Thermorégulation

Question 1

Qu’est-ce que l’homéothermie?

Answer 1

C’est le principe par lequel le corps garde la température du corps constante malgré des variations de température extérieure.

Question 2

Qu’est-ce que la poïkilothermie?

Answer 2

C’est le phénomène par lequel la température corporelle d’un organisme s’adapte à l’environnement.

Question 3

Pourquoi est-il important pour l’homme de maintenir sa température corporelle à 37⁰C?

Answer 3

• La structure des protéines enzymatiques dépend de façon critique de la température (et aussi du pH)
• Sinon le métabolisme est considérablement ralenti
• Limites compatibles avec la survie : entre 27 ⁰C et 43 ⁰C

Question 4

Qu’est-ce qui fait varier la température corporelle humaine?

Answer 4

• Variabilité inter-individu (de 36 ⁰C à 38 ⁰C)
• Variation circadienne (horloge biologique, ~ 0.5 ⁰C)
• Inhomogénéité dans le corps (organes vitaux généralement plus chaud)
• Exercice physique (~ 2 ⁰C)
• La fièvre
• Le cycle menstruel

Question 5

Qu’est-ce que la thermoneutralité?

Answer 5

C’est la gamme de températures où on ne transpire pas ni ne tremble (zone de confort).

1. Nu : 27 – 32 ⁰C
2. Habillé à l’intérieur : ~ 23 ⁰C
3. Dans l’eau : 31– 36 ⁰C (en fonction de la couche de graisse)

Question 6

Qu’est-ce que la thermorégulation?

Answer 6

C’est maintenir l’équilibre en chaleur produite ou absorbée et chaleur perdue pour maintenir une température constante.

Question 7

Quelles sont les sources de chaleur?

Answer 7

–Métabolisme (réactions chimiques qui dégagent de la chaleur)

–Mouvements volontaires (exercice physique) et involontaires (frisson, tremblement)

–Tissus adipeux bruns (nouveau-nés)

Question 8

Comment la chaleur corporelle est-elle perdue?

Answer 8

–Rayonnement, conduction et convection

–Évaporation et transpiration

Question 9

Quel organe produit le plus de chaleur?

Answer 9

Au repos:

• Le thorax (56% alors que 34% de la masse corporelle)
• Les muscles (18% alors que 56% de la masse corporelle= au repos produit pas trop de chaleur)
• Le cerveau (16% mais juste 2% de la masse…)
• Le reste (10%)

Lors d’activités physiques

• Muscles 90% (prend vrm de l’importance)
• Thorax 8%
• Le reste 2%

Question 10

Comment peut-ont stimuler la thermogénèse?

Answer 10

1. Dans les tissus adipeux bruns (nouveau-nés ou animaux hibernants)
2. Le froid stimule une voie réflexe (système sympathique) qui provoque :

–La lipolyse

–L’expression de lipoprotéine lipase (LPL), ce qui augmente l’apport en acides gras libres

–L’expression de thermogénine (localisée dans les mitochondries) qui est une protéine découplante (UCP1)

–La thermogénine découple la chaine respiratoire de la production d’ATP → oxydation rapide des graisses avec faible production d’ATP, donc plus de libération de chaleur

Question 11

Comment la chaleur est-elle transportée?

Answer 11

La chaleur produite est transportée par conduction et convection:

• Conduction : vers les tissus adjacents et les vaisseaux sanguins (juste diffusion)
• Convection : par le sang, de l’intérieur du corps jusqu’à la surface de la peau (supposant que T intérieur > T peau, transport actif du corps)

→Ce mode de transport de chaleur peut donc être modulé par vasodilatation ou vasoconstriction

Question 12

Comment perdons-nous la chaleur?

Answer 12

1. Rayonnement
2. Convection et conduction
3. Évaporation

Question 13

Qu’est-ce que le rayonnement électromagnétique?

Answer 13

Le rayonnement est le fait que tout rayonne (humains, sol, mur, arbres, soleil, etc) et absorbe le rayonnement des autres objets sans même y toucher. Il y a donc un échange constant de chaleur. On perd de la chaleur face à un mur froid, on en gagne près d’un mur chaud.

Le rayonnement est proportionnel à T^4

Question 14

Comment perdons-nous de la chaleur par convection et conduction?

Answer 14

• Flux de chaleur du chaud vers le froid à travers la peau (proportionnel à la différence de température) = conduction entre les tissus
• Nécessite un contact direct et dépend de la conductivité thermique (p.ex. assis sur un rocher ou debout)
• La convection naturelle (l’air chaud monte) ou forcée (vent) accélère le transfert de chaleur.

Question 15

Comment perdons-nous de la chaleur par évaporation?

Answer 15

• L’eau diffuse naturellement à la surface de la peu
• L’eau se transforme en vapeur dans l’aire et absorbe de la chaleur en se faisant.
• Plus efficace quand l’air est sec.
• Seul moyen de perdre de la chaleur si la température est > 36 ⁰C
• L’évaporation est presque inutile quand

Question 16

Qu’est-ce que la transpiration?

Answer 16

–Les glandes sudoripares sous la peau sont activées par des neurones et sécrètent de la sueur ce qui augmente le mécanisme naturel d’évaporation à la surface de la peau et a pour effet de diminuer la température corporelle.

Question 17

Comment la chaleur est-elle perdue?

Answer 17

S’il fait 20 degrés et moins:

radiation>conduction&convection>évaporation

S’il faut 30 degrés:

radiation>conduction&convection=évaporation

S’il fait 36 degrés et plus:

juste l’évaporation

Question 18

Sur quels aspects de la perte de chaleur la couverture de survie joue?

Answer 18

Couverture de survie : réfléchit les infrarouges (rayonnement), protège du vent (convection) et garde l’humidité (évaporation).

Question 19

Où est situé le contre de controle de la température?

Answer 19

• Le centre de contrôle de la thermorégulation est situé dans l’hypothalamus
• Des thermorécepteurs mesurent la température

–Centraux : hypothalamus et moelle épinière

–Périphériques : peau (sensible aux variations rapides)

–Le centre de contrôle compare la température mesurée et la valeur de consigne et agit pour réduire l’écart

Question 20

Comment fonctionne un thermorécepteur?

Answer 20

• En général, un thermomètre mesure sa propre température. Si le thermomètre est en équilibre thermique avec son environnement, il va donner la température ambiante.
• Les thermorécepteurs de la peau ne sont pas en équilibre avec l’environnement (boucle de rétroaction, 37 degrés n’est pas la température de l’environnement).
• La sensation de froid est fonction de la température de la peau qui elle-même dépend du flux de chaleur (p.ex. toucher du métal ou du bois).
• Cette sensation transcrit donc la difficulté à maintenir une température constante plutot que la différence réelle de température.

Question 21

Qu’est-ce qui est contrôlé par l’hypothalamus?

Answer 21

1. transpiration
2. circulation sanguine et donc convection et conduction
3. brulure de la graisse
4. contraction musculaire: chaire de poule et frissons

Question 22

Que se passe-t’il quand la température corporelle est trop élevée?

Answer 22

•Dilatation des vaisseaux sanguins pour augmenter le flux de chaleur vers l’extérieur

–Non seulement le sang transporte plus de chaleur, mais les échanges artério-veineux sont réduits

–Le retour veineux des veines profondes est détourné vers des veines superficielles

•Transpiration, sécrétion de sueur

–L’évaporation refroidit la peau, et augmente le gradient de T

–Activée par les récepteurs centraux (les récepteurs périphériques perçoivent une température plus basse)

Question 23

Que ce passe-t’il quand la température du corps est trop basse?

Answer 23

• Constriction des vaisseaux sanguins proches de la peau pour diminuer les pertes de chaleur
• Augmentation de la production de chaleur par activité musculaire volontaire ou par frisson
• Les nouveau-nés se refroidissent facilement (ratio surface-volume élevé); la thermogénèse dans les tissus adipeux bruns est alors activée
• Ces 3 mécanismes sont activés par les récepteurs périphériques (peau), soit avant que la température interne ne baisse

Question 24

Qu’est-ce que la fièvre?

Answer 24

• La fièvre est généralement provoquée par des substances particulières, les pyrogènes, qui agissent sur le centre de contrôle dans l’hypothalamus
• Les pyrogènes augmentent la valeur de consigne de température (p.ex. 38 ⁰C)
• Ils peuvent être exogènes (p.ex. bactéries) ou endogènes (produites par les macrophages suite à une infection)
• Le corps est donc considéré comme trop froid au début (T = 37 ⁰C trop chaud (T > 37 ⁰C, d’où vasodilatation et sudation)