Thermorégulation Flashcards
Qu’est-ce qu’un être vivant ectotherme ?
C’est un être vivant qui ne produit pas de chaleur interne, et dépend alors de sources extérieures de chaleur pour augmenter sa température, avec un faible métabolisme
Qu’est-ce qu’un organisme poïkilotherme ?
C’est un organisme dont la température dépend de celle de l’extérieur
Qu’est-ce qu’un organisme endotherme ?
C’est un organisme capable de produire de la chaleur interne
Qu’est-ce qu’un organisme endotherme homéotherme ?
C’est un organisme dont la température centrale est indépendante du milieu ambiant (elle varie dans des limites étroites)
Qu’est-ce qu’un organisme endotherme hétérotherme ?
C’est un organisme dont la température centrale varie comme les hibernant donc capables de régulation thermique
A quoi est confrontée la température corporelle des homéothermes ?
- de larges variations de la température de l’environnement
- de larges variations de l’activité métabolique
Quels sont les inconvénients de trop grosses variations de la température corporelle ?
Deux inconvénients :
- l’hypoactivité
- les lésions cellulaires irréversibles (mort)
Qu’influence la température ?
La température influence le fonctionnement cellulaire:
- activité enzymatique
- cinétique des canaux ioniques
- association des molécules à leurs récepteurs
Que permet le maintiens d’une température corporelle stable ?
Le maintiens d’un fonctionnement cellulaire stable et optimal
Quelle est l’allure de la courbe de performances possibles d’un sujet en fonction de la température ?
La courbe théorique va lentement monter depuis une température basse vers une température optimale pour chuter brusquement ensuite, du fait des lésions des cellules nerveuses entrainant comas puis décès
Quel parallèle pouvons-nous donc faire avec l’activité enzymatique ?
Pour toutes les réactions chimiques, il existe aussi une plage de température optimale; au-dessous et au-dessus de cette température, l’activité baisse et il existe une dégradation des enzymes à haute température
Que pouvons-nous délimiter dans la thermorégulation ?
- un noyau central homéotherme autour de 37°C: cerveau, viscères thorax et abdomen, muscles proximaux
- une enveloppe (ou écorce) poïkilotherme dont l’épaisseur varie selon la température extérieure
De quelle température est le sang ?
Il est variable :
- se réchauffe au niveau des organes plus chauds
- et se refroidit au niveau de la peau
Quelle est la particularité inattendue du noyau central ?
Il n’est pas de la même température partout :
- plus froid dans les poumons et donc dans le coeur gauche
- plus chaud dans le foie
Comment se mesure la température centrale ?
Quels sont le point de solidification et celui d’ébullition de l’eau en degré Farenheit ?
Dans l’échelle de température de Fahrenheit, le point de solidification de l’eau est de 32 degrés, et son point d’ébullition est de 212 degrés
Comment se font les conversions entre degrés Farenheit et Celsius ?
Il faut prendre la température en degrés Fahrenheit, à laquelle on soustrait 32, puis diviser le résultat par 1,8
Quelle est la gamme de température centrale d’un sujet humain ?
Evolution en cycle de la température chaque jour
Comment évolue la température corporelle dans le cycle menstruel ?
Comment s’écoule la chaleur lorsqu’il existe une différence de température entre 2 corps ?
Du plus chaud vers le plus froid : du noyau vers l’écorce et de l’écorce vers l’environnement
Que permet le sang en terme de chaleur ?
Des échanges thermiques entre le noyau et l’écorce
Qu’est-ce que la zone de neutralité thermique ?
C’est la gamme de température de l’environnement où il est facile de maintenir la température centrale, essentiellement par les modifications du flux sanguin au niveau de la peau
Quelle est alors la zone de neutralité thermique et quelle est la température de la peau dans cette gamme de température ?
Elle est de 27 à 31°C pour une personne nue et est plus étendue pour un sujet avec des vêtements
Que vaut la température corporelle (mathématiquement, physiquement…) ?
La différence entre chaleur produite (thermogenèse) et chaleur perdue (thermolyse)
Que se passe-t-il dans un environnement froid ?
Il y a activation des mécanismes physiologiques pour produire de la chaleur et minimiser la chaleur perdue par la surface corporelle
Que se passe-t-il dans un environnement chaud ?
Le corps peut gagner de la chaleur, les mécanismes permettant une limitation de production de chaleur et une activation de perte de chaleur doivent être activés
Quels sont les différents cas d’échec de thermorégulation ?
Quels sont les différents échanges thermiques au niveau cutané ?
Qu’est-ce que la radiation ou rayonnement en terme d’échange thermique ?
C’est le transfert de chaleur à travers le milieu ambiant par ondes électromagnétiques entre des objets de températures différentes en dehors de tout contact
Pour les êtres vivants, dans quelle bande de longueur d’onde sont émises les radiations ?
Dans l’infrarouge
De quoi dépendent les échanges de chaleur par radiation ?
Ils dépendent de la différence de température entre les surfaces, de la surface du corps et de son pouvoir d’émission ou d’absorption
De quoi dépend la longueur d’onde d’émission des radiations thermiques ?
De sa température (celle de l’objet)
Qu’est-ce que la conduction ?
C’est le transfert de chaleur par contact, de molécule à molécule, entre la peau et le milieu ambiant
A quoi est proportionnelle la quantité de chaleur transférée par conduction ?
⁃ à la différence de température entre la température corporelle et la température ambiante
⁃ à la surface au contact du fluide ambiant
Donner des exemples de transfert de chaleur par conduction dans notre vie quotidienne
Qu’est-ce que la convection ?
Déplacement vers des zones plus froides des molécules d’air ou d’eau qui se sont réchauffées au niveau du corps par conduction
Comment la convection accélère-t-elle le processus de conduction ?
⁃ l’air près du corps est réchauffé par conduction
⁃ comme l’air chaud monte et que l’air froid descend, il y a déplacement de l’air réchauffé par le corps, remplacement par de l’air frais qui répète le même cycle
Qu’est-ce que la sudation ?
C’est la sécrétion de liquide (H2O + NaCl) par les glandes sudoripares eccrines
Quand apparaît la sudation ?
Elle apparaît quand la température extérieure devient supérieure à 25°C ou en cas d’effort physique
Quelle est la principale stimulation de la sudation (neurotransmetteur) ?
C’est la stimulation cholinergique
Que permet la sudation ?
Elle permet des pertes d’eau importantes : jusqu’à 12 L par 24h
Qu’est-ce que l’évaporation ?
C’est le passage progressif de l’état liquide à l’état gazeux qui absorbe de l’énergie thermique
Que permet l’évaporation en cas d’absence de sudation ?
Il existe un mince film d’eau à la surface cutanée qui peut également s’évaporer et permettre une faible perte de chaleur, de plus, pendant la respiration, l’air que nous expirons est chargée d’humidité : ce sont des pertes insensibles ou perspiration insensible
Quelle part représentent les perspirations insensibles dans la perte de chaleur ?
Une part relativement faible
Quel pourcentage représente chaque échange thermique dans la perdition de chaleur à 21° ?
Au repos, quel mécanisme est la principale source de perte de chaleur ?
La radiation
Lors d’un travail corporel, quel mécanisme est la principale source de perte de chaleur ?
L’évaporation
Comment évoluent les pertes par radiation et par évaporation lorsque la température du corps se rapproche de celle ambiante ?
A mesure que la température du corps se rapproche de la température ambiante, les pertes par radiation diminuent et celles par évaporation augmentent
Comment se fait généralement la régulation neurologique d’une variable ?
Comment se fait alors la régulation neurologique de la température ?
Où sont situés les thermorécepteurs centraux ?
Ils sont situés dans les structures corporelles profondes, qui doivent être maintenues à une température constante :
- Hypothalamus
- Tronc cérébral, moelle épinière
- Organes thoraciques et abdominaux
Comment sont stimulés les thermorécepteurs centraux ?
Ils sont stimulés par la variation de la température centrale et mesurent la température du sang à 0,01°C près
Où sont situés les thermorécepteurs périphériques ?
Dans la peau
Que permettent les thermorécepteurs périphériques ?
Ils permettent de distinguer les différences de température d’environ 0,2°C
Activités des fibres neurologiques liées aux thermorécepteurs cutanés sensibles au froid (fibres froides) ou au chaud (fibres chaudes) en fonction de la température de la peau et activité importante en dehors de la zone de neutralité
Que permet l’hypothalamus en terme de thermorégulation ?
L’hypothalamus maintient la température centrale autour d’un “point de consigne” proche de 37°C
Que se passe-t-il si la température centrale varie ?
Comment se comporte l’hypothalamus ?
L’hypothalamus se comporte comme un thermostat en maintenant un équilibre entre pertes et production de chaleur
Que se passe-t-il en terme thermique lors d’une vasoconstriction ?
Un refroidissement de la peau et sphincters musculaires lisses des artérioles cutanées se contractent
Que permet la vasoconstriction cutanée ?
Elle diminue les pertes thermiques liées à la circulation de sang chaud au niveau cutané avec des risques d’engelure (la peau ne recevant pas de nutriments nécessaires + nécrose)
Que se passe-t-il en terme thermique lors d’une vasodilatation ?
Elle permet à un grand volume de sang chaud de circuler proche de la surface de la peau : pertes de chaleur à la surface du corps
Que permet l’évaporation de la sueur des glandes sudoripares ?
Elle maintient la température cutanée suffisamment basse pour que le sang circulant dans la peau puisse se
refroidir
Quelles sont les caractéristiques d’efficacité de l’évaporation de la sudation ?
Très efficace (surtout dans un air sec) ; et le seul efficace quand la température ambiante est supérieure à la température cutanée
Comment les muscles squelettiques peuvent-ils participer dans la thermorégulation ?
Par contraction musculaire: l’hydrolyse de l’ATP produit de la chaleur
Quels sont les différents cas de muscles squelettiques produisant de la chaleur ?
- frisson
- activité motrice semi-consciente
- activité motrice volontaire
Quelles sont les caractéristiques des frissons ?
Quelles sont les caractéristiques de l’activité motrice volontaire ? (rendement)
Donner des exemples d’activité motrice semi-consciente
Taper des pieds, se frotter les mains, marcher vite…
Quelles sont les caractéristiques de la graisse brune ?
Comment les adipocytes du tissu adipeux brun génèrent de l’AMP cyclique ?
Sous l’effet de la commande sympathique, puisqu’il est richement innervé, et via des récepteurs β pour ainsi générer de l’AMP cyclique qui produit deux effets
Quels effets produit l’AMP cyclique ?
- l’activation d’une lipase qui permet la transformation de triglycérides en acides gras libres
- spécifique au TAB, c’est l’induction par l’AMPc de la synthèse d’une protéine particulière, la thermogénine (protéine de découplage) qui annule le gradient de protons de la membrane mitochondriale, empêchant ainsi la formation d’ATP par la chaîne respiratoire
Comment le métabolisme joue-t-il dans la thermorégulation ?
A travers l’effet des catécholamines, [des hormones thyroidiennes, du glucagon, des glucocorticoïdes]…
[hormones calorigéniques]
Quelles sont les réponses thermorégulatrices au froid ?
- Réduire la déperdition de chaleur à la surface du corps
- Augmenter la production de chaleur
- Réponses comportementales
Comment réduire la déperdition de chaleur à la surface du corps en réponse au froid ?
- Vasoconstriction cutanée (hypothalamus, ∑, catécholamines, récepteurs a)
- (Horripilation chez l’animal : limite pertes par convection, érection des poils dépendant du système Σ et augmentant le volume d’air emprisonné au contact de la peau)
Comment augmenter la production de chaleur en réponse au froid ?
- Activité musculaire : volontaire + frisson
- Métabolisme : catécholamines, hormones thyroïdiennes
- Lipolyse : tissu adipeux brun
Quelles sont les réponses comportementales en réponse au froid ?
- Environnement plus chaud
- Vêtements
- Augmentation appétit (Alimentation -> métabolisme), boissons chaudes…
Quelles sont les réponses thermorégulatrices à la chaleur ?
- Augmenter la déperdition de chaleur à la surface du corps
- Limiter la production de chaleur
- Réponses comportementales
Comment augmenter la déperdition de chaleur à la surface du corps en réponse à la chaleur ?
- Vasodilatation cutanée : convection noyau-écorce
- Sudation + évaporation
Comment limiter la production de chaleur en réponse à la chaleur ?
Par métabolisme : diminution (dépense énergétique minimale = de repos)
Quelles sont les réponses comportementales à la chaleur ?
- Baisse d’activité
- Vêtements
- Perte d’appétit, boissons fraîches…
Qu’est-ce que la fièvre ?
C’est une élévation de la température du corps qui n’est pas reliée à l’exercice ou à des conditions physiologiques d’hyperthermie
Quand peut être observée la fièvre ?
Lors d’infections, mais aussi cancer, maladies inflammatoires, réactions allergiques…
Par quoi peut être induite la fièvre ?
Par des substances chimiques : pyrogènes produites par des bactéries ou le système immunitaire
Quelle sont les différences entre l’hyperthermie et la fièvre ?
