CARDIOCOG

Objectif

L’objectif de cette étude de physiologie Cardiocog est d’évaluer l’impact de la microgravité sur la fonction cardiovasculaire ainsi que l’adaptation de l'appareil cardiorespiratoire à cette absence de gravité afin de pallier aux problèmes de santé rencontrés lors de vols longue durée ou après le retour sur terre des astronautes.

En effet sur terre le cœur est habitué à pomper le sang vers le haut, mais dans l’espace il n’y a ni haut ni bas, l’organisme doit donc s’adapter à ce nouvel environnement. Une fois de retour sur terre, lors de la reprise de contact avec la gravité, l'astronaute manifeste ce qu'on appelle un état d'intolérance orthostatique, qui peut interférer avec ses fonctions physiologiques (par exemple, le rythme des battements du cœur augmente lors de la station debout), et qui favorise une prédisposition pour les évanouissements voire provoque une syncope.

La suite de cette étude, baptisée Cardiocog2 a profité des sessions d’expérimentations pour s’intéresser en plus à la réponse cardiovasculaire fournie par l’astronaute lorsqu’il lui est demandé de réaliser des tests d’efforts.

Concept Opérationnel

Historique

Ces expériences faisaient suite à d’autres menées lors de vols paraboliques "zéro-g", ou au cours de la mission STS-90, après les constats établis sur le rythme cardiaque des astronautes qui avaient séjourné deux semaines dans l'espace et qui montraient encore, quinze jours après leur mission, des différences par rapport aux valeurs d'avant le vol.
Une série d’hypothèses sur les mécanismes qui provoquent les syncopes et les maladies cardiaques avait été développée : en effet, l’intolérance orthostatique est caractérisée en premier par la baisse du volume de sang que le cœur éjecte à chaque contraction (systole) et des phénomènes de tachycardie (rythme cardiaque plus rapide que la normale). La plupart de ces hypothèses se concentrent sur l’altération de la microcirculation au niveau de la poitrine et de la tête mais aussi sur une dépréciation du contrôle du système cardiovasculaire par le système nerveux aboutissant à une mauvaise redistribution du flux sanguin.

Il s'agit donc de savoir comment le système nerveux régule cette fonction cardiaque pour différents cas de figures : au sol puis à bord avec des séjours de différentes durées puis après le retour sur terre pendant de nombreuses semaines voire pendant de nombreux mois.

Cardiocog commencée en 2002 avec de Winne lors de la mission Odissea s’est poursuivie jusqu’en 2007 sous le nom Cardiocog 2 d’abord avec Duque lors de la mission Cervantés en 2003 puis lors de la mission Astrolab, 1ère mission « longue durée » avec Reiter en 2006 jusqu’à l’Expédition 15 avec Kotov, cosmonaute russe.

Aspects pratiques:

Des mesures du rythme cardiaque, de la respiration et de la pression artérielle sont effectuées avant, pendant et après le vol. A bord de la station, elles sont réalisées en continu lors de 4 sessions d’1/2 heure à l'aide du Portapress, un gilet français équipé de système d'électrodes qui fut employé par l'astronaute Claudie Haigneré lors de la mission Andromède en 2001. Les enregistrements des mesures sont ramenés au sol pour être comparés avec les mesures effectuées avant et après avec des équipements plus complexes.
Les mesures sont effectuées pendant des périodes de respiration régulière puis lors de tests d’effort.

Matériel utilisé

• Le Kit Cardiosciences composé du Portapress qui permet grâce à un tensiomètre de mesurer la tension artérielle mais aussi de mesurer l’onde de pression artérielle en continu au bout du doigt selon la méthode de PEÑAZ, et de mesurer les fréquences cardiaque et respiratoire grâce à un système de capteurs et d’électrodes (Plethysmographe poignet et ECG) (voir l’expérience Cardiosciences),

• Vidéocaméra Sony avec accessoires,

• Ordinateur portable IBM A31P,

• Disques durs externes sur lesquels sont enregistrées les données,

• Cassettes vidéo pour l’enregistrement des séquences expérimentales.