Année Universitaire 2025-2026 Licence12/02/2026 Sciences et Technologies Parcours FoCuS (Formation et Communication en Sciences) Semestre 4 Biologie et Santé Régulation de la température corporelle humaine Thermorégulation Pr. S. Maccari-, Dr. G. VAN CAMP - EQUIPE « GLYCOBIOLOGIE DES MALADIES LIÉES AU STRESS » – UGSF, UMR 8576 – BUREAU 219, BÂT C9 -UNIVERSITÉ DE LILLE, Campus cité Scientifique, FST, Composante de biologie Direction / Service / Composante / ou autre [email protected] <insérer le nom> [email protected] ➢ Objectifs 1. Pourquoi l’Homme est-il qualifié d’endotherme, d’homéotherme? Qu’est-ce que cela veut-dire 2. Qu’est-ce que la thermorégulation 3. Thermorégulation homéostasie = homéostasie thermique. Que veut dire 4. Pourquoi la température corporelle doit être régulée 5. Quels sont les mécanismes mis en place pour cette régulation 6. Que veulent dire les termes thermogénèse et thermolyse 7. Faut-il un chef d’orchestre pour cette régulation 8. Est-ce grave si la température corporelle est trop basse ou trop élevée 2 Thermorégulation Objectifs 1ère diapo Introduction 1- Température Corporelle chez l’Homme 2- Régulation de la température: mécanismes de Thermogenèse et de Thermolyse 3- Régulation de la température: Rôles de thermorécepteurs et de l’hypothalamus 4- Régulation de la température: Rôles de thermorécepteurs et de l’hypothalamus ANNEXE: Testez vos connaissances Introduction-Rappels Homéostasie → W-B Cannon “Homeostasis” = grec “identique” et “stable” en référence aux voies permettant au corps de maintenir un environnement interne stable en dépit de perturbations. Systèmes complexes Fonctions de Nutritions Stables Doc.1- Walter Bradford Cannon (1871-1945) physiologiste américain, professeur à la Harvard Medical School Malgré les conditions environnementales température, salinité, acidité, nutrionnelles… variables comme : Survie Doc.2- Principe d’homéostasie 4 Thermorégulation Introduction Plan THERMORÉGULATION = un exemple d’HOMÉOSTASIE Questions Q-0.1- Que vous suggèrent les termes thermorégulation et Homéothermes? Q-0.2- Définir, pour cela le terme d’homéotherme ? Terme contraire? 5 Thermorégulation Introduction Début chapitre R-0.1-0.2 Animaux Poïkilothermes Homéothermes (animaux à sang froid) (animaux à sang chaud) Invertébrés Vertébrés supérieurs - Mammifères - Oiseaux Température interne dépendante de la température externe Température interne indépendante de la température externe Vertébrés inférieurs Thermorégulation Hibernants Endothermes 6 Thermorégulation Introduction Début chapitre Q-0.3- Pourquoi chez les homéothermes (Homme) existence d’une température constante? Quelle est cette température corporelle (cf Doc1)? R-0.3 Métabolisme (catabolisme) Substrat + O2 CO2 + H20 Énergie chaleur Limites: températures critiques > & < Doc.3- Consommation d’O2 en fonction température ambiante chez les endothermes 7 de la Thermorégulation Introduction Début chapitre Q-0.4Intérêt homéothermes d’une température constante - Température optimale pour de enzymatiques (< 35°C réaction= 0) chez nombreuses les réactions - Au dessus de 41.5°C, destruction des protéines enzymatiques 8 Thermorégulation Introduction Début chapitre 1. Température corporelle chez l’Homme Q-1.1- A partir des document 4 A,B & C, précisez les différentes températures observées. Comment évoluent ces différentes températures en fonction de la température extérieure? C Doc.4- A&B : Topographie thermique du corps humain dans une ambiance fraiche (A) et chaude (B) C : températures observées dans diverses parties du corps chez un sujet nu Thermorégulation 9 1. Température corporelle Plan - Tous les tissus produisent de la chaleur - Régions du corps : températures différentes - Température centrale (Tcent) = noyau central température des organes situés à l’intérieur des cavités crânienne, thoracique et abdominale stable (cœur, cerveau, foie, rein, estomac, tissu adipeux brun…) maintien d’un métabolisme constant Température 37°C (+/- 0.5°C) Thermorégulation 10 1. Température corporelle Début chapitre - Tous les tissus produisent de la chaleur - Régions du corps : températures différentes - Température centrale (Tcent) = noyau central -Température de l’enveloppe = Enveloppe hétérotherme Température des membres de la peau en contact avec la température ambiante Température ambiante 20°C Température de surface moyenne 28°C En cas de grande chaleur, 35°C température proche de la température centrale (parfois supérieure) Remarque: température testicules < température noyau central Thermorégulation 11 1. Température corporelle Début chapitre Q-1.2- Prise de température : - comment mesure-t-on la température corporelle? - à quoi correspond la température lue? R-1.2 – Buccale – Rectale (anale?) – Frontale – Aisselles (< 0.5°C) – Tympanique TEMPERATURE CENTRALE (Rectale, Tympanique) Thermorégulation 12 1. Température corporelle Début chapitre Q-1.3- La température centrale chez un sujet normal est-elle absolument constante? D’après les documents (5 & 6) qui suivent, qu’observez vous? R-1.3Température centrale minimale aux environs de 3h4h du matin Température maximale vers 16h-18h Doc.5 – variations nycthémérales de la température chez l’homme Remarque: température la plus constante après le réveil (avant le lever) température de base (valeur de référence) Thermorégulation 13 1. Température corporelle Début chapitre Q-1.3- La température centrale chez un sujet normal est-elle absolument constante? D’après les documents (5 & 6) qui suivent, qu’observez vous? R-1.3 Rythme nycthéméral présent chez la femme mais avec une oscillation présentant une moyenne supérieure au moment de la période postovulatoire/ préovulatoire. En tenant compte de la température de base influences du cycle menstruel. Augmentation de 0.3 à 0.5 °C après l’ovulation (voir cours contrôle des naissances) Doc.6– variations nycthémérales de la température chez la femme et suivant le cycle menstruel Thermorégulation 14 1. Température corporelle Début chapitre 2. Régulation de la température : Mécanismes de Thermogénèse et de Thermolyse La température corporelle = équilibre entre production et perte de chaleur Température centrale PERTES DE CHALEUR PRODUCTION OU GAIN DE CHALEUR THERMOGENESE THERMOLYSE Thermorégulation 15 2. Régulation de la température Plan Thermolyse Q-2.1- Comment la chaleur peut elle s’échapper du corps, sachant que le transfert de température s’effectue de la zone « la plus chaude vers la zone la moins chaude » dissipation de la chaleur corporelle? R-2.1Mécanismes physiques Radiation, conduction, convection, évaporation Mécanismes comportementaux Piloérection Thermorégulation 16 2. Régulation de la température Début chapitre Thermolyse Q-2.2- Qu’est-ce que la radiation (= rayonnement)? R-2.2Exemples : réflexion du soleil sur la neige, couverture de survie Définition: Transfert de chaleur sous forme d’ondes électromagnétiques infrarouges (énergie thermique). Fux de l’énergie radiante: du plus chaud → le plus froid. En condition normale, 50% de la déperdition de chaleur = rayonnement Thermorégulation 17 2. Régulation de la température Début chapitre Thermolyse Q-2.3- Qu’est-ce que la conduction? R-2.3Exemple : que ressentez vous lorsque vous touchez le plateau en bois d’un banc ou les pieds en fer de ce même banc. Quelle est la structure la plus froide? Définition: Transfert de chaleur entre deux objets par contact direct l’un avec l’autre. NÉCESSITÉ D’UN CONTACT Avec déplacement d’énergie thermique dans un milieu matériel Entrée en collision des molécules des objets chauds avec celles des objets plus froids : Transfert d’une partie de l’énergie thermique (notion de gradient thermique) Thermorégulation 18 2. Régulation de la température Début chapitre Thermolyse Q-2.4- Qu’est-ce que la convection? R-2.4Exemple : refroidissement de la peau par … le vent (ventilateur). Qu’est-ce qu’un convecteur électrique? Définition: Air chaud ayant tendance à s’élever, remplacement continuel de l’air réchauffé par de l’air plus froid à la surface de la peau. Mécanisme identique en présence d’eau. Absorption de plus de chaleur par les molécules d’eau que les molécules d’air Remarque: Flux sanguin à l’intérieur du corps, vers la surface du corps Thermorégulation 19 2. Régulation de la température Début chapitre Thermolyse Q-2.5- Qu’est-ce que l’évaporation? R-2.5Exemple : évaporation de l’eau dans une coupelle à température ambiante. Qu’est-ce qui s’évapore? Définition: Evaporation de l’eau par absorption de la chaleur ambiante par les molécules d’eau → Echappement sous forme de vapeur d’eau grâce à l’énergie emmagasinée (ex. peau en contact avec l’air évite l’hyperthermie) La chaleur absorbée par l’eau au cours de l’évaporation chaleur de vaporisation Thermorégulation 20 2. Régulation de la température Début chapitre Thermolyse Evaporation Evaporation de l’eau à la surface du corps → élimination importante de la chaleur corporelle (Absorption de beaucoup de chaleur avant la vaporisation) Evaporation Basale : évaporation d’eau par les poumons, la muqueuse de la bouche et la peau (500 à 600 ml/j, dépendance du taux d’humidité) Au cours d’un exercice, production possible de 1 à 2l/h de sueur (évaporation pour éliminer la chaleur jusqu’à 10 à 12 l/j). Attention : si transpiration abondante, perte d’eau et de NaCl → causes de spasmes douloureux (crampes de chaleur). Ne pas oublier de boire. Thermorégulation 21 2. Régulation de la température Début chapitre Thermolyse Implication de mécanismes comportementaux involontaire ou volontaire dans la thermolyse Q-2.6- Comment intervient la pilo-érection? R-2.6- Érection des poils chez le mammifère (ébouriffement des plumes chez l’oiseau) - Diminution de la perte calorique par conduction (plus froid..)-convection (ventilateur..) en emprisonnant de l’air + Le comportement thermorégulation comportementale (posture, port de vêtements chez l’humain ) Thermorégulation 22 2. Régulation de la température Début chapitre Thermogenèse Q-2.7- Comment évolue la thermogenèse en fonction de l’environnement? R-2.7Neutralité thermique : équilibration entre production et pertes de chaleur En dehors du point de neutralité thermique, dépense d’énergie par l’organisme pour lutter contre le froid ou le chaud Doc.7- Production de chaleur et température centrale en fonction de la température ambiante Thermorégulation 23 2. Régulation de la température Début chapitre Thermogenèse Q-2.8- Que pouvez vous conclure concernant la consommation en O2 et la taille de l’animal? R-2.8- Dans le cas de l’homéothermie coût énergétique d’autant plus élevé que l’animal est de petite taille Doc. 8 – Thermogenèse et masse corporelle. Thermogénèse T= aM0,75. Le métabolisme spécifique T/M décroit en fonction de la masse selon l’équation T/M = aM-0,25. L’utilisation d’une double échelle logarithmique permet de linéariser ces relations. Thermorégulation 24 2. Régulation de la température Début chapitre Thermogenèse Q-2.9- A partir des informations qui suivent que pouvez vous conclure quand au mécanisme de thermogenèse? Au repos Rate, intestins, foie, reins, cerveau, myocarde (7,3% du poids corporel) → Consommation énergétique:62 % de l’oxygène absorbé par le sujet muscles (50% de la masse corporelle) →Consommation 30% de l’oxygène absorbé par le sujet Exercice musculaire modéré (ex. marche moyenne): Production chaleur x3; Muscles: Consommation 75 à 80% de l’oxygène absorbé par le sujet R-2.9 Thermogenèse de base (métabolisme basal) Mise à contribution de l’activité musculaire lors d’une thermolyse augmentée Thermorégulation 25 2. Régulation de la température Début chapitre Thermogenèse Activation des centres de l’encéphale régulateurs du tonus musculaire froid Contraction involontaire des muscles squelettiques superficiels (+/- 12 Hz) = frisson Chaleur = Tcorp car l’activité musculaire engendre une production de chaleur Thermorégulation 26 2. Régulation de la température Début chapitre 3. Régulation de la température : Rôles des thermorécepteurs et de l’hypothalamus Capteurs de température Thermorécepteurs Centres Intégrateur(s) - Centraux - Périphériques (peau) Régulateur(s) Hypothalamus Température Thermorégulation 27 3. Thermorégulation: Récepteurs et hypothalamus Plan Q-3.2- Expliquez le rôle de l’hypothalamus dans la thermorégulation Température cérébrale < Point de consigne < Thermogénèse Température cérébrale Thermolyse ➢ Déclenchement de la thermolyse Température de consigne mécanismes thermorégulateurs (Point de consigne) Doc. 9 – Thermolyse et thermogénèse: intérêt de la Température du point de consigne (hypothalamus) et • Quand T°> Point consigne : Thermolyse • Mécanismes thermorégulateurs pertes de chaleur: Convection (ventilateur…) de la chaleur noyau - Vasodilatation cutanée - Accélération respiration - Sudation + Evaporation (efficacité de sudation dépend de la température ambiante & hygrométrie) de la production de chaleur - Anorexie - Apathie, inertie Thermorégulation 28 3. Thermorégulation: Récepteurs et hypothalamus Début chapitre Q-3.2- Expliquez le rôle de l’hypothalamus dans la thermorégulation Température cérébrale < Point de consigne < Thermogénèse Température cérébrale Thermolyse ➢ Déclenchement de la thermogenèse et Température de consigne mécanismes thermorégulateurs (Point de consigne) Doc. 9 – Thermolyse et thermogénèse: intérêt de la Température du point de consigne • Quand T°< Point consigne : Thermogenèse • Mécanismes thermorégulateurs production de chaleur - Tremblement (frisson), augmentation de l’activité musculaire) - Faim - sécrétion adrénaline & noradrénaline, H. thyroïdiennes pertes de chaleur - Vasoconstriction cutanée - horripilation - Position en boule; tissu adipeux brun Thermorégulation 29 3. Thermorégulation: Récepteurs et hypothalamus Début chapitre 4. Thermorégulation: comportement/culture et santé ➢ Rôle du comportement et de la culture Adaptation de la température corporelle par choix comportementaux : vêtements, habitats, alimentation, rituels de sudation, adaptation progressive aux stress thermiques. Ex. chauffage /climatisation: aides à la biologie humaine complètement. Pathologie: Cas de températures extrêmes et thermorégulation dépassée ou non fonctionnelle : Luttes contre le chaud ou froid → température corporelle critique (nourrissons, jeunes enfants, sujets âgés ou blessés, inconscients…) 30 Thermorégulation 4. Thermorégulation: comportement et santé Plan Fièvre quand élévation de la température interne au-delà de 37°5 le matin, 38°C le soir Production de substances pyrogènes* suite à une infection par des agents pathogènes Stimulation du centre hypothalamique de la thermorégulation Décalage de “la température de consigne” Mécanisme de thermorégulation Thermogénèse jusqu’au niveau du nouveau point de consigne *Ces substances pyrogènes = cytokines produites pas le système immunitaire lors d’une réaction inflammatoire, déclenchée par des agents infectieux ou lors de maladies non infectieuses, dites maladies “inflammatoires”. 31 Thermorégulation 4. Thermorégulation et santé Début chapitre I-Thermorégulation corporelle et régulation de la température environnementale Confort et sécurité des élèves. Devoir de Prévention des effets excessifs de la chaleur ou du froid sur la santé des enfants de maternelle ou de primaire Problème de santé (maladie, évanouissement…) Problèmes de concentration et du bien-être II- Réchauffement climatique et canicules Connaitre régulation thermique Savoir scientifique (corps & environnement) + Enjeu vital en santé publique et adaptation des sociétés humaines 32 Thermorégulation 4. Thermorégulation et santé Début chapitre FIN ANNEXE: Testez vos connaissances Retour en début de cours Début diaporama Testez vos connaissances 1- Quel organe du cerveau joue le rôle de « thermostat » ? 2- Citez deux mécanismes activés par le corps en cas de chaleur excessive. 3- Comment le corps réagit au froid intense? 4- Pourquoi la transpiration fait-elle baisser la température? 34 Thermorégulation 4. Thermorégulation et santé Fin Réponses 1- L’hypothalamus. 2- Vasodilatation cutanée et sudation (transpiration). 3- Frissons musculaires, vasoconstriction, comportement de recherche de chaleur. 4- L’évaporation de la sueur absorbe de la chaleur, ce qui refroidit la peau. 35 Thermorégulation 4. Thermorégulation et santé Fin