apparition de la maladie d'Alzheimer .

Le 2 novembre 2017, des scientifiques ont rapporté que des changements significatifs dans la position et la structure du cerveau ont été trouvés chez des astronautes qui ont effectué des voyages dans l'espace , sur la base d' études IRM . Les astronautes qui effectuaient des voyages spatiaux plus longs étaient associés à des changements cérébraux plus importants.

Intolérance orthostatique

Le système de conditionnement réflexe cardiovasculaire Beckman a gonflé et dégonflé les poignets des combinaisons de vol Gemini et Apollo pour stimuler le flux sanguin vers les membres inférieurs.

"Sous les effets de la gravité terrestre , le sang et d'autres fluides corporels sont attirés vers le bas du corps. Lorsque la gravité est supprimée ou réduite pendant l'exploration spatiale, le sang a plutôt tendance à s'accumuler dans le haut du corps, ce qui entraîne un œdème facial et d'autres effets indésirables. Au retour sur terre, le sang recommence à s'accumuler dans les membres inférieurs, ce qui entraîne une hypotension orthostatique . »

Dans l'espace, les astronautes perdent du volume de liquide, y compris jusqu'à 22 % de leur volume sanguin. Parce qu'il a moins de sang à pomper, le cœur s'atrophie . Un cœur affaibli entraîne une pression artérielle basse et peut produire un problème de « tolérance orthostatique », ou la capacité du corps à envoyer suffisamment d'oxygène au cerveau sans s'évanouir ni devenir étourdi.

Effets des rayonnements

Comparaison des doses de rayonnement - comprend la quantité détectée lors du voyage de la Terre à Mars par le RAD sur le MSL (2011-2013).

Le cosmonaute soviétique Valentin Lebedev , qui a passé 211 jours en orbite en 1982 (un record absolu de séjour en orbite terrestre), a perdu la vue à cause d'une cataracte progressive . Lebedev a déclaré : « J'ai souffert de beaucoup de radiations dans l'espace. Tout était caché à l'époque, pendant les années soviétiques, mais maintenant je peux dire que j'ai causé des dommages à ma santé à cause de ce vol. Le 31 mai 2013, des scientifiques de la NASA ont signalé qu'une éventuelle mission humaine sur Mars pourrait impliquer un grand risque de rayonnement en fonction de la quantité de rayonnement de particules énergétiques détectée par le RAD du Mars Science Laboratory lors d'un voyage de la Terre à Mars en 2011-2012.

Les troubles du sommeil

Cinquante pour cent des astronautes de la navette spatiale prennent des somnifères et dorment encore deux heures ou moins. La NASA étudie deux domaines qui pourraient fournir les clés d'une meilleure nuit de sommeil, car un sommeil amélioré diminue la fatigue et augmente la productivité pendant la journée. Diverses méthodes de lutte contre ce phénomène font constamment l'objet de discussions. Une liste partielle de recours comprendrait :

Dormez à la même heure chaque nuit. Avec de la pratique, vous serez (presque) toujours fatigué et prêt à dormir.
La mélatonine , autrefois considérée comme un médicament miracle anti-âge (cela était dû à l'observation bien documentée qu'à mesure que les gens vieillissent, ils produisent progressivement de moins en moins de l'hormone naturellement). La quantité de mélatonine produite par le corps diminue linéairement au cours de la vie. Bien que la mode anti-âge de la mélatonine ait été complètement démystifiée à la suite d'un grand nombre d'essais randomisés, elle a rapidement été à nouveau sous les projecteurs en raison de l'observation selon laquelle les niveaux normaux de mélatonine d'une personne en bonne santé varient considérablement au cours de la journée : généralement, les niveaux augmentent le soir et tombe le matin. Depuis la découverte que les niveaux de mélatonine sont les plus élevés au coucher, la mélatonine a été présentée par certains comme un somnifère efficace - elle est particulièrement populaire pour le décalage horaire. L'efficacité de la mélatonine dans le traitement de l'insomnie fait l'objet d'un vif débat et, par conséquent, aux États-Unis, elle est vendue comme complément alimentaire. "Ces déclarations n'ont pas été évaluées par la FDA" est imprimé sur l'emballage même si la mélatonine a fait l'objet d'études très approfondies.
Ramelteon , un agoniste des récepteurs de la mélatonine , est un médicament relativement nouveau conçu en utilisant la molécule de mélatonine et les formes des récepteurs de la mélatonine comme points de départ. Ramelteon se lie aux mêmes récepteurs M1 et M2 dans le noyau suprachiasmatique (l'« horloge biologique » du cerveau) que la mélatonine (M1 et M2 tirent leur nom de la mélatonine). Il peut également tirer certaines de ses propriétés de sa demi-vie d'élimination trois fois plus élevée. Ramelteon n'est pas sans détracteurs qui prétendent qu'il n'est pas plus efficace que la mélatonine, et la mélatonine est moins chère de plusieurs ordres de grandeur. Il n'est pas clair si Ramelteon fait que ses récepteurs se comportent différemment qu'ils ne le font lorsqu'ils sont liés à la mélatonine, et Ramelteon peut avoir une affinité significativement plus grande pour ces récepteurs. De meilleures informations sur l'efficacité de Ramelteon devraient être disponibles bientôt, et malgré les questions sur son efficacité, le manque général d'effets secondaires fait de Ramelteon l'un des très rares somnifères qui pourraient potentiellement être utilisés en toute sécurité par les astronautes.
Les barbituriques et les benzodiazépines sont tous deux des sédatifs très puissants. Bien qu'ils fonctionnent certainement (au moins à court terme) pour aider les astronautes à dormir, ils ont des effets secondaires qui pourraient affecter la capacité de l'astronaute à effectuer son travail, en particulier le "matin". Cet effet secondaire rend les barbituriques et les benzodiazépines probablement impropres au traitement de l'insomnie spatiale. Les stupéfiants et la plupart des tranquillisants entrent également dans cette catégorie.
Le Zolpidem et la Zopiclone sont des sédatifs-hypnotiques, mieux connus sous leurs noms commerciaux « Ambien » et « Lunesta ». Ce sont des somnifères extrêmement populaires, en grande partie en raison de leur efficacité et des profils d'effets secondaires considérablement réduits vis-à-vis des benzodiazépines et des barbituriques. Bien que d'autres médicaments puissent être plus efficaces pour induire le sommeil, le Zolpidem et la Zopiclone manquent essentiellement des types d'effets secondaires qui disqualifient les autres médicaments contre l'insomnie pour les astronautes, pour qui être capable de se réveiller facilement et rapidement peut être d'une importance primordiale ; les astronautes qui ne pensent pas clairement, sont groggy et sont désorientés lorsqu'une urgence soudaine les réveille pourraient finir par échanger leur groggy pour l'indifférence de la mort en quelques secondes. Le zolpidem, la zopiclone et autres – chez la plupart des gens – sont nettement moins susceptibles de provoquer une somnolence diurne liée au médicament, ni une somnolence excessive en cas de réveil brusque.
Adoptez une bonne hygiène de sommeil . En d'autres termes, le lit sert uniquement à dormir ; sortez du lit quelques instants après votre réveil. Ne vous asseyez pas au lit en regardant la télévision ou en utilisant un ordinateur portable. Lorsque l'on est habitué à passer de nombreuses heures éveillé au lit, cela peut perturber l'ensemble naturel des cycles quotidiens du corps, appelé rythme circadien . Bien que ce soit moins un problème pour les astronautes qui ont des options de divertissement très limitées dans leurs zones de sommeil, un autre aspect de l'hygiène du sommeil consiste à adhérer à une routine spécifique avant le sommeil (douche, brosse à dents, plier les vêtements, passer 20 minutes avec un roman, par exemple) ; observer régulièrement ce genre de routine peut améliorer considérablement la qualité du sommeil. Bien sûr, les études sur l'hygiène du sommeil ont toutes été menées à 1G, mais il semble possible (voire probable) que l'observation de l'hygiène du sommeil conserve au moins une certaine efficacité en micro-gravité.
Le modafinil est un médicament prescrit pour la narcolepsie et d'autres troubles impliquant un épuisement diurne excessif. Il a été homologué dans diverses situations militaires et pour les astronautes grâce à sa capacité à éviter la fatigue. Il n'est pas clair si les astronautes utilisent parfois le médicament parce qu'ils manquent de sommeil – il pourrait être utilisé uniquement lors de sorties dans l'espace et dans d'autres situations à haut risque.
La dexédrine est une amphétamine qui était la référence absolue pour les pilotes de chasse volant de longues et multiples sorties d'affilée, et peut donc avoir été disponible à un moment donné si les astronautes avaient besoin d'un puissant stimulant. Aujourd'hui, le Modafinil a largement – sinon entièrement – remplacé la Dexedrine ; le temps de réaction et le raisonnement chez les pilotes privés de sommeil et sous Dexedrine souffrent, et s'aggravent plus le pilote reste éveillé. Dans une étude, les pilotes d'hélicoptère qui ont reçu deux cents milligrammes de Modafinil toutes les trois heures ont pu améliorer considérablement les performances de leur simulateur de vol. L'étude a rapporté, cependant, que le modafinil n'était pas aussi efficace que la dexamphétamine pour augmenter les performances sans produire d'effets secondaires.

Analogues de vol spatial

La recherche biomédicale dans l'espace est coûteuse et compliquée d'un point de vue logistique et technique, et donc limitée. Mener des recherches médicales dans l'espace seul ne fournira pas aux humains les connaissances approfondies nécessaires pour assurer la sécurité des voyageurs interplanétaires. L'utilisation d'analogues de vols spatiaux est complémentaire à la recherche dans l'espace. Les analogues sont particulièrement utiles pour l'étude de l'immunité, du sommeil, des facteurs psychologiques, des performances humaines, de l'habitabilité et de la télémédecine. Des exemples d'analogues de vols spatiaux comprennent les chambres de confinement ( Mars-500 ), les habitats subaquatiques ( NEEMO ) et les stations Antarctique ( Station Concordia ) et Arctique FMARS et ( Projet Haughton-Mars ).

Carrières en médecine spatiale

Diplômes, domaines de spécialisation et certifications connexes

Certification aéromédicale
Médecine aérospatiale
Études aérospatiales
Médecine du travail et préventive
Santé mondiale
Santé publique
Médecine de catastrophe
Médecine préhospitalière
Nature sauvage et médecine extrême

Soins infirmiers de l'espace

Les soins infirmiers dans l'espace sont la spécialité infirmière qui étudie l' impact des voyages dans l'espace sur les modèles de réponse humaine. Semblable à la médecine spatiale, la spécialité contribue également à la connaissance des soins infirmiers aux patients terrestres.

Médecine en vol

L'échographie et l'espace

L'échographie est le principal outil d'imagerie diagnostique sur l'ISS et pour les futures missions prévisibles. Les rayons X et les tomodensitogrammes impliquent des rayonnements inacceptables dans l'environnement spatial. Bien que l' IRM utilise le magnétisme pour créer des images, elle est actuellement trop grande pour être considérée comme une option viable. L'échographie, qui utilise des ondes sonores pour créer des images et se présente sous la forme d'un emballage de la taille d'un ordinateur portable, fournit une imagerie d'une grande variété de tissus et d'organes. Il est actuellement utilisé pour examiner le globe oculaire et le nerf optique afin d'aider à déterminer la ou les causes des changements que la NASA a notés principalement chez les astronautes de longue durée. La NASA repousse également les limites de l'utilisation des ultrasons en ce qui concerne les problèmes musculo-squelettiques, car ce sont certains des problèmes les plus courants et les plus susceptibles de se produire. L'un des défis importants de l'utilisation des ultrasons dans les missions spatiales est la formation de l'astronaute à l'utilisation de l'équipement (les techniciens en échographie passent des années à se former et à développer les compétences nécessaires pour être « bon » dans leur travail) ainsi qu'à interpréter les images capturées. Une grande partie de l'interprétation des ultrasons se fait en temps réel, mais il n'est pas pratique de former des astronautes à réellement lire/interpréter les ultrasons. Ainsi, les données sont actuellement renvoyées au contrôle de mission et transmises au personnel médical pour lecture et interprétation. Les futures missions de classe d'exploration devront être autonomes en raison des délais de transmission trop longs pour les conditions médicales urgentes/émergentes. La capacité d'être autonome, ou d'utiliser d'autres équipements comme les IRM, est actuellement à l'étude.

L'ère de la navette spatiale

Avec la capacité de levage supplémentaire présentée par le programme de la navette spatiale, les concepteurs de la NASA ont pu créer un kit de préparation médicale plus complet. Le SOMS se compose de deux packages distincts : le kit de médicaments et de pansements (MBK) et le kit médical d'urgence (EMK). Alors que le MBK contenait des médicaments sous forme de capsules (comprimés, gélules et suppositoires), des pansements et des médicaments topiques, l'EMK contenait des médicaments à administrer par injection, des articles pour effectuer des chirurgies mineures, des articles de diagnostic/thérapeutique et un kit de test microbiologique.

John Glenn , le premier astronaute américain à orbiter autour de la Terre, est revenu en grande pompe dans l'espace une fois de plus sur STS-95 à 77 ans pour faire face aux défis physiologiques empêchant les astronautes de voyager dans l'espace à long terme - perte de densité osseuse, perte de masse musculaire, troubles de l'équilibre, troubles du sommeil, changements cardiovasculaires et dépression du système immunitaire, autant de problèmes auxquels sont confrontés les personnes vieillissantes ainsi que les astronautes.

Enquêtes futures

Faisabilité des vols spatiaux de longue durée

Dans l'intérêt de créer la possibilité de vols spatiaux de plus longue durée, la NASA a investi dans la recherche et l'application de la médecine spatiale préventive, non seulement pour les pathologies médicalement évitables, mais aussi pour les traumatismes. Bien que les traumatismes constituent davantage une situation mettant la vie en danger, les pathologies médicalement évitables constituent une menace plus importante pour les astronautes. "Le membre d'équipage impliqué est en danger en raison du stress de la mission et du manque de capacités de traitement complètes à bord du vaisseau spatial, ce qui pourrait entraîner la manifestation de symptômes plus graves que ceux généralement associés à la même maladie dans l'environnement terrestre. En outre, la situation est potentiellement dangereux pour les autres membres d'équipage car le petit système écologique fermé de l'engin spatial est propice à la transmission de maladies. Même si la maladie n'est pas transmise, la sécurité des autres membres d'équipage peut être compromise par la perte des capacités du membre d'équipage qui est malade. Un tel événement sera plus grave et potentiellement dangereux à mesure que la durée des missions en équipage augmente et que les procédures opérationnelles deviennent plus complexes. Non seulement la santé et la sécurité des membres d'équipage deviennent critiques, mais la probabilité de réussite de la mission est diminuée si la maladie survient pendant le vol Abandon d'une mission pour ramener un membre d'équipage malade avant la mission goa ls sont terminés est coûteux et potentiellement dangereux."

Impact sur la science et la médecine

Les astronautes ne sont pas les seuls à bénéficier de la recherche en médecine spatiale. Plusieurs produits médicaux ont été développés qui sont des retombées spatiales , qui sont des applications pratiques pour le domaine de la médecine découlant du programme spatial. En raison des efforts de recherche conjoints entre la NASA, les National Institutes on Aging (une partie des National Institutes of Health) et d'autres organisations liées au vieillissement, l'exploration spatiale a profité à un segment particulier de la société, les personnes âgées. Les preuves de recherches médicales liées au vieillissement menées dans l'espace ont été les plus visibles publiquement pendant STS-95 (voir ci-dessous).

Pré-Mercure à travers Apollo

Radiothérapie pour le traitement du cancer : En collaboration avec la Cleveland Clinic , le cyclotron du Glenn Research Center à Cleveland, Ohio a été utilisé dans les premiers essais cliniques pour le traitement et l'évaluation de la thérapie neutronique pour les patients atteints de cancer.
Pliable marcheurs : Fabriqué à partir d' un matériau métallique léger mis au point par la NASA pour les avions et d' engins spatiaux, les marcheurs pliables sont portables et faciles à gérer.
Systèmes d'alerte personnels : ce sont des dispositifs d'alerte d'urgence qui peuvent être portés par des personnes nécessitant une assistance médicale ou de sécurité d'urgence. Lorsqu'un bouton est enfoncé, l'appareil envoie un signal à un emplacement distant pour obtenir de l'aide. Pour envoyer le signal, l'appareil s'appuie sur la technologie de télémétrie développée à la NASA.
TDM et IRM : ces appareils sont utilisés par les hôpitaux pour voir à l'intérieur du corps humain . Leur développement n'aurait pas été possible sans la technologie fournie par la NASA après avoir trouvé un moyen de prendre de meilleures photos de la lune de la Terre.
Appareil de stimulation musculaire : Cet appareil est utilisé une demi-heure par jour pour prévenir l'atrophie musculaire chez les personnes paralysées. Il fournit une stimulation électrique aux muscles qui équivaut à un jogging de cinq kilomètres par semaine. Christopher Reeve les a utilisées dans sa thérapie.
Outils d'évaluation orthopédique : un équipement pour évaluer les troubles de la posture, de la marche et de l'équilibre a été développé à la NASA, ainsi qu'un moyen sans rayonnement de mesurer la flexibilité osseuse à l'aide de vibrations.
Cartographie du pied diabétique : Cette technique a été développée au centre de la NASA à Cleveland, Ohio pour aider à surveiller les effets du diabète sur les pieds.
Rembourrage en mousse : la mousse spéciale utilisée pour amortir les astronautes pendant le décollage est utilisée dans les oreillers et les matelas de nombreuses maisons de soins infirmiers et hôpitaux pour aider à prévenir les ulcères, soulager la pression et offrir une meilleure nuit de sommeil.
Machines de dialyse rénale : Ces machines reposent sur une technologie développée par la NASA afin de traiter et d'éliminer les déchets toxiques du liquide de dialyse usagé.
Fauteuils roulants parlants : les personnes paralysées qui ont des difficultés à parler peuvent utiliser une fonction parlante sur leurs fauteuils roulants qui a été développée par la NASA pour créer un discours synthétisé pour les avions.
Fauteuils roulants pliables et légers : ces fauteuils roulants sont conçus pour la portabilité et peuvent être pliés et placés dans des coffres de voitures. Ils s'appuient sur des matériaux synthétiques que la NASA a développés pour ses engins aériens et spatiaux
Stimulateur cardiaque implantable chirurgicalement : Ces appareils dépendent des technologies développées par la NASA pour une utilisation avec des satellites. Ils communiquent des informations sur l'activité du stimulateur cardiaque, telles que le temps restant avant le remplacement des piles.
Défibrillateur cardiaque implantable : Cet outil surveille en permanence l'activité cardiaque et peut délivrer un choc électrique pour rétablir la régularité du rythme cardiaque.
Communications EMS : la technologie utilisée pour communiquer la télémétrie entre la Terre et l'espace a été développée par la NASA pour surveiller la santé des astronautes dans l'espace depuis le sol. Les ambulances utilisent cette même technologie pour envoyer des informations, telles que les lectures d' ECG, des patients en transport aux hôpitaux. Cela permet un traitement plus rapide et meilleur.
Thérapie d' apesanteur : L'apesanteur de l'espace peut permettre à certaines personnes à mobilité réduite sur Terre, même celles qui sont normalement confinées dans des fauteuils roulants, de se déplacer facilement. Le physicien Stephen Hawking a profité de l'apesanteur dans l' avion Vomit Comet de la NASA en 2007. Cette idée a également conduit au développement du tapis roulant anti-gravité à partir de la technologie de la NASA.

Microgravité ultrasonore

L' étude Advanced Diagnostic Ultrasound in Microgravity est financée par le National Space Biomedical Research Institute et implique l'utilisation d'ultrasons parmi les astronautes, y compris les anciens commandants de l'ISS Leroy Chiao et Gennady Padalka qui sont guidés par des experts à distance pour diagnostiquer et potentiellement traiter des centaines de conditions médicales dans l'espace . Cette étude a un impact généralisé et a été étendue pour couvrir les blessures sportives professionnelles et olympiques ainsi que les étudiants en médecine. Il est prévu que l'échographie téléguidée aura une application sur Terre dans les situations d'urgence et de soins en milieu rural. Les résultats de cette étude ont été soumis pour publication à la revue Radiologie à bord de la Station spatiale internationale ; le premier article soumis dans l'espace.

Voir également

Les références

Remarques

Sources

MacPherson G (2007). "Susceptibilité à la maladie de décompression d'altitude". Médecine aéronautique, spatiale et environnementale . 78 (6) : 630-631. PMID 17571668 .
John-Baptiste A, Cook T, Straus S, Naglie G; et al. (2006). " " Analyse décisionnelle en médecine aérospatiale " Coûts et avantages d'une installation hyperbare dans l'espace ". Médecine aéronautique, spatiale et environnementale . 77 (4) : 434-443. PMID 16676656 .CS1 maint : plusieurs noms : liste des auteurs ( lien )
DeGroot D, Devine JA, Fulco CS. "L'incidence des effets indésirables de 23 000 expositions à des altitudes terrestres simulées jusqu'à 8 900 m". Médecine aéronautique, spatiale et environnementale . 74 (9) : 994-997.CS1 maint : plusieurs noms : liste des auteurs ( lien )

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