10 Août 2016

Mission

Objectifs scientifiques

Le principal objectif de Cardiolab est d'acquérir une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant les changements dans le système cardio-vasculaire afin de pouvoir proposer des prophylaxies adaptées pour maintenir le bon état de santé et le bien-être de l'équipage durant son séjour à bord, et préparer les astronautes à leur retour sur Terre. La médecine spatiale devient ainsi un second objectif.

Dans tous les cas, l'équipement Cardiolab développé pour cette recherche fourni des données pour les recherches au sol sur le fonctionnement vasculaire des membres inférieurs, des mouvements de fluides et leur rôle dans la génération de l'hypotension orthostatique ou de la dysotonaumie. Les résultats de cette recherche permet la définition de protocoles pour la prévention de tels troubles dans la régulation de la pression artérielle (hypotension orthostatique) que l'on trouve chez 30% des personnes âgées.

Ainsi, Cardiolab permet d'étudier le système cardio-vasculaire, sa régulation centrale et périphérique ainsi que son adaptation à court comme à long terme à des niveaux de pesanteur altérés.

Les domaines de recherche sont les suivants :

Contrôle autonome du rythme cardiaque et de la circulation

  • Régulation de la pression sanguine, perfusion et rythme cardiaque en réponse aux conditions spatiales, mouvements de fluides, exercice et autres stimuli externes,
  • Interférence des mécanismes de base (au niveau des muscles, vestibulaires ou vasculaires) avec ces régulations,
  • Hémodynamique artérielle et veineuse, et ses propriétés.

Régulation du volume des fluides

  • Contenu global en fluides du corps, sa composition ainsi que ses distributions par segments et compartiments,
  • Régulation du volume des fluides (en ses composants à court ou long terme) et sa relation avec la régulation cardio-vasculaire.

I - REGULATION A COURT TERME (< 1 min)II - REGULATION A LONG TERME

Mission

La participation européenne à la Station Spatiale Internationale a été décidée au cours du meeting de ESA à Toulouse en Octobre 1995.

La Station Spatiale Internationale est un programme de coopération entre les Etats Unis, la Russie, le Canada, le Japon et l'Europe, pour le développement conjoint, la mise en œuvre et l'utilisation d'une station spatiale habitée en permanence en orbite basse autour de la Terre.

La Station Spatiale Internationale comprend plusieurs modules pressurisés dans lesquels un équipage international, pouvant atteindre sept astronautes, peut vivre et travailler. Des plates-formes externes rendent possible l'installation d'instruments d'observation et de mesure sur la Station et de tester de nouvelles technologies dans l'environnement spatial réel.

Le programme MFC (Microgravity Facilities for Columbus) est la contribution européenne la plus importante à l'utilisation de la micropesanteur dans la Station Spatiale Internationale. Le programme MFC couvre le développement de cinq laboratoires multi-utilisateurs dans les domaines de la Biologie, de la Physiologie Humaine, de la Science des Matériaux et des Fluides.

Le laboratoire EPM (European Physiology Modules) est une charge utile / laboratoire modulaire à bord du module européen de l'ISS : Columbus.

L'EPM permet des expériences dans différents domaines en Physiologie Humaine, comme le système cardio-vasculaire, la physiologie cardio-pulmonaire, les neuro-sciences et la physiologie osseuse.

Le CADMOS au CNES a été sélectionné par l'ESA en tant que Centre Responsable du Laboratoire (Facility Responsible Center : FRC) pour l'EPM et pour MSL/SQF (Laboratoire de Science des Matériaux / Four de Solidification et Trempe).

Le CNES et le DLR ont acquis une grande expérience dans le domaine cardio-vasculaire à travers le développement de charges utiles dédiés ayant volé à bord de la station MIR ou de la Navette Spatiale.
Les agences spatiales française et allemande financent des Programmes de Sciences de la Vie similaires depuis maintenant 20 ans. Trois de leurs objectifs complémentaires sont présentés ci-dessous :

  • Le premier consiste en l'étude des mécanismes biologique et physiologique liés à la pesanteur, chez l'homme, l'animal, ou les cellules vivantes ;
  • Le second consiste à fournir les conditions les plus confortables et les plus sûres pour les sujets (astronautes) placés en environnement spatial hostile. Ceci est le domaine de la médecine spatiale ;
  • Le troisième est de rendre disponible la connaissance et les progrès réalisés dans le domaine des Sciences de la Vie en Micropesanteur pour la communauté scientifique et médicale. L'avènement de la Station Spatiale Internationale ouvre des perspectives sans précédent pour la recherche dans ce domaine.

En Juin 1997, le CNES et le DLR ont décidé de joindre leurs efforts pour livrer l'EPM avec un module scientifique dédié à l'investigation du système cardio-vasculaire pour servir des objectifs à la fois scientifiques et médicaux. Ce module scientifique se nomme Cardiolab.