Utilisatrice:Eric.LEWIN/WP-Mars-FÉP/2020-2021 S1/Kiné sur Mars

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Kinésithérapie sur Mars[modifier | modifier le code]

Penser a révolutionner le monde de la médecine en permettant a des personnes ne pouvant plus marcher de bouger librement. Cela peut-être possible sur Mars, en effet la gravité étant moins important sur Mars. Il faut moins de masse musculaire pour se déplacer et réaliser une activité sportive.

Kinésithérapie sur Mars[modifier | modifier le code]

Qui n'a jamais rêvé que des personnes ne pouvant plus marcher, bouger ou autre ce rêve est possible sur Mars ?

I - Le voyage entre la Terre et Mars[modifier | modifier le code]

Actuellement, un voyage vers Mars est possible tout les 1.6 ans et dure environ 260 jours. Mais ce temps pourrait être divisé par deux au moins si nous possédons un vaisseau plus puissant que ceux d'aujourd'hui. Si en plus, nous développons la propulsion photonique, ou une autre technologie, Mars ne se retrouverait qu'à quelques jours seulement.

La difficulté du voyage s'explique par :

  1. la distance entre Mars et la Terre
  2. la vitesse
  3. l'atterrissage
  4. le retour

1. La distance entre Mars et la Terre[modifier | modifier le code]

Mars se situe à environ 220 millions de km du Soleil tandis que la Terre est à 150 millions de km. Si on fait un calcul simple, ces deux planètes sont à 70 millions de km l'une de l'autre. Mais dans la réalité, les deux astres sont en mouvement autour du Soleil, et qui plus est sur des orbites qui ne sont pas circulaires mais elliptiques. Dans le cas ''idéal'' où les deux planètes se retrouvent alignées avec le Soleil, la Terre étant à l'aphélie et Mars au périhélie, le rapprochement maximum qu'il peut exister (théoriquement bien sûr) entre la Planète rouge et nous est d'environ 55 millions de km. Cependant, cet état est très rare. Le moment où notre planète bleue s'est retrouvée le plus proche de sa voisine rouge est lors de l'été 2008. En effet, Mars n'était qu'à 55,7 millions de km de nos yeux, ce qui est un record.[1]

2. La vitesse[modifier | modifier le code]

A l'heure actuelle la vitesse d'une fusée dans l'espace est de 9,4 km/s soit 33840 km/h. Nous pourrions réduire cette vitesse en développant de nouvelles technologies comme la propulsion photonique, Mars ne se retrouverait qu'à quelques jours seulement.

3. Atterrissage[modifier | modifier le code]

L'atterrissage doit se faire de tout en douceur et au bon endroit. Nous savons déjà atterris dans une zone précise de Mars mais il faut également éviter de détruire ou d'abimer la fusée puisqu'elle sera le moyen de retour. Or actuellement un atterrissage est risqué puisque entre la Terre et Mars il faut 7 minutes aux informations pour naviguer entre les deux planètes.

4. Le retour[modifier | modifier le code]

Le retour est également un passage compliqué puisque l'on n'a pas encore de centre de lancement de fusée sur Mars. Et il faudrait aussi pouvoir ajuster la trajectoire de la fusée en temps réel. Or, il y a toujours les 7 minutes de décalage. Le retour sur Mars pourrait se faire tout les 1,6 ans comme les départs sur Terre. Pour décoller il faudrait assez de puissance pour s'archer de la gravité de la planète. Pour l'instant on en est capable sur Terre quand la fusée est droite et "perd des morceaux" donc il est nécessaire qu'après le départ et le largage des différentes parties il reste de quoi décoller de la planète Mars.

Un voyage sur Mars sera possible lorsque ses différents seront réglés ou contournés. Les scientifiques y réfléchissent déjà. Envoyer des hommes sur Mars est un sujet de plus en plus fréquent. La Nasa s'y prépare pour un premier voyage habité aux alentours de 2030. D'autres secteurs (privé ou public) s'intéressent aussi à ce voyage. Par exemple, il y a des pays comme la Chine ou des pays Européens… Dans un secteur un peu plus privé, le patron de SpaceX Elon Musk se montre très entreprenant pour ce projet, il envisage l'arrivée des premiers humains sur Mars pour 2024. Ces pionniers poseraient les jalons d'une grande cité martienne qui pourrait accueillir jusqu'à un million de personnes avant la fin du XXIe siècle. Du moins, c'est ce qu'ils souhaitent.[1]

II - Le déplacement sur Mars[2][modifier | modifier le code]

Le mal de l'espace[modifier | modifier le code]

L'élément le plus important à prendre en compte lors d'un vol spatial n'est autre que l'apesanteur. L'absence de pesanteur a d'abord un effet important sur le sens de l'équilibre. C'est l’oreille interne qui joue un rôle fondamental dans le corps humain pour réguler l’équilibre. Elle est composée de la cochlée, du nerf auditif et du vestibule, c'est ce dernier qui est responsable de l’équilibre. Le vestibule détecte les mouvements du cerveau dans l’espace afin de permettre le maintien de l’équilibre et de contrôler les changements de direction. Il est lui-même composé de cellules ciliées recouvertes de cristaux dont le nom scientifique est otolithes qui, lors d’un mouvement de la tête, envoient des informations sur l’orientation de la tête afin de maintenir l’équilibre. Néanmoins, lorsque le vestibule n’arrive pas à réguler, il apparaît un trouble de l’équilibre. Notamment, une sensation de vertige et de tournis. Cela peut durer quelques jours selon les personnes. De plus, certains souffrent de douleurs à la tête et de nausées. C'est ce qui arrive lorsque nous sommes en apesanteur : les signaux qui proviennent des yeux et des canaux semi-circulaires indiquent au cerveau que la tête vient de tourner. Mais les otolithes ne donnent pas confirmation, car leur action dépend de la gravité.[3]

Et donc sur l'espace, les astronautes peuvent ressentir alors différents symptômes : cela peut aller du mal de tête au vomissement, en passant par une étrange et désagréable sensation de désorientation. Il s'agit du mal de l'espace ou du "syndrome d'adaptation à l'espace", qui est un phénomène équivalent au mal de mer. Ainsi, pendant les toutes premières heures de la mission, les astronautes peuvent très bien ne pas être à même de réaliser certaines tâches qui demanderaient de la concentration et une bonne forme physique. Ces phénomènes disparaissent généralement en quelques jours, ou alors une semaine, mais certains spationautes ne s'adaptent jamais et les subissent durant toute la durée du vol. Mais au bout de plusieurs vols de longue durée le mal de l'espace a tendance à diminuer d'intensité, malgré le fait que certains cas ont été mentionnés où il réapparaît pendant une mission de longue durée. Enfin, le mal de l'espace semble toucher près de la moitié des astronautes durant leurs premiers jours de séjour dans l'espace. Il est important de noter ici qu'il existe une grande variabilité dans la tolérance d'un individu aux conditions régnant dans l'espace.

Environ un astronaute sur trois perd connaissance quand il remet les pieds sur Terre et subit à nouveau l'effet de la gravité. L'effet est le même que pour celui qui reste trop longtemps allongé et se remet debout rapidement. Le sang reste en bas, dans les jambes, et la tension artérielle chute un court instant entraînant un voile noir (hypotension orthostatique). Mais cet effet reste passager et n'entraîne pas de séquelles. Les effets semblent être proportionnels à la durée de la mission. Dans les cas les plus graves, les astronautes ressentent des vertiges lorsqu'ils tournent sur eux mêmes ou pendant des mouvements rapides de la tête. Certains vomissent même dès qu'ils bougent un peu trop la tête. Ces effets sont assez inquiétants. Que va-t-il se passer lorsque les astronautes vont débarquer à la surface de Mars et retrouver une certaine gravité, après un an en apesanteur ? Il se pourrait bien que pendant quelques jours, les premiers martiens ne puissent rien faire d'autre que rester couchés, en attendant que cessent les désagréables symptômes d'une réacclimatassions à la gravité. Pour eux, il serait bien trop dangereux de conduire un rover ou de manier du matériel fragile et sensible. Combien de temps faudra-t-il attendre avant qu'ils ne puissent travailler efficacement ? Quelles sont les mesures qui permettraient de lutter contre ce problème ? Autant de questions pour lesquelles nous n'avons pas vraiment de réponses et qui devront être prises en compte avant de lancer l'Homme vers Mars.

Fragilisation des os[modifier | modifier le code]

L'un des effets les plus fâcheux de l'apesanteur concerne les os. Sous gravité zéro, la colonne vertébrale grandit (les astronautes gagnent quelques centimètres). Le calcium et certains sels minéraux (phosphore) quittent les os (ostéoporose) et ceux ci se fragilisent considérablement (surtout les os qui portent le poids du corps). Par exemple, la quantité de calcium présente dans l'urine des astronautes qui ont participé à la mission Skylab avait augmenté de 60 à 100 %, ce qui représentait une perte moyenne de presque 0,5 % par mois. Les niveaux élevés d'acide urique, de calcium, de phosphore et de potassium dans l'urine peuvent aussi conduire à l'apparition de calculs rénaux. Extrêmement douloureux, ils peuvent rapidement devenir incapacitants. Dans les cas les plus graves, ils aboutissent à un blocage de l'urètre, ce qui nécessite alors une intervention chirurgicale. Pendant un vol spatial, un problème de ce genre pourrait compromettre la mission, d'où l'importance d'avoir à bord un astronaute ayant des compétences en chirurgie et possédant le matériel approprié. Une nourriture riche en calcium, des exercices physiques quotidiens intenses et réguliers (quelques heures par jours), ou le port de pantalons spéciaux (pantalons pingouins) faisant travailler tous les muscles permettent de lutter contre cette décalcification des os. Même ainsi, une récente (2008) étude commandée par la NASA, basée sur la prise de biopsies musculaires lors de séjours dans l'ISS, montre que même s'ils se sont entrainés de façon assidue pendant leur séjour, les astronautes ont tous perdu en moyenne 15 % de la masse musculaire et 20 à 30 % de leur performance musculaire.[4]

Atrophie musculaire[modifier | modifier le code]

Le corps humain est composé de 639 muscles. 60 % d’entre eux sont utilisés à plein temps pour lutter contre la gravitation terrestre, ce sont les muscles anti-gravifiques. Les principaux muscles anti-gravifiques sont ceux du cou, du dos, des mollets et les quadriceps. Quand un astronaute va dans l’espace, ces muscles sont très peu utilisés à cause de l’absence de gravité.  Cette inactivité entraîne un affaiblissement, une perte de tonus et de masse musculaire, entrainant un rétrécissement des muscles appelé “atrophie musculaire“. Les astronautes perdent en moyenne 20% de leur masse musculaire en 10 jours, ce qui peut s’avérer très dangereux pour la santé de l’astronaute au retour sur Terre s’il reste longtemps dans l’espace. Les effets peuvent persister plusieurs semaines ou même quelques mois après le retour sur Terre.

Pour faire face à cette perte massive de masse musculaire, les astronautes ont des entrainements physiques très soutenus avant les vols, leur permettant d’augmenter leur masse musculaire. Dans l’espace, ils continuent à faire de l’exercice physique (environ 4h par jour) afin de lutter contre l'atrophie musculaire, sans cependant la stopper complètement. Ce qui est compliqué pour des personnes ayant des difficultés à se mouvoir. Une fois sur Mars, les astronautes retrouveront certes une gravité, mais elle sera bien plus faible que la gravité terrestre. La gravité martienne ne vaut qu'un tiers de la gravité terrestre, et un homme de 60 kg ne pèse plus que 19 kg sur Mars, ce qui correspond au poids d'un enfant (qui possède néanmoins la force physique d'un adulte). On pourrait penser que cette baisse de la gravité est plutôt un avantage. Mais il ne faut pas oublier qu'à moins que le vaisseau ne soit équipé d'un système de pesanteur artificiel, les astronautes viennent de passer de nombreux mois sous pesanteur zéro. Et le retour à une gravité, même aussi faible que la gravité martienne, sera très dur !

Pour les personnes ayant des difficultés à se mouvoir, il est compliqué de leur faire réaliser des entraînements physiques très soutenus pour augmenter leurs masses musculaires, à moins d'utiliser des machines automatisées. Il faudra donc aussi que le vaisseau soit équipé d'un système de gravité artificielle, ce qui réglerait aussi la plupart des problèmes. Bien sûr cette gravité artificielle ne devra pas être aussi importante que celle de ma Terre mais juste suffisante pour stimuler les conditions sur Mars. Et pour trouver cette suffisance gravitationnel il faudra la trouver à l'aide d'expérimentations.[5]

Autres problèmes et solutions[modifier | modifier le code]

Il existe d'autres contraintes à ce voyage mais pour les mêmes raisons que précédemment il faudra attendre une avancer dans la connaissance médicale et technologique afin de corriger et en particulier anticiper ces problèmes car toutes ses études (citées ci-dessus et d'autres non citées) montrent que le corps humain n'est pas conçu pour séjourner en apesanteur et sa capacité d'adaptabilité n'est pas aussi forte qu'on ne le pensait. Tant que les connaissances médicale et technologique n'aura pas progressé, il ne sera pas question d'envisager des missions de durées particulièrement longue sur la planètes Mars car cela mettrait en danger la vie des personnes au lieu de les aider. Mais dans le cas où la connaissance médicale et technologique aurait suffisamment progressé pour corriger et anticiper ces problèmes, nous pourrons envoyer des personnes sur Mars dans le but de notre mission qui est de les aider à pouvoir se déplacer, bouger...

L'une des plus grande avancée technologique est en lien avec le vaisseau car il faudra qu'il soit équipé d'un système de gravité artificielle, mais aussi d'un blindage léger (pour protéger des impacts), de gros réservoirs d'eau et de carburant, de boucliers épais (pour stopper les particules cosmiques)...n'oubions pas que le vaisseau va devoir être rapide, le financement de ce projet est donc aussi un problème, mais il pourrait être réglé à l'aide d'association ou de certains pays qui accepterons de financer le projet.

Mais une fois sur Mars, la situation s'améliorera un peu. La masse de la planète va aider à éliminé la moitié des particules du rayonnement cosmique. L'atmosphère martienne offre aussi une bonne protection contre les éruptions solaires. Enfin, l'enfouissement de la future base martienne sous d'épaisses couches de régolite assurera une protection efficace contre les particules énergétiques du rayonnement cosmique. Pour les sorties extra véhiculaires, les astronautes devront emporter des dosimètres.

III - Centre de kinésithérapie sur Mars[modifier | modifier le code]

Le lieu idéal[modifier | modifier le code]

Le lieu idéal serait sans aucun doute à proximité du Mont Olympe. Pour plusieurs raisons:

  1. Les astéroïdes

Comme nous pouvons le voir, autour du Mont Olympe, Mars ne possède que peu de cratères, donc peu d’impact d'astéroïde. Les asteroïdes n'auraient donc que peu de chances de tomber sur le centre de kinésithérapie.

2. Les reliefs

Les reliefs aux environs du Mont Olympe sont d'élévation particulièrement faible. Par conséquent, mis à part les hauteurs du Mont Olympe en lui-même, le terrain est plat. Cela permettrait donc d'offrir la possibilité d'effectuer des balades en extérieur sur deux types de relief, sans pour autant devoir avoir recours à un moyen de transport particulier.

Qui cela concernerait ?[modifier | modifier le code]

Cela serait destiné principalement aux personnes totalement privées de leurs capacités motrices. Et qui même actuellement avec des séances de kinésithérapie régulières sur Terre, ne sont pas en mesure de reprendre assez de masse musculaire afin de leur permettre de marcher à nouveau, après un arrêt total de mouvement pendant une très longue période. Ils pourraient donc reprendre assez de masse musculaire de manière naturelle et progressive, ce qui leur permettrait, un jour, de marcher sur Terre de nouveau.

Les infrastructures ?[6][modifier | modifier le code]

La température à la surface de Mars peut descendre jusqu'à - 143°C ! Alors comment se chauffer ? Le problème avec les panneaux solaires c'est qu'il en faudrait énormément pour arriver à une température acceptable, l'énergie nucléaire reste la solution la plus probable. Pour le confort, en revanche, il faudra repasser. Chaque kilo de matériel envoyé vers Mars coûte extrêmement cher, si bien que les premiers modules d'habitation seront probablement modestes. Les patients devront aussi se protéger des rayonnements cosmiques, car ils provoquent des cancers. À cause de l'absence de magnétosphère et d'une atmosphère trop ténue, les radiations ne sont pas suffisamment filtrées sur Mars. L'une des solutions consisterait à habiter sous terre. "À partir de 50 centimètres sous terre, on réduit de moitié les radiations si bien que vivre dans une grotte semble le plus envisageable".

Sinon il faudrait que les patient s'encombrent d'équipements protecteurs.

Comment se nourrir ?[7][modifier | modifier le code]

Il y aura un stock de nourriture lyophilisée, les patients pourront se nourrir durant maximum 550 jours. Pour ce qui est de l'eau, il y a des endroits spécifiques sur Mars où l'eau n'est qu'à seulement 1 ou 2 mètres sous terre, mais la plupart du temps il faut la puiser. De plus, lorsqu’elle est extraite du sol, elle est sous forme de glace et n'est pas consommable par l'homme, ce qui signifie qui va falloir la faire fondre et la purifier. Tout cela demande beaucoup d'énergie et de moyens.

Que faire comme exercice sur Mars?[modifier | modifier le code]

Grâce à des séances de renforcement musculaire et à de la marche (sur surface plane et montagneuse) encadrées par des professionnels. Les personnes pourraient ainsi reprendre du muscle et réapprendre à leur corps à se mouvoir. De façon à pouvoir ensuite revenir sur Terre, réaliser les mêmes exercices, et enfin parvenir à remarcher.[8]

Exercices de renforcement :

  • Mouvement de jambes pour reprendre de la mobilité
  • Élastique :
    • tirer un élastique avec les jambes, avec un élastique de plus en plus court
  • Gainage :
    • allongé face au sol
    • allongé de profil
  • Squat :
    • dans un premier temps : avec la barre de soutien
    • dans un deuxième temps : sans barre de soutien, face a un mur (qui pourrait servir de soutien potentiel)
    • et enfin : sans aucun soutien
  • Step :
    • dans un premier temps : avec la barre de soutien
    • dans un second temps : sans aucun soutien

Ces exercices demande de puiser beaucoup d'énergie.[modifier | modifier le code]

Les premiers jours, les patients devront s'habituer aux conditions martiennes. Durant les prochain jours, ils se familiariseront petit à petit avec la différence de gravité, le climats en parallèle des différents exercices. C'est un programme qui se fera en crescendo et avec de multiples pauses, plus ou moins longues en fonction de l'individu et de ses besoins énergétiques. On ne peux pas risquer de puiser sans compter le peu ressources énergétiques présents sur Mars (comme l'eau par exemple).

De retour sur la Terre[modifier | modifier le code]

Une fois de retour sur la Terre, cela va de soi qu'il sera nécessaire de continuer le travail entamé au centre de kinésithérapie sur Mars, de réaliser les exercices de manière régulière et minutieuse car il faut aussi que le patient se réhabitue à la gravité de la Terre, car avec une gravité de seulement 38%, Mars est d'une différence considérable. Comme le dit Bernard Comet : "Aujourd'hui, quand un astronaute revient sur Terre, il lui faut quarante-huit heures pour être opérationnel."

Le plus important est bien évidemment de persévérer, de continuer à marcher quotidiennement. Il faut bien évidemment garder espoir et avoir foi dans les sciences.

Référence[modifier | modifier le code]

  1. ↑ a et b Xavier Demeersman, « Voyage vers Mars : combien de temps faut-il pour y aller ? », sur Futura (consulté le )
  2. ↑ « L'homme sur Mars : Les contraintes d'un voyage vers Mars », sur www.nirgal.net (consulté le )
  3. ↑ « Vertige et troubles de l'équilibre : tout est lié à l'oreille interne », sur www.vivason.fr (consulté le )
  4. ↑ « Mal de l'espace », sur www.astronautique.wikibis.com (consulté le )
  5. ↑ « Les répercussions de la vie en apesanteur sur la masse musculaire », sur Protéger la santé des astronautes dans l'espace, (consulté le )
  6. ↑ « Vivre sur Mars, difficile mais pas impossible », sur LExpress.fr, (consulté le )
  7. ↑ « Vivre sur Mars, difficile mais pas impossible », sur LExpress.fr, (consulté le )
  8. ↑ « Rééducation : les exercices chez le kinésithérapeute », sur Medisite (consulté le )
  • Lu et approuvé – Rozlenn (discuter) 21 décembre 2020 à 14:01 (CET).
  • Lu et approuvé – Amelie-P38 (discuter) 21 décembre 2020 à 14:16.
  • Lu et approuvé – LilouZoé 21 décembre 2020 à 20:38
  • Lu et approuvé – Nonodu974 22 décembre 2020 à 10:12

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