PHYSIOLOGY ANIMALE – THERMOREGULATION

PHYSIOLOGY ANIMALE – THERMOREGULATION

PHYSIOLOGIE ANIMALE (etienne. [email protected] fr) LA THERMOREGULATION Introduction La température corporelle est la température centrale associée ? la température périphérique ; t’ centrale perçue par le SNC et la to corporelle est l’ajout de la to centrale et de la to périphérique.

Réguler cette ta ne v org fonction des conditio cli aussi varier physiolo ueme circadiennes en fo filles, lors du cycle m a modifier en air que cette to va oments (variation la journée) ; pour les ir une augmentation de la to au moment de l’ovulation dû à une augmentation de rogestérone. La to corporelle est associée au métabolisme énergétique (après le repas post-prandiale), certains organes (muscles) vont créer, dans des quantités très importantes, de la chaleur dans notre organisme.

Enfin on a des situation physiopathologiques. I – Classification des animaux en fonction de la température extérieure Les animaux font face aux variations thermiques de l’environnement de manières différentes : les animaux homéothermes (mammifères, oiseaux) : en dépit des variations extérieurs, la ta centrale reste stable quelque soit la ta hange avec la to ambiante, La température centrale varie en fonction de l’environnement .

On les appelle également « animaux à sang froid », certains de ces animaux sont capable de

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devenir des « animaux a sang chaud » tels que les lézards qui vont tout faire pour rester en plen soleil de manière à avoir un sang qui deviendra chaud ; certains poissons, pour changer leur ta, vont changer de profondeur en se rapprochant de la surface de la mer de manière à capter la chaleur On peut aussi classer les animaux en fonction de l’origine de la source de chaleur corporelle, on a les endothermes (mammifères, iseaux, certains reptiles,l’homme) qui produisent leur propre chaleur (limiter la perte d’eau) et donc en priorité du métabolisme énergétique.

On trouve aussi les ectothermes, c’est à dire les anlmaux qui dépendent de la chaleur de leur environnement, et enfin les hétérothermes qui peuvent avoir divers degrés de production de chaleur mais qui n’ont pas de système de régulation précis, c’est notamment le cas des serpents, insectes mais aussi d’animaux qui ont une to corporelle stable mais qui va varier de façon ponctuelle et dans certains cas (anmaux qui hibernent, nourrissons) Il – L’homéostasie Comment est réguler la to d’un animal endotherme ? Cette to est régulée par des mécanismes d’homéostasie qui vont contrôler la production et la perte de chaleur tout ça pour avoir une to corporelle qui soit stable et complètement indépendante de la to extérieure.

Pour les mammifères, la ta centrale est entre 37 et 380C et pour maintenir cela on va avoir deux mécanismes principaux : la thermogenès entre 37 et 380C et pour maintenir cela on va avoir deux mecanlsmes principaux : la thermogenèse (production de chaleur) la thermolyse (dissipation de chaleur) Parmi ces mécanismes, on va vor différentes réactions qui vont intervenir (comportementale et sociétale par exemple). La zone de neutralité thermique (zone de confort) Il s’agit de la thermo-neutralité ; c’est une zone de température ambiante pour laquelle l’organisme n’a pas besoin de mettre en place des mécanismes de thermo-régulations. Dans cette zone, les modifications de la to vont se faire par la vasomotricité (régulation physiologique pour les vaisseaux au niveau de la peau se rétractent au se dilatent vasodilatation augmentation TOext – ou vasoconstriction = inverse).

Un des autres effets qui intervient dés que l’on dépasse cette zone, sont les effets pilomoteurs (chair de poule). Quand la to ambiante diminue en dessous de cette zone, les effets vasomoteurs et pilomoteurs ne fonctionnent plus comme il faut, d’autres systèmes se mettent en place on parle d’hypothermie 370C); à l’inverse on parle d’hyperthermie 37 oc). La to à thermo-neutralité est de 280C, pas de perte ni de gain de chaleur ; la zone va donc comprendre une marge de 2/3 degrés ; chez le nouveau-né c’est 320C. On trouve ensuite des to critiques où l’organisme ne pourra pas éguler pour avoir une to corporelle constante (1 oc chez l’adulte et 230C chez le nouveau-né).

Ill — Régulation de la température corporelle Elle se fait par une voie réflexe ; quand on va au delà de 37 oc, on va avoir par voie reflexe des mecanismes qui vont se mettre en plac va au delà de 370C, on va avoir par voie réflexe des mécanismes qui vont se mettre en place et qui vont avoir trois composante des détecteurs de température ou capteurs thermiques : une modification de la to corporelle chute ou augmente, on va avoir des détections qui vont se faire grâce à des thermorécepteurs ui vont envoyer, par des afférences, les informations à un centre d’intégration qui est l’hypothalamus. Cet hypothalamus va envoyer des indications aux effecteurs pour assurer la thermogénèse ou la thermolyse (troisième composante) pour créer de la chaleur ou bien en libérer. 1 – Centre d’intégration, l’hypothalamus Cest un thermostat des mammifères qui doit maintenir l’organisme à 37 oc à l’aide de mécanismes. La partie de l’hypothalamus qui va intégrer cela est l’hypothalamus postérieure qui va contrôler cette production et perte de chaleur n gérant les informations qui viennent de la périphérie. On a aussi le cortex qui va être sensible aux changements de to extérieures de l’organisme. – Les thermorécepteurs Ce sont des terminaisons nerveuses qui vont être sensibles à la ta, on en trouve deux types chez les endothermes : thermorécepteurs centraux : situés dans les structures profondes de l’organisme, on les trouve dans l’hypothalamus antérieur, mais aussi du tronc cérébral, de la moelle épinière et des viscères. Ce sont donc des neurones capable de détecter les changements e to ; ces neurones vont avoir une fréquence de décharge de potentiel qui va augmenter ou diminuer avec la ta. thermorécepteurs périphériques : situés au niveau de la peau et de la langue, ils jouent un rô thermorécepteurs périphériques : situés au niveau de la peau et de la langue, ils jouent un rôle secondaire.

Ils vont surtout renseigner l’organisme et donc l’hypothalamus sur la to extérieure. parmi eux on trouve les thermorécepteurs sensible au chaud et qui vont envoyer des informations lorsque la to extérieur varie de 30 à 460C (la peau se réchauffe, les thermorécepteurs e détecte et augmente leur fréquence de décharge) ; et les thermorécepteurs sensible au froid pour les to comprises entre 10 et 250C, la peau se refroidle et leur fréquence de décharge augmente pour créer de la thermogenèse. Ces thermorécepteurs sont très sensibles, ils peuvent prendre en compte une variation de 0,01 oc qui sont détectable au niveau des thermorécepteurs périphériques. – Les effecteurs Certains sont activés par les SN autonome par les artérioles cutanées, glande suronetal ; mais certains vont aussi être activés par des motoneurones les effecteurs sont des muscles quelettiques ou par des neuro-sécrétions (hormones thyroïdiennes, axe hypothalamo-hypophysaire) les effecteurs sont les muscles et les tissus adipeux. IV – Lutter contre le froid En situation de froid, va se mettre en place la thermogenèse dont deux types de mécanismes sont mis en jeu : diminution de la perte de chaleur (diminution de la thermolyse) augmenter la production de chaleur dans l’organisme (augmente la thermogenèse) – La vasoconstriction On va donc avoir une vasoconstriction des vaisseaux cutanés (diminution du diamètre moins de sang va affluer donc moins e chaleur va arriver à la p vasoconstriction va se f moins de sang va affluer donc moins de chaleur va arriver à la périphérie).

La vasoconstriction va se faire par SN sympathique et cela va permettre de créer un gradient thermique entre la peau et les viscères. La noradrénaline va être à l’origine de la vasoconstriction des vaisseaux cutanées. Le deuxième système pour diminuer la perte de chaleur est la pilo-érection ou « chair de poule celle ci est liée à une contraction musculaire des muscles oripilateurs qui vont reliés les poils à la peau et qui vont e contracter de manière à augmenter légèrement la surface de la peau et dans ce cas là, on limite la diffusion de la chaleur avec l’extérieur et l’on s’isole. Le SN autonome va agir pour permette la contraction de ces muscles. La troisème adaptation est plutôt sociétale (habits pour l’homme) ou comportementale (chauffage). – Augmentation de la production de chaleur Elle va dépendre soit d’une activité musculaire volontaire, soit d’une activité musculaire involontaire autrement appelé la thermogenèse avec frissons ; mais cette production de haleur peut venir d’une augmentation de l’activité métabolique (thermogenèse sans frissons). Ceci va intervenir principalement au niveau des muscles mais aussi au niveau du tissu adipeux bruns chez certains animaux. Activité musculaire volontaire : c’est la prlncpale régulation permettant la production de chaleur, le fait de volontairement s’activer va augmenter la fréquence cardiaque de manière à ce qu’il y est beaucoup de sang qui afflue pour pouvoir se réchauffer. Thermogenèse avec frisson : le frisson est une contraction des muscles qui