Hypergravité - Hypergravity

L'hypergravité est définie comme la condition où la force de gravité dépasse celle à la surface de la Terre . Celle-ci est exprimée comme étant supérieure à 1  g . Des conditions d'hypergravité sont créées sur Terre pour la recherche sur la physiologie humaine dans les combats aériens et les vols spatiaux, ainsi que pour les tests de matériaux et d'équipements pour les missions spatiales. La fabrication d'aubes de turbine en aluminure de titane en 20  g est explorée par des chercheurs de l' Agence spatiale européenne (ESA) via une centrifugeuse à grand diamètre (LDC) de 8 mètres de large .

L'hypergravité comme entraînement

Les chercheurs ont calculé à partir d'une expérience de perte de poids que l'utilisation de poids de cheville de 5 lb (2,3 kg) et de poids de poignet de 2,5 lb (1,1 kg) aurait une combustion de calories NEAT améliorée de 14% lors des tâches ménagères. Les mesures d' athlétisme et de basket-ball (principalement pliométriques ) se sont améliorées de 8 à 25%, principalement selon que les sujets utilisaient des gilets lestés toute la journée ou uniquement lors de l'entraînement, mais l'effet a disparu après un mois sans entraînement en hypergravité.

Bactéries

Les scientifiques de la NASA qui ont étudié les impacts de météorites ont découvert que la plupart des souches de bactéries étaient capables de se reproduire sous des pressions supérieures à 7 500  g .

Des recherches récentes menées sur des extrêmophiles au Japon ont impliqué une variété de bactéries, dont Escherichia coli et Paracoccus denitrificans, soumises à des conditions de gravité extrême. Les bactéries ont été cultivées en étant mises en rotation dans une ultracentrifugeuse à des vitesses élevées correspondant à 403 627  g . Une autre étude qui a été publiée dans les Actes de la National Academy of Sciences, rapporte que certaines bactéries peuvent exister même dans une « hypergravité » extrême. En d'autres termes, ils peuvent encore vivre et se reproduire malgré des forces gravitationnelles 400 000 fois supérieures à ce que l'on ressent ici sur Terre. Paracoccus denitrificans était l'une des bactéries qui présentaient non seulement une survie mais aussi une croissance cellulaire robuste dans ces conditions d'hyperaccélération que l'on ne trouve généralement que dans les environnements cosmiques, comme sur les étoiles très massives ou dans les ondes de choc des supernovas . L'analyse a montré que la petite taille des cellules procaryotes est essentielle pour une croissance réussie en hypergravité. La recherche a des implications sur la faisabilité de l'existence d' exobactéries et de panspermie . Une préoccupation de cette pratique est le filage rapide. Si quelqu'un bouge la tête trop rapidement alors qu'il est à l'intérieur d'une centrifugeuse à mouvement rapide, il peut se sentir mal à l'aise comme s'il tombe éperdument. Cela peut se produire lorsque les fluides de détection d'équilibre dans les canaux semi-circulaires de l'oreille interne deviennent « confus ». Certaines expériences utilisant des centrifugeuses incluent souvent des dispositifs qui fixent la tête des sujets en place pour empêcher cette illusion. Cependant, voyager dans l'espace avec la tête fixée n'est pas pratique.

Effets sur la synthèse des matériaux

Les conditions de haute gravité générées par la centrifugeuse sont appliquées dans l'industrie chimique, le moulage et la synthèse de matériaux. La convection et le transfert de masse sont fortement affectés par la condition gravitationnelle. Les chercheurs ont signalé que le niveau de gravité élevée peut affecter efficacement la composition des phases et la morphologie des produits.

Effets sur la vitesse de vieillissement des rats

Depuis que Pearl a proposé la théorie du vieillissement du taux de vie, de nombreuses études ont démontré sa validité chez les poïkilothermes. Chez les mammifères, cependant, une démonstration expérimentale satisfaisante fait encore défaut car une augmentation imposée de l'extérieur du taux métabolique basal de ces animaux (par exemple par le placement dans le froid) s'accompagne généralement d'une perturbation homéostatique générale et d'un stress. La présente étude était basée sur la découverte que les rats exposés à une gravité légèrement accrue sont capables de s'adapter avec peu de stress chronique mais à un niveau plus élevé de dépenses métaboliques de base (augmentation du « taux de vie »). Le taux de vieillissement de rats de 17 mois qui avaient été exposés à 3,14  g dans une centrifugeuse pour animaux pendant 8 mois était plus élevé que celui des témoins, comme le montrent la teneur apparemment élevée en lipofuscine dans le cœur et les reins, un nombre réduit et une taille accrue des mitochondries de tissu cardiaque et respiration des mitochondries hépatiques inférieures (réduction de « l'efficacité » : 20 % plus grand ADP : rapport 0, P inférieur à 0,01 ; réduction de la « vitesse » : rapport de contrôle respiratoire inférieur de 8 %, P inférieur à 0,05). L'apport alimentaire à l'état d'équilibre par jour et par kg de poids corporel, qui est vraisemblablement proportionnel au « taux de vie » ou à la dépense métabolique de base spécifique, était d'environ 18 % plus élevé que chez les témoins (P inférieur à 0,01) après une période d'adaptation initiale de 2 mois . Enfin, bien que la moitié des animaux centrifugés n'aient vécu qu'un peu moins longtemps que les témoins (moyenne d'environ 343 jours contre 364 jours sur la centrifugeuse, différence statistiquement non significative), la moitié restante (survivants les plus longs) a vécu sur la centrifugeuse en moyenne 520 jours (intervalle 483 à 572) par rapport à une moyenne de 574 jours (intervalle de 502 à 615) pour les témoins, calculée à partir du début de la centrifugation, ou 11 % plus courte (P inférieur à 0,01). Par conséquent, ces résultats montrent qu'une augmentation modérée du niveau de métabolisme basal des jeunes rats adultes adaptés à l'hypergravité par rapport aux témoins en gravité normale s'accompagne d'une augmentation à peu près similaire du taux de vieillissement des organes et d'une réduction de la survie, en accord avec le taux de vie théorie du vieillissement, précédemment démontré expérimentalement uniquement dans les poïkilothermes.

Effets sur le comportement des rats adultes

Des ratons gestants exposés à une hypergravité (1,8  g ) ou à une gravité normale pendant la période périnatale ont été évalués. Par rapport aux témoins, le groupe d'hypergravité avait des latences plus courtes avant de choisir un bras de labyrinthe dans un labyrinthe en T et moins de pokes exploratoires dans une planche à trous. Au cours des rencontres dyadiques, le groupe d'hypergravité a eu un nombre inférieur d'épisodes d'auto-entretien et des latences plus courtes avant de passer sous le rat adverse.

Les références

Liens externes

• L'attraction de l'hypergravité
• Economos, AC; Miquel, J; Ballard, RC; Blunden, M; Lindseth, KA ; Fleming, J; Philpott, DE; Oyama, J (1982). « Effets de la gravité accrue simulée sur le taux de vieillissement des rats : implications pour le taux de la théorie vivante du vieillissement ». Arch Gerontol Geriatr . 1 (4) : 349-63. doi : 10.1016/0167-4943(82)90035-8 . PMID  7186330 .