Pour maintenir un fonctionnement optimal, l'organisme humain doit réguler sa température interne dans des limites spécifiques, généralement comprises entre 36,1°C et 37,2°C, ce qui correspond à la plage de température centrale normale. Cette régulation est rendue possible par un processus appelé thermorégulation, qui permet à l'organisme de s'adapter aux variations de température internes et externes. La thermorégulation repose sur l’équilibre entre la production de chaleur (thermogenèse) et la perte de chaleur (thermolyse) via plusieurs mécanismes physiologiques, tous coordonnés par l’hypothalamus.
Le maintien de la température corporelle centrale est essentielle pour les structures internes qui composent le noyau. Ce noyau comprend les organes thoraciques et abdominaux, les muscles squelettiques et le système nerveux central. En revanche, les structures périphériques, notamment la peau et les tissus sous-cutanés, présentent une température plus variable, pouvant fluctuer physiologiquement entre environ 20°C et 32°C, grâce aux mécanismes de thermorégulation. Le sang, circulant dans les vaisseaux sanguins, joue un rôle clé en permettant les échanges thermiques entre ces deux zones, agissant comme un médiateur entre la température centrale et périphérique. De ce fait, la mesure de la température centrale, notamment rectale ou tympanique, est généralement considérée comme plus fiable que les mesures périphériques (comme la température sublinguale, axillaire ou tympanique).
Mécanismes de réchauffement de l'organisme
Lorsqu'il est nécessaire d’augmenter la température corporelle, l’organisme adopte plusieurs stratégies :
- Réduction de la perte de chaleur : La vasoconstriction périphérique limite la circulation sanguine dans les zones superficielles, réduisant ainsi la dissipation calorique par les tissus superficiels.
- Augmentation de la production de chaleur : La thermogénèse, principalement induite par la sécrétion de noradrénaline, stimule la combustion des graisses pour générer de la chaleur. La production de chaleur est également amplifiée par l’activation des muscles squelettiques, ce qui entraîne des frissons — contraction musculaire rapide et involontaire. Ces frissons, bien que générant une petite quantité de chaleur, peuvent devenir plus localisés, et l’expression « claquer des dents » désigne cette réponse musculaire, souvent associée à une augmentation du tonus musculaire involontaire, particulièrement visible au niveau de la mâchoire.
Mécanismes de refroidissement de l'organisme
Pour abaisser la température corporelle, l’organisme met en place des mécanismes visant à augmenter la dissipation de chaleur :
- Vasodilatation périphérique et sudation : Sous l’influence du système nerveux sympathique, les vaisseaux sanguins périphériques se dilatent, permettant un afflux de sang vers la peau. Cela favorise la sécrétion de sueur par les glandes sudoripares, qui, en s’évaporant, éliminent la chaleur. Ce processus est particulièrement efficace dans des environnements chauds ou lors d’efforts physiques importants.
- Respiration : La respiration, bien que produisant une certaine évaporation d'eau, joue un rôle mineur dans la régulation thermique par rapport à la sudation. La fréquence respiratoire peut augmenter pendant l'effort, mais la quantité de chaleur évacuée par la respiration est relativement faible comparée à celle éliminée par la sueur. Ce système fonctionne mieux chez l’animal dont les poils et la quasi absence de glandes sudoripares limitent la sudation.
- Arrêt de l'activité physique : L’arrêt de l’activité musculaire permet de cesser la production excessive de chaleur par le métabolisme musculaire.
Facteurs influençant la sudation
La sudation est un mécanisme de refroidissement très consommatrice d’eau. Par conséquent, une hydratation adéquate est essentielle pour maintenir son efficacité. Certaines conditions peuvent interférer avec la sudation :
- Vêtements isolants : Le port de vêtements conçus pour limiter la transpiration, tels que les vêtements de protection contre les incendies, entrave ce mécanisme de refroidissement.
- Médicaments et substances : Certains médicaments, notamment les anticholinergiques, peuvent inhiber la sudation. De même, la consommation excessive de caféine peut influencer les mécanismes de thermorégulation, bien que son effet direct sur la sudation soit modéré.
- Environnement : Si l’hygrométrie de l’air (quantité d’humidité dans l’air) est trop élevée (90 à 100%) l'évaporation de la sueur est quasiment impossible. En effet, la déperdition de chaleur dans un hammam est quasi nulle. Le corps ne peut donc pas se refroidir efficacement par ce mécanisme. Ce degré important d’hygrométrie existe dans certaines zones tropicales et équatoriales. L’association de chaleur importante (> 45°C) et d’une hygrométrie aussi marquée rend les territoires inhabités par l’homme.
Ceci est d’ailleurs décrit comme un enjeu majeur du réchauffement climatique planétaire. L’augmentation de la température de certains territoires (surtout tropicaux et subtropicaux correspondant à l’Inde, le Moyen Orient, l’Afrique de l’Ouest ou encore l’Amérique centrale) les rendront hostiles à la vie et déclencheront des mouvements migratoires extrêmement importants. Les simulations actuelles prévoient que ces zones pourraient être inhospitalières d’ici 2100.
Dysfonctionnement des mécanismes de thermorégulation
Lorsque les mécanismes de thermorégulation sont dépassés, en raison de défaillances physiopathologiques (par exemple, lors de l’âge avancé ou dans des environnements extrêmes), des situations cliniquement graves peuvent survenir. Une hyperthermie due à une défaillance des mécanismes de refroidissement, comme en cas de coup de chaleur lors d’une exposition prolongée à des températures élevées (par exemple, pendant une canicule), peut être fatale si elle n'est pas traitée rapidement. À l’inverse, l’hypothermie (Il existe 4 stades d’hypothermie) peut se produire si la chaleur corporelle n’est pas correctement conservée en cas d'exposition à des températures très basses. Dans ces deux situations, les défaillances des mécanismes d'adaptation mettent en danger la santé de l’individu et nécessitent une intervention médicale immédiate.
