La thermorégulation: CHAUFFAGE CENTRAL ET THERMOSTAT PHYSIOLOGIQUE

« (les récepteurs centraux) renseignent !'hypothalamus sur la température qui règne en nous.

Celui-ci va réagir à tous ces renseignements en déclenchant des mécanismes appropriés capables de fabriquer de la chaleur (thermogénèse) ou de dissiper de la chaleur (thermo­ lyse).

Bien entendu, l'ensemble de ces mécanismes se fait automatiquement sans que nous soyons obligés d'inter­ venir de façon consciente : ils sont automatiques.

Il ne reste plus à l'organisme, maintenant qu'il possède tous les renseignements, qu'à adapter sa température.

HYPOTHERMIE Lorsque la température extérieure est de 20 °C, l'organisme lutte contre le froid.

Le gradient de température entre l'intérieur et l'extérieur du corps augmente et il y a plus de pertes de chaleur ; de ce fait la température centrale a tendance à descendre en dessous de 37 °C.

Pour maintenir la température interne à 37 °(, il existe deux possibilités : augmenter la thermogénèse et réduire le gradient de température.

AUGMENTATION LA THERMOGtNÈSE • L'augmentation de la vitesse de fonctionnement de l'organisme (métabolisme) est un des moyens permettant d'augmenter la thermo­ génèse.

Il existe un système nerveux appelé système nerveux sympathique qui fonctionne de façon autonome.

Le froid stimule la libération par l'intermédiaire du système nerveux sympathique d'une hormone appelée noradrénaline.

La noradrénaline augmente la vitesse du métabolisme, faisant du même coup augmenter la production de chaleur.

Ce mécanisme porte le nom de thermogénèse chimique.

• Le frisson participe aussi à ce phéno­ mène.

Il peut arriver que l'organisme soit dépassé par son adaptation face aux températures extrêmes.

A ce moment-là, au niveau du cerveau, les centres réglant le tonus musculaire (le besoin de recourir à une certaine force) interviennent.

Les muscles antagonistes fléchisseurs et extenseurs, c'est-à-dire les muscles qui effectuent des mou­ vements contraires , se contractent simultanément.

Ce mécanisme n'entraîne pas de travail mécanique mais libère de l'énergie perdue sous forme de chaleur pour pallier le déficit thermique.

Le frisson engendré se traduit par un tremblement convulsif et passager, provoqué par une sensation plus ou moins intense de froid ou de fièvre.

' • L'augmentation de la libération d'hormones intervient aussi dans l'augmentation de la thermogénèse.

Il s'agit d'un mécanisme régulateur mis en jeu dans des cas de changements de température moins brutales comme par exemple lors du passage d'une saison froide à une saison chaude ou inver­ sement.

L'hypothalamus fabrique alors une hormone qui, par une cascade de réactions, stimule une autre hormone thyroïdienne présente dans le sang.

Celle-ci accroît la vitesse du métabo­ lisme et donc la production de chaleur, permettant ainsi à l'organisme de maintenir une température constante lorsqu'il fait froid.

Réduction du gradient de température • La vasoconstriction des vaisseaux sanguins cutanés participe à la réduction de ce gradient.

Le système nerveux sympathique provoque une fermeture des vaisseaux sanguins de la peau .

Le sang reste alors dans les régions profondes du corps et évite la peau .

Celle-ci est isolée des couches profondes du corps par une couche de tissu (tissu sous-cutané adipeux).

La dissipation de chaleur est alors considérablement diminuée, et la tem­ pérature de la peau tend à diminuer pour atteindre celle de l'environne­ ment.

Néanmoins, cette immobilisation temporaire du sang dans la peau ne doit pas durer trop longtemps.

En effet les cellules cutanées, constamment privées d'oxygène et de nutriments, commencent à se détruire : il s 'agit des gelures .

• Les adaptations comportementales contribuent elles-aussi à la réduction du gradient.

Si la température est inférieure à 15 °C, les régulations ne fonctionnent plus assez et l'homéo­ thermie repose alors sur des adaptations comportemen­tales : diminuer la surface d'échange à l'aide de vêtements, diminuer le gradient de température en augmentant la température extérieure (radiateurs à convection}, prise de boissons chaudes ...

HYPERTHERMIE Dans un environnement à 35 °(, l'organisme lutte contre le chaud.

Le gradient de température entre l'intérieur et l'extérieur du corps diminue et la chaleur produite par le corps est moins bien évacuée .

La température centrale augmente alors et une régulation devient nécessaire.

Augmentation la thermolyse C'est un phénomène actif qui est contrôlé par le système nerveux sympathique.

La transpiration est une sécrétion de sueur par les glandes sudoripares situées dans la peau.

Elle apparaît quand la température extérieure devient supérieure à 29 °c ou en cas d'effort physique.

Elle permet des pertes d'eau importantes : jusqu'à 12 litres par 24 heures et le débit maximal d'eau par transpiration est de 1 litre par heure.

Il est donc nécessaire d'avoir des apports d'eau suffisants pour compenser les pertes en eau et sels minéraux .

L'augmentation de la transpiration permet.

par l'intermé­ diaire de l'évaporation de la sueur, de refroidir notre organisme mais ce mécanisme est lent.

A noter que l'eau doit réellement s'évaporer pour qu'il y ait déperdition calorique.

Ainsi si l'air est chaud et sec, comme dans le désert, l'eau s'évapore et les pertes de chaleur, importantes, sont proportion­ nelles au débit de transpiration .

Au contraire, si l'air est humide , la pression partielle d'eau dans l'air est élevée et l'air surchargé en eau ne peut en accepter plus.

Il y a alors une perte d'eau sans évaporation, la transpiration reste sur le corps et la chaleur n'est pas évacuée .

Le sujet se retrouve en hyperthermie et déshydraté.

C'est le cas dans les pays tropicaux humides ou équatoriaux où l'environ­ nement est chaud et humide.

Augmentation du gradient de température • Par vasodilatation des vaisseaux sanguins cutanés.

La diminution de l'activité du système nerveux sympathique entraine une vasodilatation des vaisseaux de la peau : la chaleur de l'organisme peut être mieux dissipée .

Ainsi la température de la peau augmente, mais ce phénomène est limité.

• Par des adaptations comportemen­ tales.

Pour se protéger de la chaleur, d'autres possibilités existent comme réduire l'activité physique , rechercher un endroit frais ou ombragé , mais également utiliser un ventilateur (courants d'air) , boire des boissons fraiches.

On peut aussi porter des vêtements amples et de couleur claire car le blanc réfléchit l'énergie du rayonnement solaire, et donc réduit les apports de chaleur.

Un individu a moins chaud en mettant des vêtements clairs que sans vêtements du tout, car la peau nue absorbe la plus grande partie de l'énergie du rayonnement qui l'atteint.

• Le phénomène appelé « coup de chaleur» peut être fatal, sauf si l'on prend immédiatement certaines mesures comme le refroidissement par immersion dans de l'eau fraiche et ingestion de liquides frais .

Ceci fait suite à l'inefficac ité des processus normaux de refroidissement.

quand les capacités de !'hypothalamus sont dépassées.

Tous les mécanismes de thermorégulation sont donc abolis, entrainant un cercle vicieux: l'élévation trop importante de la chaleur de l'organisme augmente la vitesse des échanges qui à son tour augmente la production de chaleur.

Le « coup de chaleur » se traduit par une confusion mentale ou un évanouis­ sement , ou parfois les deux à la fois.

Généralement, une tension artérielle effondrée fait suite à ce mécanisme , et si l'organisme n'est pas refroidi et réhydraté sans perte de temps, l'épuisement dû à la chaleur peut évoluer rapidement vers une aggravation voire le décès de l'individu .

LES ÂGES FRAGILES DE LA THERMORÉGULATION CHEZ LI NOUVEAU-Nt La thermorégulation n'est efficace que chez le nouveau-né à terme.

Les risques d'hypothermie sont élevés, en particulier chez le prématuré qui n 'a pas de système de thermorégulation efficace .

Après l'accouchement, la température de l'enfant s'abaisse très rapidement.

Le nouveau-né possède un tissu particulier, le tissu adipeux brun, qui est le siège de la thermogénèse sans frisson .

L'aspect général du tissu adipeux brun est peu différent de celui du tissu adipeux blanc, qui sert au stockage des graisses chez l 'adulte .

Mais, à l'inverse de celui-ci, le tissu adipeux brun a un rôle exclusif de « brûleur de graisses », donc de production de chaleur.

Cependant, comme le rapport entre la surface corporelle et le volume chez le nouveau-né est 3 fois supérieur à 11111"':" celui observé chez l'adulte, et que de plus la peau est fine et sans couche de graisse , il doit produire beaucoup plus de chaleur pour maintenir sa tempé­ rature constante.

Plus l'enfant est petit, plus le risque d'hypothermie est grand.

De plus, le nourrisson n'a pas la capacité de produire de la chaleur accompagnée de frisson, très efficace pour lutter contre le froid.

L'hyperthermie est aussi dangereuse pour le nouveau-né que l'hypothermie.

Son organisme dissipe moins bien la chaleur que celui d'un adulte.

Certaines précautions sont à prendre comme réduire au maximum la surface d'échange avec l'environnement pour éviter l'hypothermie , habiller le nour­ risson en fonction de la température ambiante et ne pas l'exposer à une source de chaleur ou en plein soleil.

CHEZ LA PERSONNE AGtE En général les personnes âgées sont capables de maintenir leur température corporelle dans les limites normales.

Cependant.

leur équilibre est beaucoup plus fragile et leur capacité d'adaptation est beaucoup moins grande.

Bien que la température centrale demeure constante, l'efficacité des mécanismes de thermorégulation diminue avec l'âge .

Le ralentissement du métabolisme et la réduction de la production de chaleur entraine un abaissement de la température du corps (36,6 °C voire 36 °C comparé à 37 °C chez un adulte).

Cette baisse de température semble toutefois normale puisque la vieillesse s'accompagne d'une diminution ou d'un ralentissement de tous les systèmes physiologiques.

Mais l'adaptation thermique se réalise avec beaucoup plus de difficulté chez les personnes âgées : les agressions thermiques (chaudes et froides) sont mal contrôlées, la production de chaleur est insuffisante, et le frisson thermique peu efficace .

L'isolant constitué par la couche de graisse sous­ cutanée diminue chez les personnes âgées tout comme les mécanismes de vasoconstriction et de vasodilatation des capillaires de la peau.

La transpiration est moins abondante.

Par ailleurs, la diminution de l'activité chez la plupart des personnes âgées les prive d'une source importante d'augmen­ tation de la température corporelle.

De plus , il existe des facteurs d'ordre psychologique , sociologique et culturel pouvant aggraver une situation d'hypothermie ou d'hyperthermie .

Les personnes âgées adoptent parfois plus difficilement un comportement approprié en cas d'hypothermie ou d'hyperthermie comme par exemple le fait de s'hydrater .

Et, s'il n'y a pas assez d'eau dans l'organisme, le système est altéré et il n'y a pas de lutte contre l'hyperthermie.

LA FIÈVRE température centrale.

Dans ce cas, l'organisme régule normalement la température autour de 40 °C au lieu de 37 °c.

Lors d'une fièvre, il y a donc une élévation du niveau de référence pour la régulation thermique du corps.

Ceci est dû à une augmentation du niveau d'activité de !'hypothalamus postérieur.

En effet, dans une situation d'infection il y a production de substances pyrogènes exogènes produites par des bactéries.

Ce sont des toxines qui agissent sur le système immunitaire et entrainent la production de substances pyrogènes endogènes qui ont un effet direct sur !'hypothalamus postérieur.

Comme la température de !'hypothalamus augmente, la température centrale, initialement toujours à 37 °C, est plus basse que le nouveau niveau de référence.

L'hypothalamus postérieur met alors en jeu des méthodes de lutte contre le froid, d'où des frissons.

Quand l'infection s'arrête, il n'y a plus de substances pyrogènes et !'hypothalamus revient à son niveau d'activité antérieur.

La température centrale, qui a alors augmentée, est supérieure au nouveau niveau de référence.

L'hypothalamus réagit alors avec des méthodes de lutte contre le chaud avec sudation pour revenir à 37 °C.. »