Thermorégulation et activités physiques

UE 71 - PETIT CHANTEAU ELISABETH

THERMOREGULATION

Définitions :

• La thermorégulation : mécanisme qui permet à l’organisme de conserver une température constante.
• Température corporelle = variable physiologique essentielle.
• Poïkilothermes : batraciens, reptiles, poissons, invertébrés) = organismes dont °C interne n’est pas constante
• Homéothermes : oiseaux, mammifères = régulation thermique : capacité à maintenir une température interne quelle que soit la température externe.

Homéothermie : résultat de la thermorégulation.

Principes : - vie dépend des réactions au cours desquelles l’énergie chimique est transformée en chaleur

• Vitesse des réactions chimiques dépend de la température.

Chaleur produite dans le noyau et transportée à travers l’écorce jusqu’à la peau.

Pour cela, température cutanée doit tjr être plus faible que la température centrale.

Les échanges de chaleur avec l’environnement, se font au niveau de la peau.

Avantages des homéothermes :

• Métabolisme constant indépendant des conditions de température extérieur.

Inconvénients :

• Adaptation → limites
• Adaptations imparfaites chez l’enfant
• Variations de température centrale mal supportée

• Hypothermie, décès si <30°C
• Hyperthermie, décès si <43°C

Terminologie

• Noyau : encéphale, hypothalamus, cœur, foie, muscles squelettiques, tissu adipeux. = température interne.
• Ecorce : peau, tissus sous-cutanés. = température externe.
• Balance thermique : la température corporelle est le résultat de l’équilibre entre la production et la perte de chaleur.

Les différentes températures

Température interne = température centrale : (36.1 – 37.8°C)

Température à l’intérieur d la cavité crânienne / température oreille interne

+ température des organes à l’intérieur cavités thoracique et abdominale

+ température rectale

+ température buccale (< 0.6°C)

+ oesophagienne

+ tympanique

Température périphérique = température externe = cutanée (33-34°C)

• Température proximale (tronc : aisselle, poitrine)
• Température distale (poignet, cheville…).

Zone de confort thermique

Température ambiante : entre 20 et 32°, où l’on fait le moins d’effort est à peu près autour de 25°/ La régulation au chaud se fait au-dessus de 32° mais dépense beaucoup moins d’énergie.

La régulation au froid elle consomme beaucoup plus, en dessous de 25 degré augmente directement.

Température dehors chaude : vasodilatation

Température dehors froide : vasoconstriction.

Zone de neutralité thermique

• Rôle majeur de la vasomotricité cutanée,
• Modifie la température cutanée.

20-25° extérieur : vasoconstriction, baisse température cutanée

27-30° extérieur : vasodilatation, augmentation de la température cutanée.

Température cutanée varie dans le même sens que la température ambiante.

Schéma 08/11

Les limites de notre température interne : hypothermie

Limite de notre température interne : hyperthermie

I – Les échanges thermiques

Valeurs et unités :

M       Métabolisme

R       Echange radiatif

K       Echange conductif

C       Echange convectif

E       Perte évaporatoire

W     Travail mécanique

S       Stockage ou perte.

Moyens d’élimination de la chaleur :

• Le rayonnement ou la radiation
• La conduction (K) par contact
• La convection © par l’air
• L’évaporation par la sudation (+ respiration)

D’où l’Equation fondamentale de la calorimétrie :

Métabolisme + radiation + conduction + convection – évaporation = 0.

Radiation : rayonnements émis par le corps (atmosphère froid) ou absorbés (rayonnement du soleil).

K Conduction : échange thermique entre la peau et objet à son contact. Transfert d’énergie de l’objet le + chaud vers l’objet le + froid.

C Convection : transfert de chaleur par un corps en mouvement : entre peau et tout fluide à son contact (sang, air, eau, thé, douche…) Perte de chaleur +++ quand déplacement dans l’air. Convection dépend de la position, limitée par les vêtements, immersion dans l’eau

E Evaporation : conversion d’un liquide en vapeur : sudation, respiration = 80% échanges calorifiques à l’exercice. La peau élimine de l’eau de façon insensible : perspiration. Evaporation 1g sueur chez l’homme consomme 2.5kJ. Evaporation au niveau peau et muqueuses respiratoires.

                               Pertes insensibles : pertes respiratoires +++, urinaires et fécales (390kcal en 24h).

Une partie obligatoire et indépendante de la thermorégulation

Une partie liée aux besoin thermiques

                Débit sudoral très variable : 0L conditions froides/neutres, 2-6L conditions chaudes et humides : évaporés pour éliminer la chaleur.

Attention : si transpiration abondante, perte d’eau et de NaCl → crampes, spasmes douloureux.

A l’exercice nous produisons 1 à 2 L/h de sueur.

Schéma 2 : tableau échanges température à l’exercice.

Hygrométrie et performance :

Taux d’humidité trop élevé et température trop basse ou trop haute = pas de départ d’épreuve sportive.

Circulation sanguine et thermorégulation

    En ambiance froide : peau blanche → la vasoconstriction cutanée limite le débit sanguin dans la peau et donc la perte de chaleur.

    Au chaud : peau rouge → vasodilatation cutanée favorise un grand débit sanguin pour le transport de chaleur vers l’ambiance pus fraiche et/ou le refroidissement de la peau (et du sang) par évaporation.