L'atherosclérose (Athérosclérosis) dans l'espace

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BIRMINGHAM, Alabama- Des chercheurs de l'Université d'Alabama à Birmingham ont déclarés aujourd’hui que de trop longues périodes de Voyage spatiale pour les astronautes pourraient être une contrainte pour leur cœur. En utilisant un modèle animal, les chercheurs ont notés que l’exposition à des rayons cosmiques accélérait l'athérosclérose et serait indépendante du taux de cholestérol ou du taux de globules blancs circulant dans le sang, chez les souris. "Il est bien connu que l'exposition prolongée à des sources de rayonnement, ici sur Terre, y compris celles utilisées dans les traitements du cancer, lors d’une exposition excessive du fait de son lieu de travail ou indui par les bombes atomiques, sont associés à un risque accru d'athérosclérose», a déclaré Dennis Kucik, professeur au Département de pathologie de UAB. "Mais le rayonnement cosmique est très différente des rayons X et des autres radiations, que l’on trouve sur Terre. Les risques liés à une exposition prolongée à des rayonnements provenant de l'espace, lors d’un voyage lointain par exemple sont difficiles à prévoir, surtout parce que trop peu de gens y auront été exposés." Kucik dit connaître les effets de ces rayonnements cosmiques sur le cœur et pense pouvoir aider les scientifiques à préparer des travaux destinés aux missions spatiales à long terme.


  • 1)Qu’est-ce qu’exactement ces rayons cosmiques, Quelle en est leur composante ? le spectromètre alpha embarqué sur STS134, n’est il pas voué a étudier de tels rayonnements ?


  • 2)Qu’est ce qu’exactement ce phénomène d’athérosclérose ? Comment fonctionne-t-il et quels seraient les « premiers symptômes » ?

Désolé de vous faire travailler les neurones un samedi soir, mais est-ce que l’un d’entre vous aurait-il les capacités de m’en apprendre un peu plus à ce sujet ? Merci d’avance. ;)

Il s'agit dans ce sujet d'athéroscléroses et non pas d'Arthérosclérose!!



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Sidjay

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Sidjay a écrit:
1)Qu’est-ce qu’exactement ces rayons cosmiques, Quelle en est leur composante ? le spectromètre alpha embarqué sur STS134, n’est il pas voué a étudier de tels rayonnements ?
Wiki :
Il s'agit pour sa partie chargée principalement de protons (entre 85 et 90%) et de noyaux d'hélium (de 9 à 14%), le reste étant constitué d'électrons, de différents nucléons (noyaux d'atomes) ainsi que de quantités infimes d'antimatière légère (antiprotons et positrons). La partie neutre est quant à elle constituée de rayons gamma ainsi que de neutrinos. Cette dernière n'est pas toujours décomptée dans le rayonnement cosmique.
Le spectromètre alpha de STS 134 (AMS = Alpha Magnetic Spectrometer) est principalement dévolu à la recherche d'antimatière et de matière noire dans le rayonnement cosmique, qui sont, c'est le moins qu'on puisse dire, moins bien connues que les protons, rayons gamma, etc





Dernière édition par cosmochris le Dim 10 Avr 2011 - 0:02, édité 2 fois
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cosmochris

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Sidjay a écrit:Il s'agit dans ce sujet d'athéroscléroses et non pas d'Arthérosclérose!!

Attention aux confusions, "arthérosclérose" apparemment ça n'existe pas. C'est "artériosclérose" dont une forme grave est "athérosclérose".

Wiki :
De façon générale, le terme « sclérose » désigne toute dégénérescence fibreuse d'un tissu ou d'un organe. Avec l'âge, les tissus qui constituent les artères perdent leur élasticité et deviennent plus rigides. Le vieillissement des artères et artérioles se nomme artériosclérose. Une des causes les plus fréquentes et les plus graves d'artériosclérose est l'athérosclérose, consistant en l'épaississement de la paroi artérielle par des plaques d'athérome, pouvant conduire à l'obstruction de l'artère, ou thrombose.


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cosmochris

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Ok, merci cosmochris.
Donc, « sclérose » désigne toute dégénérescence fibreuse d'un tissu ou d'un organe. Avec l'âge, les tissus qui constituent les artères perdent leur élasticité et deviennent plus rigides. Le vieillissement des artères et artérioles se nomme artériosclérose. Une des causes les plus fréquentes et les plus graves d'artériosclérose est l'athérosclérose, consistant en l'épaississement de la paroi artérielle par des plaques d'athérome, pouvant conduire à l'obstruction de l'artère, ou thrombose. !

J’ai l’impression que de par sa déclaration, ce professeur nous avise là d’une "nouvelle" assez embarrassante en ce qui concerne l’exploration spatiale du futur.
Dois-je me dire que malgré des efforts internationaux (chine, US, Russe etc…) soient prochainement réalisés dans le cadre du développement d'un lanceur lourd destiné à l'exploration spatiale lointaine, l’homme (terrien) ne serait que stoppé dans son élan, puisque son propre corps ne le supporterait pas à longs termes ?

Si je me fis a ce que dit ce professeur, c'est par une trop longue exposition a ces rayons cosmiques, qu'il y’aurait accélération du processus d’athérosclérose, avec in-fine un décès humain comme pire résultante à cela…. C'est tout de même des arguments qui me pousseraient presque à me demander pourquoi l’homme tiens absolument à partir explorer le cosmos d'aussi loin avec ses propres yeux, au risque de se faire beaucoup de mal?
N'est il pas de là aussi qu'il y'a un "ik" en ce qui concerne l'exploration spatiale "humaine" du futur?

A contrario, y’a-t’il un moyens médicamenteux existant voir en élaboration, dans le but de palier a ce phénomène nuisible pour le système vasculaire humain ? vasodilatateurs a outrance ou autre…?
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Sidjay

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Cette discussion est ma foi très intéressante. Si l'on étudie la question des vols spatiaux habités ou plus simplement la question de "l'homme dans l'espace", force est de constater son inadaptation complète aux séjours dans l'espace. Outre tous les problèmes technologiques, financiers, politiques, voir philosophiques, à une telle entreprise, l'adversité la plus importante à surmonter est d'ordre physiologique. Nous sommes sans ignorer que dès le début de la conquête spatiale humaine, des outils et des mesures ont été embarqués à bord des engins spatiaux, afin de mesurer, comprendre et pallier à cette difficulté. Pour avoir pris connaissance, lors de la fabrication de mon site, des charges emportées lors des trente ans d'exploitation de la navette, je peux vous dire que tous les vols ont inclus de façon principale, ou en charge utile secondaire, des appareils devant comprendre, et ma foi pallier j'imagine, au problème humain du séjour prolongé dans l'espace. A cela s'ajoute toutes les expériences effectuées à bord de l'ISS, et par les autres nations concernées par le vol spatial habité (russie principalement). Le constat de toutes ses études semble nous révéler que l'on sait pas faire ! L'espace ne nous veut pas ! Il y a qu'à voir l'état dans lequel nous reviennent les hommes et les femmes séjournant plusieurs mois dans l'espace pour simplement imaginer la "pêche" physiologique et physique qu'ils leurs resteraient, pour simplement descendre d'une capsule, planter un drapeau, ramasser quelques cailloux et remonter dans leur engin, après une année de voyage interplanétaire vers Mars...

A ce stade, je ne sais vraiment pas comment on va faire.
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Sidjay a écrit: Si je me fis a ce que dit ce professeur, c'est par une trop longue exposition a ces rayons cosmiques, qu'il y’aurait accélération du processus d’athérosclérose, avec in-fine un décès humain comme pire résultante à cela…
J'avais toujours pensé que les rayons cosmiques, les rayons gamma en particulier, exposaient à des problèmes plus immédiats (cancers) que l'athérosclérose, mais bon je ne suis pas médecin.

Sidjay a écrit: l’homme (terrien) ne serait que stoppé dans son élan, puisque son propre corps ne le supporterait pas à longs termes ?
Le Pr William J. Rowe : http://www.femsinspace.com/ attire depuis longtemps l'attention sur les risques provoqués par la perte de la balance ionique (en particulier les déficits en ions magnésium, Mg2+) sur les risques cardiaques et sur la dégradation de l'endothélium (surface interne des vaisseaux sanguins en contact avec le sang).
Il a beaucoup travaillé sur le cas de Jim Irwin et des problèmes qu'il a rencontré pendant Apollo 15, et des crises cardiaques qui ont finalement conduit à son décès.

Pour l'endothélium, il pointe sur le fait que l'autoréparation cesse après l'âge de 30 ans.

Il propose aussi que les femmes sont physiologiquement plus aptes ques les hommes à supporter les vols de très longue durée (régulation des échanges en ions fer notamment).

Sidjay a écrit: A contrario, y’a-t’il un moyens médicamenteux existant voir en élaboration, dans le but de palier a ce phénomène nuisible pour le système vasculaire humain ? vasodilatateurs a outrance ou autre…?
La prise de médicaments ne lui paraît pas réaliste à long terme (il avance tout un tas de raisons médicales) et il propose la thérapie génique comme solution.

Les divers articles sont accessibles ici : http://www.femsinspace.com/articles.htm (une rubrique du site indiqué plus haut).
Il y en a qui sont assez clairs, car rédigés pour des non spécialistes (lettres à Spaceflight par exemple).
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cosmochris

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l'effet des rayonnements sur les artères est, à ma connaissance, peu étudié, sauf peut-être en médecine du travail (exposition aux rayons X). En particulier, je ne connais pas d'étude ayant portée sur un astronaute. Ceci peut se comprendre du fait de la (relative) faible exposition en orbite basse, de la difficulté matérielle d'étudier l'endothélium vasculaire et du retentissement à très long terme des rayonnements à ce niveau.

on peut penser par extrapolation qu'il y aurait sans doute un effet délètère sur les parois artérielles au niveau de l'endothélium au même titre que sur de nombreux tissus de l'organisme, mais les parois artérielles ne me semblent pas constituer un tissu a priori très sensible aux raoynnements

ce n'est de toute façon pas une priorité, de nombreux autres organes sont atteints de manière drastique et potentiellement léthale bien avant qu'un effet sur les artères se fasse sentir par une complication type thrombose, rupture ou embol

le risque constitué par une exposition prolongée ou aigue aux rayonnements interplanétaires reste cependant l'écieul principal à un futur voyage martien (comme je l'analysais dans un article écrit pour le n°3 du malheureusement défunt FCS mag)
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Humm captivant tout ça ! on simulerais alors de la force G, pour sauver nos organes?
Dans un des articles proposés par cosmochris, j’ai trouvé un passage relativement explicite quand à ce que l’on suppute depuis le début de ce sujet…je cite : « Depuis toujours nos gènes sont élaborés ordinairement à 1 G, nous ne pouvons donc pas assimiler les risques découlant de l'exploration spatiale lointaine, […] il me semble que notre seule alternative à cela serait de simuler 1 G au cours de nos explorations lointaines futures sollicitant plusieurs théories ».

Effectivement, il en avance une « Une centrifugeuse, serait nécessaire pour dupliquer 1 G, avec une vitesse angulaire fixé à un niveau confortable pour l'équipage pendant toute la durée de la mission. En outre, la taille et le poids de la dite centrifugeuse aurait à répondre à limitations raisonnables des coûts, une seconde centrifugeuse devra être présente sur le rover de sorte a ce qu’un équipage puisse partir explorer mars. Pour répondre à notre exigence vitale à long termes de 1 G, (sur mars la pression est statuée à 0,39 G) Une seconde centrifugeuse devra être attribuée à une plate forme mobile sur place, au préalable de l'arrivée de l'équipage. Il est concevable que cette dernière puisse être utilisée comme rover, déplacant ainsi deux astronautes sur de longues distances ainsi que pour contourner les obstacles durant leur transit »

Il termine cependant par « Après quatre décennies de recherche, toutes les diverses contre-mesures vouées à prévenir l'atrophie liées à l'espace sur le muscle squelettique et sur les réservoirs osseuse ont échouées".

Le cœur, fait-il parti de la catégorie des muscles dit « muscles-squelettique » ? Est-ce que le fait de simuler une pseudo-gravité, sauverait nos organes d'une athérosclérose liée au voyage spatiale de longue durée?

L'atherosclérose (Athérosclérosis) dans l'espace Sans1106
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Sidjay

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Si un type doit tourner là-dedans pendant des heures, je m'inquièterais bien plus pour son estomac que pour ses artères...
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Sidjay: on était parti sur les rayonnements et l'artéiosclérose.... les effets de la micropesanteur sont un autre domaine ;) ;)

Quant à Irwin, les troubles rythmiques décrits au cours de la mission Apollo étaient sans doute secondaires à des désordres hydro-électrolytiques; il présentait par ailleurs des anomalies de la pression artérielle ANTERIEURES à son vol et l'imputabilité de son séjour dans l'espace et sur la lune vis à vis de ses problèmes cardiaques ultérieurs est tout à fait improbable (les différents courriers de ROWE que je suis régulièrement dans Spaceflight sont effectivement très intéressants)

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Sidjay a écrit: Le cœur, fait-il parti de la catégorie des muscles dit « muscles-squelettique » ?
Non. Un pdf de 6 pages intitulé : "Le système musculaire squelettique" : http://www.afm-france.org/e_upload/pdf/R05092003.pdf

Sidjay a écrit: Est-ce que le fait de simuler une pseudo-gravité, sauverait nos organes d'une athérosclérose liée au voyage spatiale de longue durée?
Avec 1 G, on éviterait tout ce qui peut se développer du fait de la micro-gravité ... mais pas du fait du rayonnement cosmique (cf article à l'origine du fil).
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cosmochris

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Space Opera a écrit:Si un type doit tourner là-dedans pendant des heures, je m'inquièterais bien plus pour son estomac que pour ses artères...

C’est une des réflexions que je me faisais également…je pense qu’il a simplement mis en image une forme de théorie. A mon avis, ça n’existera jamais ce machin là ! Rien qu’en imaginant être à la place du bonhomme sur le dessin, j’en ai la nausée…..

Sur une autre de ses fameuses lettres, il relate de ce qu’exprimais Dominique, un peu plus haut, concernant d'autres organes.
Un voyage spatiale à long terme (selon ses propos) provoquerait un dysfonctionnement des reins et du foie, en raison des fameuses complications vasculaires relatées plus haut, qu’elles soient simplement dues au fait que le corps de l’astronaute se trouve en ZEROG, mais aussi et surtout dans le cas d’une athérosclérose du système vasculaire, due au vol spatial de longue durée prenant en compte bien évidement une exposition trop prolongée à des rayons cosmiques, qui ont le sait, accentueraient ce processus. (intitulé du fil)

concernant les médicaments, il n'y aurait visiblement aucun moyens actuellement de s'assurer que des substances sous cutanées (médicaments) seraient bien métabolisées. Par conséquent, il n'y a pas d'autre solution que l'utilisation de la thérapie génique, comme relaté plus haut, qui hélas ne peut être élaborée qu’en plusieurs décennies de recherche.

La thérapie génique peut-elle être , une sorte de protection contre ces rayons cosmiques?
Une modification génétique, pourrait-elle "sécuriser/renforcer" certaines cellules entrant dans la composante du systeme veineux, puisqu'il en est question? je dirait déjà au niveau de l'élastine..
[Modo sidjay]: Effectivement Dominique on recadre le sujet. Merci de ce rappel.

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Sidjay

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Faire le constat que l'organisme humain, (issu de l'évolution de la vie sur Terre depuis des millions d'années pour aboutir aux mammifères qui couraient entre les pattes des dinosaures ... puis aux singes arboricoles, puis enfin à l'homme )... n'est pas adapté à l'espace ... est déjà une bonne chose. Cela montre de la lucidité devant les paramètres incontournables.

La technologie pourra-t'elle pallier cette inadaptation .... peut-être mais pas tout de suite. Malgré toutes les études depuis le vol de Gagarine, on ne sait faire que du séjour en orbite basse (limité dans le temps car il faut que les organismes se régénèrent au bout de 6 mois) ... et on a quelques expériences du vol lunaire pour quelques jours.

Cela s'annonce donc compliqué de faire du vol long et lointain, et toutes les astuces technologiques qu'il faudra mettre en oeuvre pour que les voyageurs de l'espace puissent rester en bonne santé physique et mentales coûteront cher.

La situation économique et donc les budgets de R&D que les agences peuvent consacrer à cela étant plutôt en berne .... les solutions ne sont pas pour tout de suite .... il faudra être très patients.
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Je ne voudrais pas mettre les pieds dans le plat, mais après une recherche sommaire sur le net, cet auteur est le seul a établir une relation directe entre athérosclérose et radiations ionisantes, toutes les autres occurrences sur le net sont des reprises de son article du 6 avril. Les autres auteurs passent par la case immunosuppression ou fortes doses pour établir cette relation, et là on est déjà dans les effets déterministes des radiations... Si par contre on cherche des effets stochastiques (probabilistes) des radiations ionisantes sur les parois artérielles, l'étude d'un seul individu n'aura pas plus de valeur que la recherche des causes de la mort de John Wayne... :roll:

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effectivemet, c'était intéressant de citer cet article mais sa portée est très limitée
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Henri a écrit:Je ne voudrais pas mettre les pieds dans le plat, mais après une recherche sommaire sur le net, cet auteur est le seul a établir une relation directe entre athérosclérose et radiations ionisantes, toutes les autres occurrences sur le net sont des reprises de son article du 6 avril. Les autres auteurs passent par la case immunosuppression ou fortes doses pour établir cette relation, et là on est déjà dans les effets déterministes des radiations... Si par contre on cherche des effets stochastiques (probabilistes) des radiations ionisantes sur les parois artérielles, l'étude d'un seul individu n'aura pas plus de valeur que la recherche des causes de la mort de John Wayne... :roll:

Ce constat lié a tes différentes recherches web, n’en appellerait alors qu’à douter de ces dires ?
Effectivement j’avais balancé cette information la présument comme pertinente….mais ce que tu avance là me rassure et m'inquiète en même temps.
Premièrement, me rassure puisque de ce fait je pourrais être forcé de croire que ce phénomène d’athéroscléroses ne raye pas complètement l’exploration spatiale lointaine de nos pensées…deuxièmement m’inquiète du fait du si petit nombre de résultats fiables publiées a ce sujet.
Est-ce que cela voudrait dire que d’un certain côté, l’exposition aussi longue soit-elle à des radiations/rayonnement cosmiques n’accélèrerait l’athérosclérose que seulement si on relate d’un niveau d’exposition bien plus supérieur de type ceinture de Van Allen, qu’à ce que, Dennis Kucik affirme et que l’on trouverait au seuil de mars, par exemple ?

A ce sujet, un élément bien plus proche de nous puisque située entre 700 km et 10 000 km d'altitude (pour la première), constituée principalement de protons à haute énergie provenant du vent solaire et du rayonnement cosmique, piégés par le champ magnétique terrestre, pourrait donner raison a kuick, en ce qui concerne la déformation accélérée de façon anormale, sur le systeme veineux. Ce serait, la ceinture de van-Allen. La ceinture extérieure, plus large, se déploie entre 13 000 km et 65 000 km d'altitude (pour la seconde). Une exposition, même de courte durée, aux parties les plus intenses de ces ceintures de radiations étant fatale, pour l’homme, la protection des astronautes doit être assurée par un blindage adéquat sans omettre une bonne sélection des trajectoires orbitales minimisant ainsi l'exposition.

Si je comprend bien.....Nous pouvons lire aujourd'hui, différentes annonces publiées sur le web, relatives au futur programme spatiale d’exploration humaine, mentionnants l'existence de station-relais, qui pourraient être un jour mises sur des orbites assez lointaines dans le but de faire office de base de transit pour les futurs hommes explorateurs…seulement est-ce que ces stations-relais, ne seraient pas trop proches de la ceinture et donc des projections trop intenses de rayonnements cosmique, nuisibles à l’homme engendrant une accélération du processus, sclérotique à long termes ?

Peut-être que pris comme cela, Dennis Kucik, instigateur de cette affirmation, n’aurait finalement pas démesurément tort ?
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Sidjay

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Le principal danger des radiations ionisantes à des doses non-déterministes reste tout de même les effets cancérigènes dans l'état actuel de nos connaissances...
Pour résumer, face aux débits de doses, la position la plus sûre est sous les ceintures de Van Allen (attention je crois qu'il y a une anomalie du champ magnétique terrestre au dessus de l'Atlantique Nord Sud qui rend dangereuses certaines orbites basses).
L'espace interplanétaire induit déjà deux types de dangers (rayons cosmiques-GeV* et éruptions solaires-MeV). Face aux premiers, le seul recours c'est d'aller vite pour limiter la dose, face aux secondes, des protections "traditionnelles" sont encore utilisables.
Enfin, dans les ceintures de Van Allen (MeV), les protections traditionnelles sont efficaces, mais à condition de ne pas y trainer trop longtemps, car là l'irradiation est permanente, contrairement aux éruptions solaires...
Je ne sais plus où j'avais lu qu'on acceptait pour la carrière d'un astronaute un surcroit de risque de cancer mortel de 1 % face à un risque global d'accident mortel durant toute la carrière de 3 %, maintenant, la faible population des astronautes ne rend pas possible de vérifier statistiquement les prises de risques face aux radiations.

* tenter d'arrêter des particules ayant des énergies de l'ordre du Gev c'est s'exposer à des cascades de particules secondaires...

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Henri a écrit:[justify]Le principal danger des radiations ionisantes à des doses non-déterministes reste tout de même les effets cancérigènes dans l'état actuel de nos connaissances...
....

sans oublier l'exposition aigue à une éruption solaire majeure et imprévisible en l'état actuel de nos connaissances, dont le risque principal est ..... la mort
dominique M.
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dominique M. a écrit:
Henri a écrit:[justify]Le principal danger des radiations ionisantes à des doses non-déterministes reste tout de même les effets cancérigènes dans l'état actuel de nos connaissances...
....

sans oublier l'exposition aigue à une éruption solaire majeure et imprévisible en l'état actuel de nos connaissances, dont le risque principal est ..... la mort
Effet déterministe, là, pas besoin d'une cohorte pour observer les effets.. Un seul individu suffit.

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Henri a écrit:
Je ne sais plus où j'avais lu qu'on acceptait pour la carrière d'un astronaute un surcroit de risque de cancer mortel de 1 % face à un risque global d'accident mortel durant toute la carrière de 3 %, maintenant, la faible population des astronautes ne rend pas possible de vérifier statistiquement les prises de risques face aux radiations.

Plus précisément, un risque de mortalité de cancer augmenté de max. 3% durant toute la vie, ce qui équivaut à une radiation cumulée maximale durant une carrière de 4 Sv.

Mais ce chiffre peut apparemment varier en fonction des paramètres tels que l'âge et le sexe (p. ex. on n'accepte plus que 1% au lieu de 3% pour une femme jeune).

Sources : JA Jones, F Karoui, Radiation disorders. In : MR Barrat, SL Pool, Principles of clinical medicine for space flight. New York : Springer, 2008, pp. 475-519.
F. Caquelard et al. Aspects médicaux du vol suborbital. In : F. Lehot, JF. Clervoy et al, Embarquer dès demain pour l’espace. Le vol suborbital touristique dans l’espace. Paris : Vuibert, 2010, pp. 179-248.
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jvgoo a écrit:
Henri a écrit:
Je ne sais plus où j'avais lu qu'on acceptait pour la carrière d'un astronaute un surcroit de risque de cancer mortel de 1 % face à un risque global d'accident mortel durant toute la carrière de 3 %, maintenant, la faible population des astronautes ne rend pas possible de vérifier statistiquement les prises de risques face aux radiations.

Plus précisément, un risque de mortalité de cancer augmenté de max. 3% durant toute la vie, ce qui équivaut à une radiation cumulée maximale durant une carrière de 4 Sv.

Mais ce chiffre peut apparemment varier en fonction des paramètres tels que l'âge et le sexe (p. ex. on n'accepte plus que 1% au lieu de 3% pour une femme jeune).

Sources : JA Jones, F Karoui, Radiation disorders. In : MR Barrat, SL Pool, Principles of clinical medicine for space flight. New York : Springer, 2008, pp. 475-519.
F. Caquelard et al. Aspects médicaux du vol suborbital. In : F. Lehot, JF. Clervoy et al, Embarquer dès demain pour l’espace. Le vol suborbital touristique dans l’espace. Paris : Vuibert, 2010, pp. 179-248.
Ouh, 4 Sv c'est beaucoup, même étalé sur toute une carrière... :pale:

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