Thermorégulation Flashcards
Où se situe la température centrale ?
Température centrale = température des organes situés à l’intérieur des cavités crânienne, thoracique et abdominale regroupés sous le terme de noyau
Où mesurons nous la température centrale ?
Au niveau :
– Buccale
– Rectale
– Œsophagienne
– Tympanique
Caractéristiques de la température de l’écorce ?
Température de l’écorce, variable, en général inférieure de 2°C en moyenne à la T°C centrale => la température du corps n’est pas uniforme
Qu’est-ce que la thermorégulation ?
Ensemble des processus maintenant la température centrale constante, dans les limites de la normale, proche de 37°C chez l’Humain => température régulée
Comment qualifie-t-on l’humain ?
L’Humain est un homéotherme => un organisme capable de maintenir une T°C centrale constante
Pourquoi la température du corps reste près de 37°C ?
Elle correspond aux conditions optimales de bon fonctionnement de l’organisme :
Les réactions enzymatiques et l’activation des principaux mécanismes intracellulaires surviennent préférentiellement autour de 37°C
Quelle température est la plus importante ?
L’important est la température centrale
Rôle du système vasculaire dans la thermorégulation ?
Le système vasculaire permet des échanges rapides d’énergie et de température entre le noyau et l’écorce
Différence entre la température du noyau et de l’écorce ?
● La température du noyau reste constante (homéothermie) quelles que soient les variations du milieu extérieur, dans certaines limites de T°C environnementales cependant
● La température de l’enveloppe extérieure (peau et muscles superficiels) peut être très différente de la température centrale et varier entre 10 et 40°C, dans des conditions extrêmes de température extérieure
Définition de la conduction thermique ?
Transfert direct de chaleur par propagation de proche en proche, sans déplacement de
matière, essentiellement lorsque la peau se trouve directement au contact du milieu extérieur de température plus basse
Définition de la convection thermique ?
Liée au mouvement d’un fluide (liquide, air), donc à un transport de matière, essentiellement lorsque l’organisme se trouve dans un milieu extérieur fluide (eau, air) de température plus basse
Définition du rayonnement thermique ?
Emis par tout corps chaud (soleil, organisme…) sous forme d’ondes électromagnétiques
Définition d’évaporation ?
Passage progressif de l’état liquide à l’état
gazeux à la surface d’un liquide qui a pour effet d’absorber de l’énergie thermique et donc de réduire la température de l’environnement => Phénomène biologique
Rôle du sang dans la convection thermique ?
=> Conservation ou perte de chaleur
Le sang est un fluide caloporteur (ou caloriporteur) qui transporte la chaleur des
régions chaudes vers les régions froides
Ou a lieu majoritairement la production de chaleur dans l’organisme ?
La production de chaleur a surtout lieu au
niveau des organes internes, à l’intérieur du
corps
=> Le système circulatoire permet de répartir la chaleur dans l’ensemble du corps et d’homogénéiser la température corporelle
Relation entre le débit sanguin et le transfert de chaleur ?
Plus le débit sanguin est important, plus le
transfert de chaleur est important
Quel est le facteur de régulation principal du corps ?
Le principal facteur de régulation est la régulation du diamètre des vaisseaux sanguins
Rôle de la vasoconstriction et la vasodilatation ?
Vasoconstriction et vasodilatation sont deux
mécanismes efficaces de refroidissement et de
réchauffement
Débit quand les vaisseaux se dilatent ?
Plus les vaisseaux se dilatent, plus le débit sanguin est important et plus la chaleur circule facilement
Débit sanguin quand les vaisseaux se contractent ?
Plus les vaisseaux sont contractés, plus le sang circule lentement et plus la chaleur stagne là où elle est
Que se passe-t-il lors d’un réchauffement central ?
- Les vaisseaux sanguins cutanés se dilatent, augmentant le débit sanguin dans la peau
- La chaleur transportée par le sang se répartit dans la peau qui se refroidit au contact de l’air
- La circulation du sang dans la peau permet ainsi d’évacuer la chaleur vers l’extérieur et de refroidir le corps
Que se passe-t-il lors d’un refroidissement central ?
Les vaisseaux sanguins cutanés se contractent, réduisant le débit sanguin dans la peau
* Le sang reflue vers le centre du corps et la
chaleur corporelle est conservée
Phénomène d’évaporation dans le cadre de la thermorégulation ?
Perte thermique au niveau de la peau et des
muqueuses, par :
1) transpiration (phénomène actif, syn. sudation)
2) perspiration cutanée (diffusion passive à travers la peau)
3) perspiration alvéolaire passive lors de la respiration (air expiré saturé en vapeur d’eau)
Transfert d’énergie lors de l’évaporation ?
=> Le changement d’état absorbe de l’énergie thermique ce qui dissipe la chaleur
C’est l’évaporation de l’eau (la sueur) qui élimine la chaleur et non la sudation elle-même
De quoi dépend la quantité d’eau s’évaporant ?
La quantité d’eau s’évaporant dépend :
* de la température ambiante, de la vitesse du vent
* de l’humidité atmosphérique (gradient de pression de la vapeur)
Comment se déroule l’évaporation par transpiration ?
La sueur est sécrétée activement par les glandes sudoripares eccrines, très nombreuses au niveau de la face, des paumes des mains et des plantes des pieds
Composition de la sueur ?
La sueur contient essentiellement du sodium et du chlore, un peu de potassium et de magnésium, pas de protéines
Innervation des glande sudoripares eccrines ?
Innervation par SNA sympathique:
* neurotransmetteur = acétylcholine,
* récepteurs postganglionnaires = cholinergiques muscariniques
Sur quoi repose la thermorégulation ?
La thermorégulation repose sur un équilibre constant entre la production/apports (thermogenèse) et les pertes de chaleur (thermolyse) et la température centrale est le résultat de cet équilibre
Dans quelle situation la température du corps reste constante ?
La température du corps reste constante si le flux thermique global est nul: pertes de chaleur
exactement compensées par la production de chaleur (qui correspond majoritairement à l’énergie métabolique)
=> A l’équilibre thermique (T°C constante) : thermogénèse = thermolyse
Par quoi est produite la chaleur interne ?
- La chaleur interne est produite par le métabolisme cellulaire au niveau des organes internes: foie, poumons, cœur, tube digestif, cerveau…
- Les réactions chimiques métaboliques sont exothermiques
- Pour un organisme éveillé et au repos, on parle de métabolisme basal
D’où vient la chaleur exterieure ?
Environnement extérieur ou objets chauds
- au contact de la peau (Conduction et Convection)
- ou à distance par rayonnement électromagnétique (soleil, feu…) +++
Où se font les perte de chaleur dans l’organisme ?
Dissipation de chaleur au niveau des muqueuses respiratoires et de la peau +++
Quels sont les types de perte de chaleur ?
- Pertes obligatoires
- Pertes facultatives
quelles sont les pertes obligatoires ?
=> Indépendantes de la thermorégulation (non régulées), au repos, en conditions ambiantes normales (en % des pertes thermiques du corps humain) :
● Conduction + Convection = 15-20%
● Perspiration cutanée et alvéolaire (évaporation) = 20-25%
● Rayonnement infrarouge = 55-60%
Quelles sont les pertes facultatives ?
=> Très variables, liées à la thermorégulation (régulées) qui s’ajoutent aux pertes obligatoires lors de l’effort et lors de l’adaptation aux conditions de l’environnement :
● Transpiration (évaporation): sécrétion active de la sueur par les glandes sudoripares
● Conduction + Convection qui augmentent par vasodilatation cutanée
● Perspiration alvéolaire (évaporation): pertes faibles au repos mais augmentées par hyperventilation à l’effort
Quelles sont les conditions qui entrainent des pertes d’efficacité de la dissipation de chaleur ?
● Convection, conduction et rayonnement si T°C externe > T°C corporelle (↘ gradient thermique)
● Evaporation si air ambiant humide (↘ gradient de pression de la vapeur d’eau)
De quelles fonctions fait partie la thermorégulation ?
La thermorégulation fait partie des fonctions dites végétatives
De quoi dépend la thermorégulation ?
La thermorégulation est le fait du système nerveux autonome (ou végétatif) et endocrinien
Que fait intervenir la thermorégulation ?
La thermorégulation fait intervenir des récepteurs, des voies afférentes, des centres intégrateurs, des voies efférentes et des effecteurs
Caractéristiques des récepteur de la thermorégulation ?
Les récepteurs comportent plusieurs sous-types. Ils sont globalement de type terminaisons libres
Caractéristiques des fibres nerveuses de la thérmorégulation ?
- Les fibres afférentes périphériques sont des fibres de petite diamètre, à conduction lente, peu ou pas myélinisées de type Aδ (froid) et C (chaud)
- Ces fibres véhiculent aussi les informations
nociceptives (on parle de sensibilité thermo-algique)
Centre de traitement de la thermorégulation ?
Au niveau central, la plupart des informations thermiques (cutanée, sanguine, profonde) sont
transmises aux centres hypothalamiques par le faisceau spinothalamique
Quels sont les différents thermorécepteurs ?
- Thermorécepteurs périphériques
- Thermorécepteurs centraux
Définition des thermorécepteurs périphériques ?
Neurones sensitifs dont les terminaisons axonales libres sont disséminées dans la peau, détectant des variations de la température cutanée, tout particulièrement les variations rapides
Quelles sont les différents thermorécepteurs périphériques ?
● Thermorécepteurs périphériques sensibles au froid
● Thermorécepteurs périphériques sensibles au chaud
Caractéristiques de thermorécepteurs périphériques sensibles au chaud ?
○ Situés dans le derme
○ Fréquence maximale de décharge de potentiels d’action pour une T°C voisine de 44-46°C
Caractéristiques des thermorécepteurs périphériques sensibles au froid ?
○ Situés dans l’épiderme
○ Plus nombreux que les thermorécepteurs au chaud
○ Plus grande densité au niveau de la face
○ Fréquence maximale de décharge de potentiels d’action pour une T°C de 20-30°C
Caractéristiques des thermorécepteurs centraux ?
- Détectent les variations de T°C du noyau (la T°C centrale)
- Ils sont surtout sensibles au chaud
● Noyau préoptique de l’hypothalamus antérieur
● Moelle spinale
● Paroi des organes intra-abdominaux
● Paroi des gros troncs veineux
Rôle de l’hypothalamus ?
- L’hypothalamus reçoit les informations des thermorécepteurs de la peau, des organes, de la moelle spinale sous forme d’influx nerveux, par l’intermédiaire de la moelle spinale
*Il comporte lui-même des thermorécepteurs qui détectent la température du noyau central (via le sang qui irrigue)
Comment est régulé la température du noyau ?
- Au niveau de l’hypothalamus, la T°C effective du corps (valeur réelle) est comparée à la valeur de consigne (ou T°C de référence, environ 37°C)
- S’il existe une différence, l’hypothalamus, véritable centre de contrôle de la thermorégulation, déclenche plusieurs mécanismes pouvant agir sur la variable de régulation, la température centrale
Une variation de quel ordre engendre une réaction de l’hypothalamus ?
Une variation de 1°C du sang irriguant l’hypothalamus suffit à provoquer une réaction de thermogenèse ou de thermolyse
Que se passe-t-il si l’hypothalamus détecte une température centrale est plus basse que la consigne ?
L’hypothalamus favorise la thermogenèse et
diminue la thermolyse
Que se passe-t-il si l’hypothalamus détecte une température centrale est plus haute que la consigne ?
Il favorise la thermolyse et diminue la thermogénèse
Par quel biais se fait la réponse de l’hypothalamus à une variation de température ?
● Une réponse immédiate assurée par le système nerveux autonome (voie nerveuse)
● Une réponse retardée sous la dépendance du système endocrinien (voie hormonale)
Par quoi les stimulations nerveuses sont transmises ?
Toutes les stimulations nerveuses sont transmises par des motoneurones du système nerveux autonome sympathique à l’exception du frisson
=> est déclenché via des motoneurones somatiques (qui commandent les muscles squelettiques)
Qu’est-ce que la notion d’inertie thermique ?
C’est le délai d’adaptation de la température centrale
Réponse thermique au froid ?
- Diminution de la thermolyse
- Augmentation de la thermogénèse
Etapes de la diminution de la thermolyse ?
1) Arrêt de la sudation
2) Vasoconstriction cutanée +++
3) Horripilation
4) Adaptations comportementales +++
Comment se fait la vasoconstriction cutanée ?
Stimulation des récepteurs cutanés au froid»_space; Réponse via neurones sympathiques noradrénergiques du SNA
Vasoconstriction des vaisseaux périphériques => fermeture des capillaires cutanés et réduction du débit sanguin cutané de 20 mL/min à 1 mL/min
Objectif de la vasoconstriction ?
Deux objectifs
● Diminuer la T°C cutanée et donc les déperditions thermiques dans l’environnement par conduction et convection
● Limiter les échanges entre noyau et écorce et donc le refroidissement de la T°C centrale en
maintenant la chaleur dans les parties centrales et vitales du corps
=> La vasoconstriction cutanée est limitée par la nécessité de maintenir une trophicité des tissus périphériques. Dans les cas extrêmes, elle peut parfois aboutir à une nécrose des territoires périphériques par anoxie (engelures)
Qu’est-ce que l’horripilation ?
Érection des poils communément appelée “chair de poule” sous l’action des neurones sympathiques cholinergiques du SNA
Objectif de l’horripilation ?
Emprisonner, entre les poils au contact de la peau, une couche d’air tampon qui sert d’isolant
=> Efficace chez les animaux à poils et à plumes mais système vestigial chez l’Humain, sans efficacité réelle
Importance des adaptations comportemental ?
- Indispensables
- Augmentation de l’appétit et de l’activité physique, recherche d’abris chauffés et de vêtements isolants…
Etape de l’augmentation de la thermogénèse ?
1) Frisson musculaire
2) Augmentation de la thermogénèse chimique +++
3) Exercice musculaire volontaire +++
Que sont les frissons musculaires ?
Contractions involontaires, désynchronisées et rapides de fibres musculaires, peu/pas de mouvement associé
Utilité des frisson musculaire ?
● Une partie de l’énergie musculaire (ATP) est perdue sous forme de chaleur ⇨ réchauffement
● Efficacité modérée
● Fonctionnement limité à 3-5 heures
● Disparition lorsque T°C centrale ≤ 30°C
Comment se fait l’augmentation de la thermogénèse chimique ?
Augmentation du métabolisme cellulaire essentiellement au niveau d’un certain type de cellules graisseuses (adipocytes) qui constituent la graisse brune et augmentation de la glycogénolyse hépatique et musculaire
Qu’est-ce qui induit l’augmentation de la thermogénèse chimique ?
Induite par la sécrétion de certaines hormones:
● Noradrénaline (produite par la médullosurrénale), glucagon et glucocorticoïdes pour la réponse à court terme
● Hormones thyroïdiennes pour l’adaptation à long terme
Qu’est-ce qu’apporte l’exercice musculaire volontaire lors de l’augmentation de la thermogénèse ?
=> Mécanisme le plus efficace
● Seulement 20-25 % de l’énergie consommée par les cellules musculaires est transformée en travail mécanique (en mouvement)
● 75-80 % libérée sous forme de chaleur
Hyperthermie = fièvre ?
Il faut faire la distinction entre hyperthermie et fièvre qui est une hyperthermie particulière, de
mécanisme différent
Qu’est-ce que l’hyperthermie ?
● Physiologique: exercice musculaire
● Pathologique: accumulation excessive de chaleur externe (“coup de chaleur”)
La valeur de consigne de la T°C centrale est inchangée mais l’organisme ne peut pas évacuer suffisamment de chaleur et la T°C centrale monte. Le corps tente de conserver une T°C normale mais n’y arrive pas: l’hypothalamus ne contrôle plus la température corporelle
Qu’est-ce que la fièvre ?
=> pyrexie
La valeur de consigne de l’hypothalamus est augmentée, sous l’effet de substances chimiques circulant dans le sang dites substances pyrogènes. L’hypothalamus contrôle parfaitement la production de chaleur et la T°C corporelle, mais “fixe” la valeur de celle-ci à une valeur anormalement haute
Que se passe-t-il pour réguler la température dans le cadre d’un hyperthermie ?
- Augmentation de la thermolyse
- Diminution de la thermogénèse
Comment se fait l’augmentation de la thermolyse ?
1) Vasodilatation cutanée
2) Sudation +++
Comment se fait la vasodilatation cutanée dans le cadre de l’augmentation de la thermolyse ?
● Redistribution sanguine au sein de
l’organisme
● Augmentation du débit sanguin
sous-cutané par dilatation des vaisseaux
sanguins périphériques
● Surtout au niveau face, mains, pieds
Objectif de la vasodilatation cutanée ?
=> augmenter les pertes de chaleur en augmentant les échanges avec l’extérieur
● Efficacité modeste et efficace seulement si la T°C peau reste supérieure à la T°C externe (notion de gradient thermique)
Transpiration chez les personnes âgée ?
La transpiration diminue chez les personnes âgées (risque d’hyperthermie)
Inconvénient de la sudation ?
Risque de déshydratation (perte d’eau et
de NaCl)
Efficacité de la sudation ?
● Mécanisme de perte de chaleur très efficace:
évacuation de 580 kcal par litre de sueur évaporée
● Débit très variable de 0-0.5 L/h (Repos) à 2-3 L/h (Effort intense, chaleur ambiante très élevée)
● 90% de la déperdition de chaleur si T°C ambiante > 35°C
● Seul mécanisme permettant une perte de
chaleur de l’organisme lorsque la T°C ambiante
dépasse la T°C corporelle
Comment se fait la thermogénèse ?
1) Diminution du métabolisme de l’organisme source de chaleur centrale
2) Adaptations comportementales +++
Adaptation comportementale pour diminuer la thermogenèse ?
● Diminution de l’appétit et de l’activité physique (chaleur lié à l’activité musculaire)
● Recherche d’ombre et de vêtements plus légers, clairs, amples, chapeau…
● Hydratation pour compenser les pertes en eau liées à la sudation
Comment peut-on prévenir la déshydratation ?
● Hydratation régulière avant la sensation de soif
● Apports hydriques répétés et en petites quantités
● Boissons fraîches non glacées, peu concentrées en minéraux et sucres
Dans quel sens se fait l’échange de chaleur lorsque que la chaleur provient de l’extérieure ?
Elle est transférée depuis l’écorce jusqu’au noyau
Rôle des apport internes de chaleur ?
Cette chaleur réchauffe les portions internes du corps, qui forment le noyau central
Qu’est-ce que l’écorce ?
Des tissus autours du noyau qui produisent peu de chaleur au repos et qui sont chauffés par le noyau
Comment se fait le transfert de chaleur depuis le noyau vers l’écorce ?
Par :
● Conduction, de proche en proche. Processus lent et quantitativement négligeable
● Convection par le sang, le sang étant un fluide caloporteur. Il se réchauffe dans les organes et se refroidit au niveau de la peau
Dans quelles conditions et comment l’organisme parient à conserver une température centrale constante ?
● malgré des contraintes thermiques extérieures variables
● grâce à des mécanismes de régulation
● permettant un équilibre constant entre la production (thermogénèse) et la déperdition (thermolyse) de chaleur
Où s’applique la notion d’homéothermie dans l’organisme ?
Cette notion d’homéothermie ne s’applique qu’au noyau
Comment nomme-t-on les dérégulation de la température centrale normale ?
● d’hypothermie lorsque T°C centrale < T°C normale
● d’hyperthermie lorsque T°C centrale > T°C normale
=> Cela ne survient que dans des situations pathologiques et/ou d’environnement particulier
Température centrale de l’être humain ?
- La température centrale de l’Humain au repos reste plus ou moins constante, proche de 37°C avec des fluctuations journalières cycliques de 1 à 2°C => La T°C corporelle normale se situe entre 36,1°C et 37,8°C
De quoi la stabilité de la température centrale de l’Homme est-elle le reflet ?
Thermorégulation
