THERMOREGULATION

Sujet: THERMOREGULATION Sam 5 Jan 2013 - 18:47

C’est le phénomène qui permet de faire
garder une température constante à un corps. En général, la
température centrale est constante, malgré les variations de la
température extérieure, dans une certaine limite. La
thermorégulation est due à des productions et déperditions de
chaleur. On oppose les homéothermes aux poïkilothermes. Les
poïkilothermes sont des animaux dont la température interne
varie avec la température externe. Mais en général, leur
température interne se situe à 1 ou 2 °C au dessus de la
température extérieure. On les appelle animaux à sang froid
car leur organisme subit les variations de température
extérieure sans réagir, à part le fait que leur métabolisme
se ralenti. Ils ont un métabolisme basal plus bas que celui des
homéothermes, quelque soit la température. A poids égal de 2.5
kg, le lapin a une production thermique de 190 kJ/kg/j et le
serpent à sonnette 30 kJ/kg/j. de plus, leur métabolisme
augmente beaucoup moins vite que celui des homéothermes, ce qui
permet une plus grande résistance à la température. Il existe
aussi des hétérothermes, qui forment un intermédiaire. Ce sont
certains oiseaux et mammifères dont la température est bien
réglée quand ils sont actifs : ours brun, marsupiaux…

L’hibernant vrai constitue un groupe à
part : c’est un animal qui abandonne provisoirement
l’homéothermie quand les températures deviennent trop
rigoureuses. Nous allons traiter essentiellement ici
l’homéothermie.

Dans la thermorégulation interviennent deux
phénomènes : la thermolyse (perte de chaleur) et la
thermogenèse (production de chaleur). C’est la détection
d’une variation de température extérieure qui met en route
des phénomènes. Mais il y a des situations physiopathologiques
qui jouent ici : le jeûne, la prise alimentaire,
l’exercice physique, une hypo- ou hyperthyroïdie, la prise
d’alcool, la présence d’agents infectieux,
l’existence de certaines tumeurs (phéochromocytome), le
syndrome d’hypermétabolisme de Luft…

C’est le thermogenèse qui intervient le
plus souvent dans la thermorégulation. Ce sont les cellules qui
sont concernées par la thermorégulation. Quand un homéotherme
est exposé à la neutralité thermique (18°C pour l’homme
nu), la chaleur produite correspond au métabolisme de base. La
température interne du corps est constante à +-0.6°C et elle
est appelée température du noyau central. Un homme nu peut
être exposé à des températures de 13 à 60°C en atmosphère
sèche et peut maintenir sa température interne constante. Une
température de 37°C est normale. Elle atteint 36°C le matin au
lever et jusqu’à 39°C pour un effort intense. Une émotion
intense peut la faire monter à 38 ! En physique, la
température d’un objet est la mesure du mouvement des
molécules de cet objet et elle est proportionnelle à la
quantité de chaleur emmagasinée. Pour un organisme, la
température corporelle est directement proportionnelle à la
chaleur stockée dans l’organisme. En général, elle
augmente de 1°C quand la chaleur stockée augmente de 3.5kJ/kg.
C’est la chaleur spécifique de tissu.

On considère un équilibre entre thermogenèse
et thermolyse :

THERMOGENESE	THERMOLYSE
Métabolisme basalExercice musculaire, frissons Action cellulaire de la Thyroxine Effets cellulaires du système nerveux sympathique Action de la température sur les cellules.	RadiationEvaporation, convexion Conduction, convexion

La thermolyse :

La radiation : 60% de la chaleur
évacuée. La chaleur est transférée par rayonnements
électromagnétiques et rebondie sur les objets ou est
absorbée.
La conduction : 3%. transfert direct
d’énergie, de molécule à molécule. (bain
d’eau froide)
La convexion : 12%. Echanges de
chaleur par radiation ce qui entraîne le convexion des
masses d’air. le vent a ainsi un effet
refroidissant, en relation avec la vitesse du vent :

Il y aussi un effet refroidissant de
l’eau. la conductivité de la chaleur dans l’eau est
supérieure à celle de l’air. dans l’eau, il se forme
une petite couche d’eau chaude sur le corps qui pourrait
limiter l’effet de dissipation de chaleur mais cette couche
d’eau est moins isolante que la couche d’air qui se
forme aussi. Cela fait que l’eau stagnante ou mouvante ont
le même pouvoir rafraîchissant.

L’évaporation/convexion : au
niveau de la peau il y a évaporation d’eau,
c’est la perspiration insensible. Elle est de
2.5kJ/g d’eau. cela peut atteindre 0.5L d’eau
par jour. L’eau rejetée par les poumons
n’intervient pas ici. Quand la température
corporelle est supérieure à la température
environnante, l’individu perd de la chaleur par
radiation et convexion mais quand la température
extérieure est supérieure à celle du corps, il
accumula de la chaleur et il y a mise en place du
phénomène de sudation : perte d’eau
importante qui s’ajoute à la perspiration
insensible. La sudation se fait par les glandes
sudoripares. L’absence congénitale de glandes
sudoripares empêche ces personnes de bien réguler leur
thermolyse si la température extérieure est forte. La
convexion intervient ici pour faciliter
l’évaporation.

Toute la thermorégulation se fait au niveau
des noyaux hypothalamiques. La sudation correspond à la
stimulation de l’aire préoptique de l’hypothalamus
antérieur. Des stimuli sont transmis par les voies du système
nerveux autonome jusqu’à la moelle et vont aller par le
réseau sympathique à toute la surface de la peau. Les glandes
sudoripares sont innervées par des synapses cholinergiques sauf
au niveau des mains et des pieds où ce sont des synapses
adrénergiques. Le degré de sudation peut être très important.
Il existe une période d’acclimatation par exemple dans un
climat tropical humide où on peut perdre jusqu’à
4L/h ! Cela s’accompagne de pertes de sels importantes.
Une régulation endocrine se met alors en place, par
l’aldostérone pour limiter les pertes en sodium. Certains
animaux ne possèdent que peu de glandes sudoripares (chien). Ils
éliminent l’excès de chaleur par halètement.

La thermorégulation se fait aussi par le
biais de la circulation sanguine, par refroidissement du
sang au niveau de la peau.

Les limites de la thermorégulation :

THERMOREGULATION Image2

En deçà de 21°C corporel, l’hypothermie
est difficilement réversible. Cette courbe est valable pour une
atmosphère sèche et sans vent.

Un centre de régulation thermique, au niveau
de l’hypothalamus, contrôle la thermorégulation. Il est
sensible au chaud et au froid. Il est relié à des récepteurs
thermiques. Les neurones de l’aire péoptique sont sensibles
à la chaleur. D’autres neurones essentiellement sensibles
au froid se projettent dans le septum et dans la substance
réticulée du mésencéphale. Ils augmentent leurs impulsions
quand la température centrale diminue.

Des récepteurs thermiques cutanés sensibles
au chaud et au froid transmettent leurs informations vers
l’hypothalamus par la moelle épinière. Et finalement il
existe des récepteurs dans la moelle, qui se projettent dans
l’hypothalamus.

Quand la température corporelle augmente trop,
ce sont les neurones de l’aire préoptique qui interviennent
d’abord. Leur stimulation provoque un abaissement de la
température, qui sera poursuivie jusqu’au point où ils
seront inactivés. On parle de thermostat hypothalamique. Ce
thermostat est très sensible autour de 37°C.

THERMOREGULATION Image3

La thermogenèse est active même au-delà de
37°C. cela est dû au tonus musculaire de base.

La thermogenèse :

La conservation de la chaleur :
il y a d’abord vasoconstriction cutanée,
généralisée et qui peut être intense. c’est dû
à l’inhibition des centres sympathiques de
l’hypothalamus par la régulation de l’aire
préoptique mais aussi par des messages de la moelle
épinière et de la peau. La vasoconstriction entraîne
une diminution de la circulation à la surface du corps.
Le seul dégagement de chaleur qui peut se faire est à
travers les couches de graisse, qui est un bon isolant.
Les dégagements de chaleur sont donc très faibles. Il y
a aussi érection des poils ou des plumes, qui
emprisonnent une couche d’air isolante. Il y a
finalement arrêt complet de la sudation. Il peut
s’ajouter à cette conservation de chaleur des
phénomènes destinés à réchauffer
l’organisme :
La thermogenèse avec frisson :
les frissons sont dus à des contractions musculaires qui
ressemblent en fait plus à du tonus et qui
n’entraînent pas de mouvement. Les frissons sont
induits par la région dorsomédiane de
l’hypothalamus postérieur, par le centre primaire
du frisson qui est un centre moteur. Normalement, ce
centre est inhibé par l’aire préoptique mais il
reçoit aussi des infos de la peau et de la moelle. Ce
centre primaire du frisson déclenche des mouvements au
niveau des muscles squelettiques, qui sont plutôt des
secousses musculaires. Cela entraîne l’augmentation
de température au niveau des muscles. La production de
chaleur peut ainsi doubler avant l’apparition des
vrais frissons. Le tonus musculaire augmente
jusqu’à un point critique où le frisson se
déclenche. Le frisson augmente de 3X ou 4X la production
de chaleur. en effet, comme il n’y a pas de vrais
mouvements, toutes l’énergie chimique est
transformée en chaleur.
La thermogenèse sans frisson :
elle est beaucoup plus efficace. Il s’agit
d’une régulation chimique, métabolique qui produit
beaucoup de chaleur et qui permet à l’individu de
continuer à utiliser ses muscles. Elle se fait par le
tissu adipeux brun qu’on trouve surtout chez de
petits rongeurs, chez le nouveau-né humain et chez les
animaux hibernants. Ce tissu se trouve à côté de gros
vaisseaux sanguins, dans le dos entre les omoplates et
autour du cœur. Il s’oppose au tissu adipeux
blanc classique par sa coloration jaunâtre et sa plus
forte densité. Ses cellules sont plus petites,
contiennent moins de lipides qui se trouvent dans de
petites vacuoles et il y a un grand nombre de
mitochondries. L’activation du tissu adipeux brun
est commandée par le système nerveux central, et par
des fibres orthosympathiques qui vont innerver chaque
adipocyte, par une synapse à noradrénaline qui se lie
à ses récepteurs adrénergiques (b 1, b 2, b 3).
Par un système de second messagers (AMPc, kinase
A…) cela entraîne la lipolyse. On parle de lipolyse
hormono-sensible. Les acides gras produits sont oxydés
par les nombreuses mitochondries, ce qui augmente
l’activité de la chaîne respiratoire. Il se crée
alors le gradient électrochimique de H⁺ de
part et d’autre de la membrane interne. Dans les
adipocytes blancs, cette force proton motrice est
utilisée par les ATPases pour fabriquer de l’ATP.
cette production d’ATP se fait par couplage entre
l’oxydation des métabolites (glucose, acides gras,
protéines) et réduction du NAD⁺ en NADH.
C’est la production de NADH qui permet la
translocation des protons et l’apparition de la
force proton motrice. Mais les adipocytes bruns
possèdent une protéine découplante, UCP :
uncoupling protein. En fait, d’autres cellules en
possèdent. Seule UCP1 est spécifique à la
thermorégulation dans les adipocytes bruns. Les autres
UCP connues (UCP2, 3…) sont par exemple contenues
dans les muscles, macrophages…

Il s’agit d’un découplage entre le
gradient de protons et la synthèse d’ATP. L’expression
des UCP est régulée par des facteurs hormonaux et
métaboliques : acides gras libres, T3, leptine activent
UCP1. La leptine induit l’expression des 3 UCP connues.
Cette hormone a des effets sur la prise alimentaire. On a montré
que la baisse de la thermogenèse postprandiale (près un repas)
se fait par la leptine : au lieu de fournir de
l’énergie, le manque de leptine favorise le stockage en
graisse. chez le rat on a mis en évidence qu’une
déficience du gène de la leptine conduit à l’obésité
mais cela n’a pas été confirmé chez l’homme.

Il y a aussi intervention des hormones
thyroïdiennes, T4 principalement, qui augmentent la
thermogenèse sans frisson. En refroidissant l’aire
préoptique expérimentalement, on a montré une production de
TRH qui va alors stimuler la production de TSH et donc de T4. ce
n’est pas une action très rapide, comme tout système
hormonal. Il faut plusieurs semaines pour observer un effet
significatif : augmentation de la taille de la thyroïde.
Cela est confirmée par les populations d’esquimaux qui
présentent une hypertrophie thyroïdienne.

Il faut noter aussi que l’homme peut agir
sur sa thermorégulation par son comportement, en
s’habillant, se mettant à l’ombre…

Troubles de la régulation thermique :

La température corporelle peut augmenter
au-dessus de la normale dans plusieurs situations :

Fièvre : la perturbation de la
régulation se fait au niveau des centres hypothalamiques
sous l’action de substances toxiques sécrétées
par des agents pathogènes : protéines ou produits
de dégradation. Ce sont les substances pyrogènes. Les
pyrogènes exogènes vont interagir avec les macrophages
et devenir pyrogènes endogènes. Ces pyrogènes
endogènes vont arriver au niveau des centre
hypothalamiques de thermorégulation. Ils augmentent le
point de déclenchement du thermostat hypothalamique.

La hausse brutale du niveau de déclenchement
du thermostat hypothalamique entraîne une sensation de froid et
donne pour réponse une vasodilatation, une érection des
poils/plumes, une sécrétion d’adrénaline, des frissons
(thermogenèse). Le retour brutal du thermostat à son niveau
normal entraîne une sensation de chaud qui induit une
vasodilatation, sudation (thermolyse). Ce retour se fait quand
les pyrogènes sont détruits par le système immunitaire. Le
même phénomène se produit en état de déshydratation.

Le coup de chaleur : il a lieu quand
la température extérieure augment fortement et que
l’humidité de l’air est proche de 100%. Ainsi,
il n’y a plus d’évaporation et dans ce cas-là
on aura une sensation de chaleur, même si la
température corporelle est inférieure à 37°C. ce coup
de chaleur peut se produire à 35°C extérieur, alors
qu’en air sec cette température est tout à fait
supportable. L’humidité importante empêche la
sudation. Les récepteurs hypothalamiques ne peuvent plus
réguler normalement la chaleur corporelle. Il
s’installe un cercle vicieux : la température
extérieure élevée entraîne une production calorique
importante qui augmente la chaleur corporelle… cela
peut conduire à la mort car des températures élevées
vont faire coaguler les protéines, entraîner des
hémorragies et faire mourir des neurones. Pour faire
baisser la température corporelle, on peut appliquer des
compresses d’alcool, qui en s’évaporant
refroidit la peau, en encore avec de l’eau froide,
ou des substances antipyrétiques. Ces substances comme
l’aspirine, vont agir pour abaisser le thermostat
hypothalamique.

A l’inverse, un froid intense active des
régulations. Une immersion dans l’eau glacée entraîne
rapidement (30min) la mort par arrêt cardiaque (fibrillation
ventriculaire). Cela passe par un état de somnolence à partir
de 25°C corporel qui diminue la vigilance et entraîne le coma.
Ceci fait que l’individu ne met plus en route sa
thermogenèse. Il peut y avoir aussi des gelures surtout sur les
extrémités. On a d’abord vasoconstriction puis quand ça
ne suffit plus on a une brusque vasodilatation pour tenter dans
un dernier effort de réchauffer les tissus.

Actuellement, on utilise l’hypothermie
pour des opérations chirurgicales : administration
d’un sédatif antipyrétique , immersion dans de la glace.
On peut ainsi faire descendre la température à 32-33°C.

Cas particuliers physiologiques de
thermorégulation :

Le nouveau-né humain : seule la
thermogenèse sans frisson existe. En effet, le tissu
adipeux brun est très développé chez le bébé. Mais
comme le rapport entre la surface corporelle et le volume
est 3 fois supérieur à celui d’un adulte, et que
de plus la peau est fine (vasodilatation limitée) et
sans couche de graisse, il doit produire beaucoup plus de
chaleur pour maintenir sa température constante.

La survie des individus dépend en premier
lieu d’un problème énergétique : les apports
alimentaires doivent être suffisants pour permettre une
thermogenèse efficace. La baisse des disponibilités
alimentaires en hiver en relation avec la baisse de température
amène certains animaux à faire des réserves. Il y a un cycle
annuel de la masse corporelle de ces animaux par accumulation de
graisse. De plus, cette couche de graisse sous-cutanée joue le
rôle d’isolant, en plus de celui de réserve alimentaire.
Il existe aussi le cycle annuel de la mue du pelage. C’est
un cycle endocrino-dépendant et qui varie selon les conditions
extérieures. La température extérieure joue un rôle
prépondérant sur la concentration plasmatique de certaines
hormones, comme les hormones thyroïdiennes, androgènes et
prolactine. Les hormones thyroïdiennes sont ainsi nécessaires
pour le repousse des poils. Ces variations sont saisonnières et
aident à maintenir la température corporelle constante. Il y a
aussi un effet de la reproduction. Il existe un repos sexuel à
certaines périodes de l’année pour éviter des naissances
en période de froid, non favorable. Cela est aussi en relation
avec des concentrations hormonales, thyroïdiennes et
testostérone surtout. Ainsi, les hormones thyroïdiennes
entraînent un repos sexuel parallèlement à la repousse des
poils pour préparer l’hiver. ceci est valable en région
tempérée.

Les hibernants : appartiennent à des
espèces très différentes : chauve-souris, loir,
blaireau, hérisson, ours…. Pour ces animaux il y a
deux états physiologiques différents pendant
l’année : une période d’activité du
printemps à l’automne où ils mènent la vie
d’un homéotherme et une période d’hibernation
de l’automne au printemps, caractérisée par un
état de léthargie (différent du sommeil), où les
animaux se réveillent de temps en temps, quelques heures
à quelques jours, pendant lesquels ils vont recouvrer
leurs fonctions d’homéothermes puis replonger en
léthargie. Ces périodes de léthargie sont variables
d’une espèce à l’autre, de 5j à 30j.
- Phase de léthargie : la
  température corporelle diminue et à tendance à
  s’égaliser à la température extérieure
  (propriété des poïkilothermes) mais elle reste
  tout de même légèrement supérieure. Il existe
  un signal d’alarme qui provoque un réveil
  de l’animal. Cela montre que sa régulation
  thermique n’est pas bloquée. Le
  métabolisme est aussi très réduit. Ils
  utilisent leurs réserves de lipides (QR=0.7). ce
  sont surtout des acides gras insaturés qui sont
  dégradées (qui ont été stockées). Ces acides
  gras insaturés ont un point de fusion bas ce qui
  permet à la graisse de rester liquide à basse
  température, donc plus facilement mobilisable.
  Le tissu adipeux brun est très important. On a
  montré que le blanc peut se transformer en brun
  si l’animal a besoin de réguler sa
  température de façon plus intense. les
  pulsations cardiaques sont très réduites. Pour
  la marmotte, elles passent de 300-400bpm à
  2-3bpm. Le cycle respiratoire est lui aussi très
  réduit, avec la présence de longues périodes
  d’apnée. la marmotte passe de 30
  inspirations/min à des apnées de 45-60min
  entrecoupées par des inspirations quasi nulles.
  Les glandes endocrines sont au repos. Il y a
  même une légère involution. Elles reprennent
  leur activité peut avant le réveil. Le tissu
  nerveux conserve toute son excitabilité.
- Les facteurs déclenchant de la
  léthargie sont une baisse de la température,
  une accumulation suffisante de graisse
  (l’animal n’hibernera pas s’il
  n’a pas accumuler assez de graisse), un
  jeûne de courte durée après la baisse de
  température (phase de latence), la baisse de la
  photopériode.
- Le réveil définitif se fait au
  printemps. Le premier signe est une augmentation
  très rapide du rythme cardiaque, puis une
  augmentation de l’activité électrique des
  muscles, une reprise du rythme respiratoire, le
  tissu adipeux brun intervient alors pour
  réchauffer les organes (cœur) et une
  augmentation de la glycolyse dans le foie. Les
  animaux se réveillent assez rapidement.

Les animaux des déserts chauds : les
déserts représentent 1/5 de la surface du globe. Un
désert est caractérisé par une humidité
atmosphérique très basse, une absence de nuage ce qui
provoque une température élevée (40-50°C) le jour et
des nuits fraîches. Souvent l’amplitude thermique
jour-nuit atteint 40°C. L’absence de rosée ne
laisse pas beaucoup de source d’eau. on y trouve
beaucoup d’arthropodes, reptiles mais aussi des
mammifères. Il existe plusieurs moyens
d’adaptation.
- Des petits rongeurs creusent des
  terriers profond (1m) ce qui fait que la
  température est relativement constante. Pour une
  température extérieure de 45°C, on a au sol
  70°C et au fond du terrier 11°C. dans leur
  terrier ces animaux n’ont pas besoin de
  dépenser de l’énergie pour leur
  thermorégulation. On a beaucoup étudier la
  Gerboise : elle peut vire indéfiniment sans
  boire : elle n’a pas d’eau de
  boisson. Elle a une alimentation faite de plantes
  entièrement sèches : pas d’eau
  d’alimentation. on a vu en les pesant
  qu’elles n’avaient pas de variation de
  leur eau corporelle, à un taux tout à fait
  normal (65%). On a montré que les plantes
  qu’elles mangent sont pauvres en protéines.
  Si on les nourrit avec des fibres sèches riches
  en protéines, on a une excrétion importante
  d’urée qui s’accompagne de perte
  d’eau. la gerboise maigrit alors et meurt
  par déshydratation. Mais ce n’est pas une
  déshydratation des tissus : elle perd ses
  réserves énergétiques et l’eau
  correspondante. En conditions normales, ses
  pertes urinaires en eau sont très faibles, et
  l’urine est très concentrée en urée et en
  sels minéraux (deux fois plus concentrée que
  l’eau de mer). Elle en tire deux
  avantages : elle peut éliminer beaucoup
  d’urée et de sels minéraux sans perdre
  beaucoup d’eau et elle peut boire de
  l’eau saumâtre. Elle a un rein spécial
  avec des anses de Henlé très longues, ce qui
  lui permet de réabsorber un maximum d’eau.
  au niveau de la peau elle ne perd pas d’eau
  car elle n’a pas de glandes sudoripares. Au
  niveau des poumons, l’évaporation est
  réduite car le volume alvéolaire est diminué
  (elle compense cela par une augmentation du
  pouvoir fixatif de l’oxygène de son sang).
  Mais cela ne suffit pas à expliquer la
  diminution de l’évaporation au niveau des
  poumons. Il y a pendant l’inspiration une
  évaporation d’eau qui refroidit la muqueuse
  nasale et à l’expiration l’air tiédie
  passe sur ces muqueuses refroidies d’où une
  condensation d’eau. de plus, les matières
  fécales sont déshydratées et rejetées en
  faible quantité : l’utilisation
  digestive des aliments est maximale (97%) et la
  gerboise est coprophage (elle mange ses crottes).
  Elle récupère ainsi l’eau et ce qui
  n’avait pas été digéré.
- On a aussi travaillé sur
  Psammosnys obesus appelé ainsi car en labo il
  devient obèse avec les aliments de rat. Ces
  animaux vivent dans des régions où il y a des
  plantes qui renferment de l’eau et des sels
  minéraux. De plus ils ont beaucoup d’eau
  métabolique et peuvent la garder. Ils ont aussi
  une perte d’eau peu importante par
  respiration et excrétion. Pour que leur balance
  hydrique soit équilibrée, ils diminuent les
  pertes car ils ne peuvent pas augmenter les
  gains.
- Le chameau ou dromadaire :
  quand il boit, sa bosse se gonfle. Elle est
  constituée de lipides. Ces lipides vont donner
  de l’eau métabolique : 1g lipidesà
  1.07g d’eau. il peut alors ne pas boire et
  ne pas se nourrir. Mais il n’a pas de
  systèmes particuliers au niveau des pertes
  d’eau respiratoires. Comme tous les
  ruminants, il a plusieurs poches digestives où
  il peut stocker de l’eau en réserve, plus
  ou moins en fermentation, à la même pression
  osmotique que le plasma sanguin. L’avantage
  est qu’un homme peut boire cette eau. Sa
  température corporelle est importante :
  35°C au matin et 41°C l’après-midi, sans
  perte par sueur. Si elle devient supérieure, il
  peut suer. L’urine est très concentrée
  mais l’urée n’est pas totalement
  excrétée. Elle est partiellement réabsorbée
  et aboutit dans la panse où elle est utilisée
  par des bactéries symbiotiques qui peuvent
  re-synthétiser des protéines. De plus, le
  chameau a une capacité de déshydratation plus
  importante. En général, si on perd 18% de la
  masse corporelle on meurt. Mais le chameau peut
  perdre sans problème 40%. Tout d(abord il y a le
  volume intracellulaire qui diminue. Le volume
  plasmatique ne change pas mais il y a également
  baisse importante du volume interstitiel. En
  dernier lieu, l’eau digestive est réduite.
  Il peut aussi se réhydrater rapidement : un
  chameau déshydraté à 20% peut boire en
  10’ toute l’eau nécessaire pour
  récupérer son déficit. Il peut boire en
  plusieurs fois cette quantité si son déficit
  est supérieur.

Retour à la thermorégulation des
homéothermes :

Le métabolisme basal est un des points
importants de la thermorégulation. Il représente
l’activité incompressible de l’activité cardiaque,
respiratoire et du tonus musculaire et l’activité de toutes
les cellules (maintien des différents gradients). La dépense
énergétique qui correspond au métabolisme de base est une
constante qui varie très peut à l’intérieur d’une
même espèce et même d’une espèce à l’autre. les
dépenses liées à l’exercice physique augmentent la
thermogenèse et les dépenses énergétiques. Il existe aussi
une régulation par l’âge et le sexe :

THERMOREGULATION Image6

Le métabolisme basal entre les espèces varie
beaucoup s’il est rapporté au poids mais très peut
s’il est rapporté à la surface corporelle. Il est en
moyenne de 7100kJ/j pour l’homme. Il augmente de 2000kJ avec
du travail de loisir, travail léger, modéré, modérément dur,
dur, très dur. La loi fixe une limite de 20000kJ/j pour
l’homme et de 15500kJ/j pour la femme.

On a déjà vu la régulation thermique en
riposte au chaud et au froid, et en réponse au travail. Il
existe aussi une thermogenèse due à la prise d’un repas.
C’est le thermogenèse postprandiale : la prise
d’un repas augmente la dépense énergétique. Elle a deux
composantes :

La composante obligatoire :
travail du tube digestif (activités motrice,
sécrétrices, d’absorption) pour la mise en
réserve des aliments et toutes les étapes
métaboliques qui en découlent (glycolyse…).
La composante facultative :
beaucoup étudiée car on a montré une relation avec
l’obésité. chez le rat, on mesure des
épisodes de surnutrition liés à l’aspect
attracteur de la nourriture (" régime
cafétéria "). On observe une hausse des
stocks de lipides mais par rapport à l’excès
de nourriture cela est peu. Les dépenses
énergétiques ont donc augmentées, indépendamment
de la motricité. C’est la composante
facultative de la thermogenèse postprandiale qui a
augmentée. Elle se réalise dans le tissu adipeux
brun : en utilisant des b -bloquants
(inactivent stimulation du tissu adipeux brun) on
bloque cette thermogenèse postprandiale facultative
et cela conduit à des animaux obèses. L’étude
de mutants a confirmé cela : des souris
transgéniques sans tissu adipeux brun développent
une obésité. Des souris qui surexpriment UCP ne
deviennent pas obèses en régime cafétéria.

On a montré aussi qu’il y avait une
relation entre la leptine et la thermorégulation. Soit en
fonctionnement normal :

THERMOREGULATION Image7

Chez l’homme, cette situation est moins
claire car chez l’adulte il n’y a que peu de tissu
adipeux brun. On a montré que le système b 3 – UCP peut avoir des
déficiences qui peuvent conduire à l’obésité, notamment
au niveau de l’expression des gènes, mais aussi impliqués
dans la résistance à la perte de poids. Des traitements pour
guérir ces types d’obésité consistent à augmenter la
thermogenèse en utilisant des agonistes à la noradrénaline (b 3). On essaye
aussi d’éclaircir les relations avec d’autres UCP dans
d’autres tissus. Par exemple l’UCP2 du rongeur est
liée à des régions chromosomiques qu’on sait être
impliquées dans certaines obésités.

On peut proposer le schéma récapitulatif de
la thermogenèse :

THERMOREGULATION Image8