10. Physiologie thermique

Question 1

Quel est le principe de la température ?

Answer 1

Action enzymatique optimisée pour une fenêtre optimale de conditions.

Question 2

Qu’influence la température ?

Answer 2

• Le taux métabolique : influence le taux d’acquisition de nourriture.
• Les réactions métaboliques des tissus et leurs processus physiologiques.

Question 3

Qu’est-ce que la niche thermique ?

Answer 3

Caractéristiques thermiques d’un écosystème occupé par un organisme ou une population.

Question 4

Qu’est-ce qu’une stratégie thermique ?

Answer 4

Combinaison de réponses biochimiques, physiologiques et comportementales assurant que sa température corporelle se maintienne dans une fenêtre optimale pour permettre le bon fonctionnement de ses tissus.

Question 5

Qu’est-ce que la balance thermique ?

Answer 5

• Htotal = Hmétabolisme + H conduction + Hconvection + Hradiation + Hévaporation + Hréserve.
• Htotal = 0 quand la température corporelle est inchangée.

Question 6

Quels sont les différents flux de chaleur ?

Answer 6

Conduction, convection, radiation et évaporation.

Question 7

Qu’est-ce que la conduction ?

Answer 7

Transfert de chaleur d’une partie d’un objet vers une autres partie.

Question 8

Qu’est-ce que la convection ?

Answer 8

Transfert de chaleur entre un objet et un fluide externe en mouvement.

Question 9

Qu’est-ce que la radiation ?

Answer 9

Transfert de chaleur à partir d’un objet.

Question 10

Qu’est-ce que l’évaporation ?

Answer 10

Transfert de chaleur à partir d’un objet dont les surfaces humides se vaporisent.

Question 11

La température corporelle d’un individu est résultante de quoi ?

Answer 11

De son métabolisme et des transferts de chaleur générés par les 4 voies d’échanges thermiques.

Question 12

Qu’est-ce qu’une réserve de chaleur ?

Answer 12

La mise en réserve de chaleur conduit à augmenter la température de la masse corporelle qui sert de réserve.

Question 13

Quelles sont les caractéristiques des réserves de chaleur ?

Answer 13

• Plus la masse est grande, moins la température de cette masse augmentera.
• Les gros animaux tendent à se réchauffer plus lentement que les petits animaux.

Question 14

Quelles sont les différentes vitesses de transfert thermique ?

Answer 14

• Surface corporelle.
• Gradient de température.
• Conductance thermique.

Question 15

Expliquez la vitesse de transfert thermique sur la surface corporelle.

Answer 15

Vitesse de transfert diminue quand la masse augmente.

Question 16

Expliquez la vitesse de transfert thermique sur le gradient de température.

Answer 16

Vitesse de transfert diminue quand le gradient diminue.

Question 17

Expliquez la vitesse de transfert thermique sur la conductance thermique.

Answer 17

Vitesse de transfert diminue quand la conductance thermique diminue.

Question 18

Quelles sont les deux classifications selon la variabilité de la température corporelle ?

Answer 18

Poïkilotherme et homéotherme.

Question 19

Quelles sont les deux classifications selon la source de chaleur corporelle ?

Answer 19

Ectotherme et endotherme.

Question 20

Que sont les poïkilothermes ?

Answer 20

Animaux dont la température corporelle tend à fluctuer avec la température de leur environnement. La température corporelle suit plus ou moins la température ambiante.

Question 21

Que sont les homéothermes ?

Answer 21

Animaux dont la température corporelle tend à rester stable quel que soit la température de leur environnement. La température corporelle est maintenue dans une fenêtre optimale, indépendamment de la température ambiante.

Question 22

Que sont les ectothermes ?

Answer 22

Animaux produisant peu de chaleur métabolique et possédant une forte conductance thermique. La température corporelle est déterminée par la température ambiante.

Question 23

Que sont les endothermes ?

Answer 23

Animaux produisant beaucoup de chaleur métabolique et possédant une faible conductance thermique. La température corporelle maintenue dans une fenêtre optimale est déterminée par la production de chaleur produite par l’organisme lui-même.

Question 24

Quelle est la particularité des “Polar fish” ?

Answer 24

Ectotherme homéotherme car vivant constamment dans une eau très froide.

Question 25

Quelle est la particularité des monotrèmes ?

Answer 25

Endotherme poïkilotherme car température plus faible et plus variable que celle des autres mammifères.

Question 26

Qu’est-ce que l’hétérothermie régionale ?

Answer 26

Lorsque les différentes parties du corps d’un animal n’ont pas la même température.

Question 27

Qu’est-ce que l’hétérothermie temporelle ?

Answer 27

Lorsque la température du corps de l’animal varie en fonction de la période de la journée.

Question 28

Qu’est-ce que la zone de thermoneutralité ?

Answer 28

Fenêtre de température du milieu extérieur pour lequel un organisme endotherme homéotherme est capable de maintenir constant son taux métabolique de repos.

Question 29

Quelles sont les caractéristiques du taux métabolique et de la température corporelle ?

Answer 29

• Relation exponentielle avec la température corporelle.

- Courbe différente selon la température extérieure.

Question 30

Quelles sont les caractéristiques de l’acclimatation du métabolisme ?

Answer 30

• Après quelques semaines, le taux métabolique d’un organisme s’acclimate à sa température corporelle, qui est dépendante de la température ambiante.
• Métabolisme supérieur chez un organisme exposé à une température ambiante inférieure à son conspécifique.

Question 31

Quelles sont les mécanismes d’acclimatation d’une température corporelle variable ?

Answer 31

• Nombre/densité de mitochondries.

- Taux d’activité des cytochromes oxydases.

Question 32

Parlez de la température corporelle et de la performance lorsque la température corporelle est variable.

Answer 32

• Asymétrie de la courbe de performance d’un organisme selon sa température corporelle.
• Les performances optimales d’un organisme sont corrélées avec sa température corporelle, dépendant de son milieu de vie et de son comportement.

Question 33

Quelles sont les caractéristiques des membranes plasmiques fluides ?

Answer 33

• La fluidité membranaire augmente avec la température.

- Les cellules d’un organisme modifient la composition de leur membrane plasmique selon la température.

Question 34

Quelles sont les mécanismes impliqués dans les membranes plasmiques fluides ?

Answer 34

1. Longueur des chaines d’acides gras : des courtes chaines sont plus mobiles et plus fluides.
2. Saturation : La non-saturation diminue les liens entre les deux chaines et augmente la fluidité.
3. Classes de phospholipides : différence de forme de la section polaire des phospholipides.
4. Teneur en cholestérol : cholestérol empêche la membrane de figer au froid.

Question 35

Quelles sont les principes de la structure des protéines et activités enzymatiques ?

Answer 35

• Le changement structural de la protéine altère son affinité avec le substrat.
• Conséquences directes sur les activités enzymatiques des cellules de l’organisme

Question 36

Quelles sont les conséquences évolutives de la structure des protéines et activités enzymatiques ?

Answer 36

• Enzymes homologues chez des organismes vivant dans des milieux aux températures contrastées.
• L’affinité enzymatique reste optimale chez un organisme, et corrélé avec sa température corporelle dépendant du milieu de vie auquel il est adapté.
• Problématique pour les espèces spécialisées en cas de changement brusque de milieu.

Question 37

Quel esr le principe de la résistance cellulaire au gel ?

Answer 37

• La glace extracellulaire se forme en excluant les solutés du volume de solvant gelé.
• Augmentation [soluté], augmente Posmotiqueextracellulaire qui fait sortir l’eau de la cellule par osmose.
• Diminution du volume cellulaire, augmente [soluté]intracellulaire qui augmente la Posmotiqueintracellulaire.
• Diminution de la température de congélation cellulaire augmente la résistance cellulaire naturelle au gel.

Question 38

Que sont et que font les protéines anti-congélation ?

Answer 38

• Attachement des protéines aux molécules d’eau immobilisées dans le cristal de glace.
• Empêche l’accroissement en surface de la glace de proche en proche.
• Différentes protéines anti-congélation selon les taxons : convergence évolutive.

Question 39

Quel est le principe de la réponse au choc thermique ?

Answer 39

• Monomères de HSF associés en trimères.
• Transcription du gène codant pour HSP.
• Fabrication de HSP.
• Nouveaux complexes HSP-HSF.

Question 40

Quelles sont les conséquences évolutives des protéines de stress induite par les froids extrêmes ?

Answer 40

• Mécanisme protecteur essentiel à l’évolution des tolérances et des niches thermiques.
• Cas particulier du poisson antarctique.

Question 41

Quelles sont les différents mécanismes des sources de chaleur de la thermogénèse ?

Answer 41

1. Processus métaboliques : sous-produits des différents processus métaboliques corporels.
2. Métabolisme énergétique.
3. Processus de digestion : utilisation intense d’ATP qui dégage de la chaleur.
4. Activités musculaires : utilisation intense d’ATP qui dégage de la chaleur.

Question 42

Que sont les frissons thermgéniques des endothermes ?

Answer 42

Mécanisme de faibles contractions non coordonnées des unités motrices des muscles chez les Oiseaux et Mammifères.

Question 43

Expliquez le cas des muscles du vol des Insectes.

Answer 43

Contractions des muscles du vol chez les gros inesctes, leur permettant d’atteindre une température thoracique minimale nécessaire pour décoller.

Question 44

Qu’est-ce que le tissu adipeux brun ?

Answer 44

Tissu adipeux existant chez les mammifères placentaires, de composition différente du tissu adipeux blanc et localisé entre les omoplates, la région axillaire et l’abdomen.

Question 45

Quelles sont les caractéristiques du tissu adipeux brun ?

Answer 45

• Fort taux de mitochondries.
• Expression du gène de la thermogénine.
• Sous le contrôle du SNS.

Question 46

Quelles sont les mécanismes du tissu adipeux brun ?

Answer 46

• Noradrénaline entraîne l’hyperplasie et l’hypertrophie des cellules du tissu adipeux.
• La thermogénineaugmente l’activité mitochondriale.

Question 47

Quelles sont les caractéristiques de la thermolyse ?

Answer 47

• Augmente avec la surface corporelle.

- Diminue lorsque la conductance thermique corporelle est faible.

Question 48

Qu’est-ce qui compense pour les limites de la conductance thermique corporelle ?

Answer 48

• Productions kératinisées (fourrure et plumage) : couche externe imperméable et couche externe isolante, la pilo-érection améliore la couche isolante.
• Réserve de graisse corporelle : couche isolante et réserve énergétique.

Question 49

Quelle est l’influcence des capillaires sanguins sur les modulations de la chaleur corporelle ?

Answer 49

• Shunt artérioveineux contracté : augmente la thermolyse.
• Shunt artérioveineux dilaté : diminue la thermolyse.
• Contractions contrôlées par le SNS

Question 50

Que sont les échanges thermiques à contrecourant ?

Answer 50

Échanges thermiques à contrecourant entre l’artériole afférente et la veinule efférente d’un capillaire lorsque ces deux vaisseaux sont à proximité : limitations des pertes thermiques dans le capillaire.

Question 51

Que sont les changements respiratoires (halètement) ?

Answer 51

• Température de confort : rythme respiratoire lent et par la cavité nasale.
• Température élevée : augmentation du rythme respiratoire et par la cavité buccale.

Question 52

Qu’est-ce que la production de sueur corporelle (transpiration) ?

Answer 52

• Glandes eccrines dermiques.
• Production de sueur : ultrafiltrat du plasma.
• Thermorégulation et exrcétion.

Question 53

Quels sont les mécanismes de mise en action de la thermorégulation ?

Answer 53

Thermorécepteurs périphériques et centraux détectent les différences de température. Transmission de l’information nerveuse à l’hypothalamus. Mise en action des différents mécansimes compensatoires selon la situation.

Question 54

Quel est le principe de la torpeur ?

Answer 54

• Diminution des dépenses énergétiques durant les périodes d’inactivité de l’organisme.
• Durée très limitée (quelques heures), comme la nuit.

Question 55

Quelles sont les différences de température corporelle entre la torpeur et le réveil ?

Answer 55

• Torpeur : diminution du métabolisme donc diminution de la température corporelle.
• Réveil : augmentation du métabolisme donc augmentation de la température corporelle.

Question 56

Pourquoi est-ce que la torpeur est importante ?

Answer 56

• Mécanisme d’économie énergétique.

- Stratégie importante pour les organismes de petite taille.

Question 57

Quel est le principe de l’hibernation ?

Answer 57

• Diminution des dépenses énergétiques durant les périodes d’inactivité de l’organisme.
• Durée étendue (jours, semaines, mois), comme l’hiver.

Question 58

Comment sont distribuées les espèces en fonction de la température et des aires de répartition ?

Answer 58

La température du milieu extérieur représente l’un des facteurs les plus déterminants de la répartition d’un espèce.

Question 59

Quelles sont les conséquences des réchauffements climatiques ?

Answer 59

• Déplacements des aires de rpéartition des espèces.

- Problématique de l’abondance des ressources durant la période de reproduction.