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 Le
retour sur Terre: le "déconditionnement cardio-vasculaire"
des cosmonautes.
Introduction
Manifestations cliniques
Adaptation normale à l'orthostatisme
Perturbations chez le cosmonaute
Conclusion
Introduction
Les modifications
hémodynamiques et vasculaires induites par la microgravité
entraîne, sans contre mesure, une intolérance orthostatique
et divers troubles rassemblés sous le terme de « déconditionnement
cardio-vasculaire ». Les premiers vols orbitaux ne posaient
pas de problème particulier vue leur faible durée, les cosmonautes
n’ayant pas le temps d’être « conditionnés » et
adaptés à la microgravité. Il n’en a rien été pour les premiers
vols d’une durée supérieure à une semaine et dont les phases
d’entrée dans l’atmosphère terrestre étaient manuelles. On
conçoit que les médecins de l’époque commençaient à s’intéresser
au phénomène car le risque de syncope en pleine descente était
réel. De plus, l’objectif affiché était de permettre à l’homme
de séjourner longtemps dans l’espace. Les mécanismes de son
adaptation à long terme et les moyens pour prévenir les effets
secondaires lors du retour ont donc été une priorité de la
médecine spatiale des années 80 et 90.
Manifestations cliniques
Dès les premières minutes après
l’atterrissage (ou l’amerrissage) l’orthostatisme s’accompagne
d’un malaise allant du simple vertige à la syncope franche.
Ces manifestations se répètent à toute tentative orthostatique
pendant plusieurs heures.
Adaptation normale à l’orthostatisme
Le passage de la position couché
à la position debout entraîne normalement la mise en jeu de
facteur nerveux et hormonaux ayant pour but de maintenir une
pression artérielle et une perfusion cérébrale constante.
Les mécanismes nerveux :
ils ont pour point de départ les barorécepteurs sensibles
aux chutes de pressions artérielles. Deux voies sont empruntées :
une voie par le noyau du nerf vague entraînant une inhibition
du tonus vagal cardio-modérateur et une voie par les centres
vaso-moteurs bulbaires entraînant une augmentation de la fréquence
cardiaque (réflexe de Bainbridge) et une vaso-constriction
vasculaire périphérique.
Les mécanismes hormonaux :
ils sont plus tardifs (15 mn) avec stimulation de l’ADH et
de l’ARP contribuant à une augmentation du remplissage cardiaque.
L’augmentation finale de la pression
artérielle est due pour un tiers à l’augmentation du débit
cardiaque et pour deux tiers à l’augmentation des résistances
périphériques. Cette action est complétée par une veino-constriction
d’origine nerveuse, surtout dans les territoires splanchniques
et par une compression musculaire distale, indépendante de
toute régulation nerveuse.
Perturbations chez le cosmonaute
Plusieurs mécanismes ont été
décrits pour rendre compte de l’inefficacité d’adaptation
hémodynamique :
- La diminution du volume plasmatique :
la chute du volume sanguin total circulant est directement
responsable des troubles orthostatiques lipothymiques. Leur
atténuation survient dès que la restitution du volume plasmatique
est suffisante. Plusieurs études notamment soviétiques ont
démontré dans les années 80 l’effet bénéfique et prophylactique
d’une réhydratation juste avant le retour sur Terre. Cette
restauration s’effectuait par la prise d’une solution salée
isotonique (20ml/kg) en 3 ou 4 prises quelques heures avant
le retour, soit entre 1 et 2 litres d’un « bouillon
salé » ! Les américains plus souples dans leurs
protocoles laissaientt la quantité à prendre à l’appréciation
de chaque astronaute en fonction des conseils des médecins
au sol et des risques d’intolérance individuel.
- Les perturbations du système
veineux à basse pression des membres inférieurs : l’atrophie
musculaire observée chez le cosmonaute ( par absence de
sollicitation des muscles anti-gravidiques en microgravité)
peut expliquer en partie l’augmentation importante de la
compliance veineuse des jambes qui se traduit lors de l’orthostatisme
par une séquestration veineuse profonde avec augmentation
du volume des mollets. Deux autres mécanismes peuvent expliquer
ces perturbations veineuses : l’influence des mécano-recepteurs
cardio pulmonaires sur l’activité de l’innervation sympathique
des muscles et un réflexe veino musculaire (possibilité
d’activations brèves et sporadiques des muscles provoquées
par la distension veineuse lors des changements de posture).
Deux contre mesures prophylactiques permettent aux cosmonautes
de compenser cette séquestration veineuse du retour :
l’exercice musculaire (tapis roulant et bicyclette ergométrique)
et la combinaison anti-g qui permet une réadaptation progressive
lors de l’orthostatisme terrestre.
- Les perturbations de l’arc
baro-reflexe du contrôle du tonus vasculaire : la boucle
baro-réflexe, dont le point de départ sont
les barorécepteurs carotidiens, sous claviers et thyroïdiens,
semble désadaptée après un vol de longue durée en microgravité,
les perturbations hémodynamiques « endormant »
la régulation réflexe.
- La participation du système
splanchnique : Il semble que l’orthostatisme chez le
cosmonaute entraîne une séquestration veineuse splanchnique
importante, contribuant à la diminution du volume du retour
veineux. Au niveau cérébral, il existe une inter-relation
constante entre les pressions intra crâniennes, cérébro-spinale,
intra oculaire et vasculaire, et les flux et débits sanguins
régionaux , la boîte crânienne se comportant comme une « combinaison
anti-g permanente ».
Conclusion :
Le syndrome de déconditionnement
cardio-vasculaire entraîne lors du retour sur Terre une intolérance
orthostatique principalement due à une perte du volume plasmatique
et aggravée par l’inefficacité d’adaptation du système veino-musculaire
des jambes et des barorécepteurs carotidiens. Plusieurs contre
mesures ont été reconnues comme étant efficaces :
- La réhydratation avant le
retour pour corriger l’hypovolémie
- L’exercice musculaire, pour
maintenir le tonus distal (et éviter la décalcification
osseuse)
- La combinaison anti-g pour
améliorer le retour veineux à l’orthostatisme
- Le
Lower Body Negative Pressure (caisson à décompression
des membres inférieurs), utilisés pendant le vol pour maintenir
une gravité hémodynamique périodique.
Pour
en savoir plus :
Glossaire :
- ADH : hormone anti diurétique
entrant dans la régulation du volume d’eau de l’organisme
- ARP : Activité Renine
Plasmatique , système hormonal entrant dans la régulation
des volumes liquidien et des pressions sanguines.
- Astronaute : américain
- Cosmonaute : soviétique
Laurent Labrèze
llabreze@caducee.net
Ao ût 2000
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