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Physiologie (spécialité médecine) – Thermorégulation
PHYSIOLOGIE
PHYSIOLOGIE
Cours 4 - Thermorégulation
Pr DENJEAN
Ce document est un support de cours datant de l’année 2013-2014 disponible sur www.tsp7.net 1
I. Introduction, généralités
II. La température corporelle
III. Thermorécepteurs et centres régulateurs
IV. Modalités des échanges thermiques
V. Équations
VI. La thermorégulation physiologique
VII. Différentes zones de thermorégulation
VIII. Conditions extra physiologiques

Physiologie (spécialité médecine) – Thermorégulation
/!\ Notes : Pour ce cours soyez bien vigilant, on ne sait vraiment pas ce qui peut tomber (même les explica-
tions qui « semblent » insignifiantes !)
I. INTRODUCTION, GÉNÉRALITÉS
•Animaux homéotherme: dont la température centrale est étroitement régulée (l'essentiel des
mammifères)
• Animaux poïkilotherme: température centrale dépendante de la température externe (ex : les serpents)
•Animaux hibernant, capable de réguler et /ou abandonner toute régulation de la température centrale
(ex : les ours)
L’homéothermie ne s’applique qu’au noyau, c’est-à-dire l’ensemble des organes. Elle se traduit par un
équilibre entre thermogénèse (gains de chaleur) et thermolyse (pertes de chaleur). Elle varie
physiologiquement.
La chaleur, produite dans le noyau, est transportée à travers l’écorce (= le revêtement cutané) jusqu’à la
peau. Les échanges de chaleur avec l’environnement se font au niveau de la peau. Il y a nécessité d’un gradient
de température entre le noyau et l’écorce, ainsi qu’entre la peau et l’extérieur.
La température constante permet de maintenir un stock de chaleur constant.
[Transferts importants entre les organes :
La température centrale est égale à la température artérielle mais elle est difficile à mesurer car elle utilise
des méthodes invasives. On approxime ainsi la température centrale par la température rectale ou
tympanique. Les autres organes sont à une température plus basse. Il y a donc toujours transfert de chaleur
du tronc vers le reste du corps, du chaud vers le froid (dans le sens d’une baisse de potentiel).
La température a des effets biologiques :
•Effet sur la vitesse de réaction enzymatique (trop chaud = dégradation des enzymes, trop froid =
réaction lente).
•Effet sur la conformation stéréochimique des protéines (la vitesse de phosphorylation de l’actine est
modifiée par la température, la vitesse des mouvements, d’agitation est différente en fonction de la
température).
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Un homéotherme peut fonctionner même à faible température, contrairement à un poïkilotherme comme
le doryphore, qui meurt ou est inactif quand la température baisse.
Fable du rat et du serpent : à 10°C le rat, homéotherme, conserve un métabolisme actif et donc mange le
serpent. A 30°C le serpent, poïkilotherme, reprend le dessus et mange le rat.]
II. LA TEMPÉRATURE CORPORELLE
A. Une température centrale fixe mais externe variable
•Température variable selon les organes, T°sang artériel (37°C) et veineux (variable) :
Le sang artériel est issu du noyau, le cœur étant l’organe le plus homéotherme possible, il arrive à la
périphérie à 37°C. En revanche le sang veineux (qui reste longtemps dans l’organe) prend la température
de l’organe qu’il irrigue, sa température est donc variable.
T°rectale, ou tympanique = T°«centrale» (également température hypothalamique)
•Noyau, 80% masse corporelle, T° «constante » : Le noyau est le centre de l’individu, maintenu à
température constante (homéotherme).
•Enveloppe ou écorce, <20%, variable, T°variable car fonction de la température ambiante.
•Importance de la circulation cutanée :
Les échanges thermiques se font essentiellement par la circulation cutanée sanguine.
•Notion de T°de neutralité thermique :
Confort thermique, température où l’organisme utilise un minimum d’énergie pour lutter contre le froid
ou le chaud, avec un minimum d’intervention physiologique.
Importance de la circulation cutanée.
Notion de shunt artério-veineux :
La température cutanée diminue avec la
température ambiante. Le sang cutané veineux
revient alors froid au cœur. Un système
profond permet au sang artériel de ne pas
passer par la peau, et donc de limiter
considérablement le refroidissement de celui-
ci.
La circulation cutanée est mixte (nutritive et
fonctionnelle) donc si cette situation persiste,
cela entraîne une gangrène de la peau.
On a donc deux réseaux, un superficiel et un
profond. Le débit du superficiel est contrôlé par
un sphincter (muscle lisse sur le schéma) : il se contracte en situation de froid et se dilate s'il fait chaud. Quant à
la veine profonde, elle est maintenue près de l'artère pour que la chaleur de celle-ci lui soit transférée par
conduction.
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Échange de chaleur par conduction :
Les capillaires profonds se trouvent à proximité des petites veines, ce qui permet une perte de chaleur
moins importante au niveau de la surface cutanée.
Le débit sanguin cutané est très variable. La circulation sanguine transporte la chaleur du noyau vers la
périphérie (importance du gradient ΔT° indispensable aux transferts de chaleur sachant que Tpeau < Tnoyau).
Elle est modulée par la vasomotricité (vasodilatation/vasoconstriction) (SNA)
La régulation de la vasomotricité cutanée se fait par le système sympathique (vasoconstriction) et le
système parasympathique (vasodilatation) (antagonisme du sympathique).
La thermorégulation nécessite :
•Des capteurs spécifiques (thermorécepteurs)
•Un centre de régulation (intégration)
•Des effecteurs producteurs ou dissipateurs de chaleurs
B. Équilibre des échanges pour maintenir une température constante
La température corporelle résulte de l’équilibre ente la production et la perte de chaleur. Il y a un équilibre
des échanges pour maintenir une température constante. (Une température centrale constante est synonyme
d’un équilibre entre perte et gain de chaleur, lorsque thermolyse équivaut à thermogénèse).
C. Thermogenèse
La thermogénèse a pour origine l’énergie chimique libérée lors des transformations, en particulier par
oxydation (lipides +++ ). Elle a lieu dans tous les tissus, mais surtout au niveau des muscles et du tissu adipeux
brun (chez le nouveau-né et l’enfant, il a tendance à disparaître ensuite). Elle est sous la dépendance de
mécanismes de contrôle hormonal mais aussi de contrôle nerveux.
Entre 22 et 32°, il n’y a pas de réaction physiologique autre qu’une vasomotricité cutanée partielle (on est
dans la zone du métabolisme de base, ou neutralité thermique sur le schéma).
Si la température dépasse les 32 °, « on ouvre les vannes » : vasodilatation pour refroidir la peau et
sudation. Si la température augmente trop, le noyau n’arrive plus à s’adapter et la température centrale
augmente, c’est l’hyperthermie (à ne pas confondre avec la fièvre, cf plus loin) qui peut avoir de lourdes
conséquences (au-delà de 41,5°/42° en température centrale, lésions irréversibles au cerveau).
Si la température passe en dessous de 22°, on a une vasoconstriction pour limiter les pertes de chaleur et
une augmentation de la production de chaleur métabolique (frissons : contractions musculaires involontaires,
dans ce but).
Si la température baisse trop, la température centrale baisse également et on entre en hypothermie.
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Température
centrale
PERTES DE CHALEUR
PRODUCTION OU GAIN
DE CHALEUR
THERMOGENESE THERMOLYSE

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III. THERMORÉCEPTEURS ET CENTRES RÉGULATEURS
A. Circuit de Régulation
B. Thermorécepteurs
•Thermorécepteurs cutanés : terminaisons nerveuses
libres, sensibles au chaud ou au froid. Réponse en
fréquence, réponse aux variations rapides de T°
•Thermorécepteurs internes, organiques et viscéraux
C. Centres thermorégulateurs
•Hypothalamiques
–Sensible au chaud dans les aires pré et supra
optiques de l’hypothalamus antérieur. Sa
stimulation entraîne polypnée (chez l’animal,
comme le chien qui ne peut pas transpirer : il augmente sa fréquence respiratoire pour faire évaporer
l’eau sur sa langue et ainsi diminuer sa température centrale), vasodilatation et sudation.
–Sensible au froid, même stimulation mais déborde vers l’arrière. Sa stimulation supprime la polypnée
(augmentation de la FC et diminution du volume courant, elle n’a lieu que chez le chien car il n’a pas
de système de sudation et utilise la polypnée pour perdre la chaleur par voie respiratoire) et
provoque vasoconstriction et frisson.
•Sensibilité est < 1°C (il n’y a de réponse thermorégulatrice que si la température centrale s’écarte de la
température de consigne d’au moins 1°C)
•Il existe d’autres neurones thermosensibles au niveau du tronc cérébral et de la moelle, plus ou moins
actifs selon les espèces.
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