FITNESS. L’entraînement des

ENTRAÎNEMENT SPATIAL Comme au ciel

Préparateur physique des astronautes, le professeur Jörn Rittweger nous révèle comment se déroule un entraînement en apesanteur. Bonus: exercices de l’espace à l’usage des Terriens.

La vie à bord de l’ISS (Station spatiale internationale) n’est pas une partie de plaisir. Les astronautes sont exposés à une radioactivité 300 fois supérieure à celle sur Terre. Les premiers jours dans l’espace sont désagréables, les os et les muscles se détériorent rapidement. Pour y remédier, le professeur Jörn Rittweger, chef du département Métabolisme musculaire et osseux du Centre aérospatial allemand (DLR), développe depuis 2009 des machines de fitness entre autres pour l’ISS. Il nous explique ici, comment se muscler et transpirer dans l’espace.

the red bulletin: Avant de rejoindre le Centre aérospatial allemand, vous avez mené des études sur l’alitement. En quoi cela consistet-il?

jörn rittweger: Il s’agit d’expériences sur des sujets alités pendant plus de soixante jours durant lesquels nous testons des protocoles incluant l’entraînement, l’alimentation et la stimulation électrique afin d’éviter la détérioration physique. Nous pou-

Arrimée au tapis roulant: l’astronaute italienne Samantha Cristoforetti à bord de la Station spatiale internationale en 2015.

Quand la pesanteur est abolie

vons ainsi simuler nombre de situations auxquelles les astronautes sont confrontés dans l’espace.

Le corps humain et l’apesanteur ne font pas bon ménage…

C’est vrai. La gravité est sans doute le seul facteur environnemental stable depuis le début de l’évolution. Tous les autres éléments ont évolué, la température de l’air, la composition gazeuse de l’atmosphère, le rayonnement UV.

Quels effets produit l’espace sur le corps des astronautes?

En quelques jours, les astronautes éliminent un litre de liquide sous forme d’urine pour éliminer le sang qui n’est plus stocké dans leurs jambes. Au début, beaucoup souffrent du «mal de l’espace». L’apesanteur désactive

«Dans l’espace, l’entraînement est crucial pour la santé psychique»

Jörn Rittweger, spécialiste en physiologie spatiale

Comment les astronautes gardent-ils la forme?

LE MULTIFONCTION Idéal pour développer les muscles (squats, banc, presses, soulevé de terre, etc.), l’appareil d’exercice contre résistance (ARED) est le préféré des astronautes. Une barre de poids sur deux colonnes et une résistance générée par la pression de l’air.

TAPIS ROULANT Un harnais maintient les astronautes sur le tapis roulant pendant leur jogging. Les vibrations générées par les pieds sont parfaitement amorties afin de ne pas endommager la station spatiale.

MACHINE À SAUT Les astronautes l’utiliseront pour simuler les sauts sur Terre. L’appareil stimule les muscles extenseurs et fléchisseurs du dos et des jambes. La machine est actuellement développée par le DLR et entrera en service dans deux ans.

le système d’équilibre dans l’oreille et tout se dérègle. Résultat: ils se sentent très malades.

L’apesanteur affecte-t-elle également les muscles?

Oui, l’atrophie musculaire débute rapidement. Les muscles n’agissent et ne se renforcent qu’en présence d’une force de résistance. Or, dans l’espace, ils ne sont plus soumis à la force de gravité, comme sur Terre. La résistance disparaît. Sans la force de gravité, le système physiologique du corps devient tout simplement inopérant.

Envoyer des astronautes bodybuildés dans l’espace peut être une solution?

La perte de muscles, d’os et de volume sanguin n’occasionne pas de gêne dans l’espace. Les problèmes commencent au retour des astronautes sur Terre. Mais ceux-ci sont bien pris en charge par les médecins. En revanche, les choses se compliquent pour une mission sur Mars, qui peut durer deux ans et demi. Et à ma connaissance, le système de santé sur Mars n’est pas encore au point.

Le métier d’astronaute semble peu recommandé pour la santé.

Il le serait assurément si scientifiques, médecins et ingénieurs, n’en comprenaient pas les dangers et ne savaient pas comment les éviter. D’où l’importance d’une préparation physique complète pour l’espace ayant pour objectifs de maintenir les astronautes en bonne santé, et de préparer au mieux leur retour sur Terre.

Quelles sont la fréquence, la durée et l’intensité de cette préparation?

Environ deux heures par jour, six jours sur sept. Cela inclut la préparation et le suivi. La préparation physique n’a pas toujours été une priorité et en cas de difficultés ou de planning serré, elle était la première à être sacrifiée. Mais ces dernières années, la prise de conscience quant à son importance a accru l’attention qu’on lui accorde.

Outre le matériel utilisé sur l’ISS, qu’en est-il de la dimension mentale de la préparation?

Dans l’espace, l’entraînement est crucial pour la santé psychique. L’exercice physique sécrète des substances messagères dans les muscles, comme l’interleukine-6 ou le BDNF. La première est nécessaire à l’équilibre du bilan énergétique avec le foie et le tissu adipeux, la seconde l’est pour le cerveau. Les recherches montrent que les structures cérébrales responsables du comportement sont altérées en cas d’isolement et de manque d’exercice. Cela peut conduire à l’apathie, au stress et à l’irritabilité. Le sport réduit le stress et la station spatiale offre la possibilité de s’isoler.

À quoi ressemble une séance de sport en apesanteur?

Ce n’est pas si différent que sur Terre. L’entraînement dans l’ISS nécessite le port d’un harnais pour éviter de flotter. Une fois habitués, les astronautes ne ressentent aucune différence.

En attendant la mise à feu

Trois exercices que l’experte en astrofitness Nora Petersen, de l’Agence spatiale européenne, prescrit aux astronautes en vue d’un séjour dans l’espace.

1. LE CONCOMBRE ROULANT

Objectif: gainage et maîtrise du corps Mouvement: position allongée, les bras et les jambes tendus de sorte que seul l’abdomen touche le sol. Rouler de manière contrôlée sur son propre axe longitudinal sans toucher le sol des pieds ou des mains. Bras et jambes étirés en permanence. Ajuster l’intensité et le nombre de répétitions en fonction de l’état de forme.

2. SQUATS AVEC POIDS

Objectif: renforcement général, en particulier les jambes, le dos et la ceinture abdominale. Mouvement: effectuer les squats avec la barre sur l’épaule, en gardant le dos droit, la colonne cervicale neutre et les genoux alignés sur les orteils. Maintenir la tension du corps pendant le mouvement. Adapter le poids et le nombre de répétitions selon l’état de forme.

3. LE TIRAGE BARRE

Objectif: renforcement du dos et des épaules Mouvement: comme pour le soulevé de terre, attraper l’haltère ou la barre de poids en gardant le dos droit, et la ramener sous la poitrine dans une position stable, penchée en avant, les jambes fermes et les coudes près du corps. Adapter le poids et le nombre de répétitions selon l’état de forme.