La régulation de la température corporelle

Tout le monde sait qu’un corps humain fonctionne mieux à 37 °C (98,6 °F), cette température étant considérée comme la température optimale. Toutefois, le corps humain se contrôle constamment pour maintenir cette température, qui est affectée aussi bien par des processus internes (le métabolisme actif produit de la chaleur, pendant un exercice physique par exemple) que par des conditions externes (la température ambiante varie sans cesse au fil de la journée).

Pour maintenir un tel équilibre thermique, le corps humain utilise des processus homéostatiques pour réagir aux stimuli.

Un changement de température corporelle est généralement détecté par les thermorécepteurs de la peau. Ces thermorécepteurs sont des cellules nerveuses spécialisées, que l’on distingue généralement en deux catégories : les détecteurs de chaleur et les détecteurs de froid. Ils sont présents sur l’ensemble de notre peau, mais on en trouve en concentrations plus élevées à certains endroits spécifiques, comme la paume de nos mains. Nous avons environ 3 à 4 fois plus de récepteurs de froid que de récepteurs de chaleur, mais ceux-ci se trouvent plus profondément dans le derme que les récepteurs de chaleur, qui sont eux plus proches de la surface. Une fois que ces récepteurs détectent un changement de température corporelle supérieur à 0,5 °C (1 °F), sachant que cette valeur est la tolérance des êtres humains dans la plage 36,5 - 37,5 °C (97,7 - 99,5 °F), ils utiliseront leurs axones pour envoyer un signal à l’hypothalamus, le centre de contrôle de la température corporelle dans le cerveau.

Différentes parties de l’hypothalamus réagiront au signal des capteurs et agiront de manière opposée en fonction de ce dont le corps aura besoin (se refroidir ou se réchauffer). Pour les températures excessivement élevées, l’hypothalamus antérieur déclenchera une réponse thermolytique, soit l’envoi de signaux indiquant de refroidir le corps. Pour les températures corporelles froides, l’hypothalamus postérieur activera des processus pour réchauffer le corps. Ces deux processus déclencheront ce qu’on appelle des « cascades » dans le corps en communiquant avec différents effecteurs, ou avec les mêmes, mais avec des messages opposés.

Si le corps se réchauffe, l’hypothalamus antérieur communiquera aux glandes sudoripares eccrines de sécréter de l’eau via la peau (plus particulièrement via le derme) afin d’évacuer de la chaleur. Ce phénomène est celui de la transpiration, qu’on appelle également la perspiration. Les glandes sudoripares eccrines se trouvent sur l’ensemble de la peau mais sont concentrées dans certaines zones, comme la paume des mains ou la plante des pieds. Faites attention à ne pas les confondre avec les glandes sudoripares apocrines, qui se trouvent notamment dans les aisselles et qui n’évacuent pas d’eau, mais plutôt une substance huileuse qui contient des métabolites indésirables et des débris bactériens. L’hypothalamus antérieur déclenchera également la vasodilatation des vaisseaux sanguins proches de la surface de la peau. L’élargissement de ces vaisseaux augmente la surface de l’interface entre le sang et la peau ; ainsi, davantage de chaleur est transportée du sang à la peau, puis vers l’environnement externe. C’est pour cette raison que l’on a tendance à paraître plus rouge pendant l’effort.

À l'inverse, si le corps se refroidit, l’hypothalamus postérieur demandera aux vaisseaux sanguins de se contracter. Cette vasoconstriction limitera l’interface entre le sang et la peau et préservera ainsi une partie de la chaleur dans la circulation sanguine. Toutefois, l’hypothalamus postérieur contactera également un autre effecteur : les muscles. Ceux-ci se contracteront et se relâcheront régulièrement et rapidement pour faire frissonner le corps. Le métabolisme des contractions rapides entraîne la production secondaire de chaleur, qui réchauffe alors les tissus alentour.

Dans les deux cas, la réaction des effecteurs permet généralement au corps d’atteindre un état stable, c’est-à-dire un équilibre thermique actif qui limitera les dommages causés au corps. Toutefois, si la situation perdure, notre corps peut ne pas réussir à gérer de telles conditions sur le long terme, ce qui entraînera des coups de chaleur ou une hypothermie potentiellement fatals.