Les effets de la gravité sur la pression artérielle

Dans des conditions normales, le sang remonte des jambes au cerveau malgré la pression hydrostatique gravitationnelle même lorsque l'individu est en position debout (orthostatisme); principalement grâce au renforcement de la résistance périphérique provoquée par la vasoconstriction. La contraction des muscles des jambes peut renforcer la constriction veineuse et la présence de valvules empêche le reflux du sang.

Dans certains cas malheureusement, le système de contrôle est perturbé. L'hypotension ou l'intolérance orthostatique (à savoir l'hypotension en position debout) est un problème qui persiste après un retour sur Terre suite à un séjour dans l'espace. Le manque de circulation sanguine vers le cerveau peut perturber son fonctionnement mais les mécanismes responsables sont inconnus. Des chercheurs ont étudié la réponse de l'organisme visant à améliorer les contre-mesures grâce au financement de l'UE dans le cadre du projet ARTHEROSPACE (Arthero-space project: A model based exploration of the regulatory mechanism of the microcirculation for the prevention of orthostatic intolerance).

Un ensemble d'expériences in vivo a induit un stress orthostatique grâce à une plateforme basculante et une pression négative sur la partie inférieure du corps en plus de l'étude de l'interaction avec un effet de pompe musculaire. La réponse hémodynamique à la contraction musculaire des mollets était similaire en l'absence ou en présence du stress orthostatique.

Un second ensemble d'expériences in vivo s'est appuyé sur la ballistographie, des mesures non invasives de recul mécanique (un signal d'accélération) dans l'organisme en réponse à l'activité cardiaque. Des sujets ont été évalués pendant des flexions statiques et dynamiques, et la respiration synchronisée. Associées à des modèles informatiques, les données devraient contribuer à renforcer l'utilisation de la ballistographie dans un environnement clinique.

Les membres de l'équipe ont également développé un modèle biomécanique unidimensionnel pour étudier le rôle de la gravité sur la régulation de la pression artérielle veineuse. Le modèle permet l'étude de l'hémodynamique selon trois configurations différentes; à savoir une composée d'une veine et d'une artère unique sans valvules, une avec des valvules et une configuration comprenant des veines superficielles. Le modèle a démontré l'importance des valves veineuses proximales et le système veineux superficiel pour l'efficacité de la pompe musculaire.

Le groupe de recherche ARTHEROSPACE effectue des progrès importants pour comprendre les mécanismes associés à l'hypotension orthostatique avec d'importantes implications pour le retour en bonne santé et en toute sécurité des astronautes sur Terre.