Physiologie de la thermorégulation

UE 2.2 – Physiologie de la thermorégulation

La thermorégulation est la capacité de l'organisme à s'adapter aux contraintes thermiques extérieures.

Les animaux peuvent être classés en 2 grandes catégories par rapport à leur comportement thermique.

→ HOMEOTHERMES = température centrale indépendante du milieu ambiant par production de chaleur interne

→ POIKILOTHERMES = température centrale dépendante du milieu ambiant

La température est imposée par l'environnement et influe sur le métabolisme des cellules.

La température a des effets sur les processus biologiques : effet sur la vitesse de réaction enzymatique et effet sur la conformation des protéines.

L'Homme est un homéotherme, sa température centrale est constante dans des conditions assez larges de température ambiante. Cependant, il n'est pas homéotherme dans tout son organisme

Température corporelle

La température corporelle est variable selon les organes. Il existe une température différentes dans le sang artériel et le sang veineux. Lorsqu'on parle de température « centrale », on parle de la T° rectale ou tympanique.

Le noyau représente environ 80% de la masse corporelle et il est maintenu à une température à peu près constante.

Autour du noyau, il y a une enveloppe ou écorce  qui correspond à environ 20% de la masse corporelle et dont la température est variable.

Entre le noyau et l'enveloppe, il y a une circulation cutanée qui est importante pour le transfert de chaleur entre le sang et la peau.

La T° de neutralité thermique est une T° pour laquelle il y a un confort thermique : le sujet n'a ni froid ni chaud et ne doit pas mettre en marche les mécanismes de lutte contre le froid ou le chaud.

Modalités des échanges thermiques

Il y a 4 modalités d'échanges thermiques entre 2 corps :

• Conduction : transfert de chaleur par contact. Elle détermine la capacité d'un milieu à transmettre cette chaleur. Forte conductivité des métaux, faible conductivité de l'air et  conductivité de l'eau 20x celle de l'air.

• Radiation : Transfert de chaleur par radiation électromagnétique. Chez l'Hô, spectre infrarouge moyen, l'émission et l'absorption sont maximales pour la peau.

• Convection : Déplacement de chaleur au sein d'un fluide (air, eau). Convection forcée, rajoute un débit de fluide (sang).

• Évaporation : Transport de la chaleur par changement d'état (vaporisation de l'eau ou de la sueur). Seule la sueur évaporée élimine de la chaleur

Circulation cutanée

Le débit sanguin cutané est très variable. Il transporte la chaleur du noyau à la périphérie (importance du gradient différence de T°). L'essentiel de ces transports de chaleur se font par la circulation sanguine.

Notion de vasodilatation et de vasoconstriction. La régulation de la vasomotricité cutanée se fait par le système sympathique.

[pic 1]

Pour avoir une température centrale stable, il faut que la production ou le gain de chaleur soit éqwuilibré avec les pertes de chaleur. La température corporelle est le résultat de l'équilibre entre la production et la perte de chaleur.

THERMOGENESE = production de chaleur

THERMOLYSE = perte de chaleur

Thermogénèse

L'origine biologique de la thermogenèse est essentiellement métabolique. Lorsqu'un sujet n'a pas d'activité physique, elle provient de l'énergie chimique libérée lors des transformations, en particulier par oxydation.

L'énergie chimique est relativement faible, elle se produit dans tous les tissus mais surtout dans les muscles.

Elle est régulée à la fois dans des mécanismes hormonaux et à la fois dans des mécanismes nerveux.

Réactions thermorégulatrices physiologiques

Elles sont au nombre de 3. Il y a la vasomotricité ( contrôle de la thermolyse), la sudation (thermolyse) et le frisson thermique (thermogenèse).

Vasomotricité 

La vasomotricité cutanée contrôle le transport de la chaleur du noyau vers la périphérie et maintient un gradient de température indispensable (T° rectale – T° cutanée). Il faut toujours que la peau soit plus froide que la température centrale pour qu'il y ai un transfert de chaleur de l'intérieur vers l'extérieur.

La vasodilatation augmente ces transferts de chaleur et la vasoconstriction les diminue.

Sudation

Quelque soit la température extérieure, il existe une perspiration (cellules perdent de l'eau par évaporation) insensible. Il y a environ 30g d'eau/h qui est perdu par perspiration.

Dès qu'il fait chaud, il y a stimulation des glandes sudoripares par le système parasympathique cholinergique.

Sueur = eau + électrolytes

Le débit sudoral maximal est d'environ 1,7 L/h. Seule l'évaporation de la sueur compte pour la thermolyse. Il est important de considérer à la fois la température et l'hygrométrie (humidité de l'air).

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