la thermor gulation l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
La thermorégulation PowerPoint Presentation
Download Presentation
La thermorégulation

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 59

La thermorégulation - PowerPoint PPT Presentation


  • 762 Views
  • Uploaded on

La thermorégulation. V. Gayrard Physiologie E.N.V.T. Introduction. Température corporelle: variable physiologique essentielle Nécessité du maintien de la température corporelle Lutte contre les variations de la température ambiante. La thermorégulation. 1. L’équilibre thermique

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'La thermorégulation' - efia


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
la thermor gulation

La thermorégulation

V. Gayrard

Physiologie

E.N.V.T.

introduction
Introduction
  • Température corporelle: variable physiologique essentielle
  • Nécessité du maintien de la température corporelle
  • Lutte contre les variations de la température ambiante
la thermor gulation3
La thermorégulation
  • 1. L’équilibre thermique
    • 1.1. Température centrale et environnement thermique
    • 1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante
  • 2. Réponses physiologiques aux variations de la température ambiante
    • 2.1. Lutte contre le froid
    • 2.2. Lutte contre la chaleur
  • 3. Mécanismes de régulation de la température corporelle
    • 3.1. Les bases neuronales de la thermosensibilité
    • 3.2. Coordination des réponses thermorégulatrices
    • 3.3. Les mécanismes de l’hyperthermie
1 1 temp rature centrale et environnement thermique
1.1. Température centrale et environnement thermique
  • Température ambiante:
    • Température radiante
  • Température centrale
    • Niveau moyen de l’énergie thermique
    • Degrés Celsius
    • Gradient thermique
    • Température rectale

Enveloppe

Noyau

1 1 temp rature centrale et environnement thermique6

T(°C)

39.1

38.9

Temps (h)

38.7

38.5

38.3

8

8

14

20

2

8

14

20

2

1.1. Température centrale et environnement thermique
  • Variations diurnes de la température

J Vet Med A 2005, 52: 377

1 1 temp rature centrale et environnement thermique7
1.1. Température centrale et environnement thermique

Température centrale

Relativement constante=HOMEOTHERMES

- Endohoméothermes: mammifères, oiseaux

- Exohoméothermes

Température centrale

Dépendante du milieu

ambiant

=HETEROTHERMES

1 1 temp rature centrale et environnement thermique8
1.1. Température centrale et environnement thermique
  • Le système isolant corporel
    • Peau, tissus cutanés et graisse sous-cutanée
    • Fourrure
    • Plumage
1 2 thermogen se thermolyse et temp rature ambiante
1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante
  • Equilibre thermique

Température

centrale

PRODUCTION DE CHALEUR

PERTES DE CHALEUR

THERMOLYSE

THERMOGENESE

Unités= joule (J), watt (W) avec 1W=1J/s, calorie (1cal= 4.18J)

1 2 thermogen se thermolyse et temp rature ambiante10
1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante
  • La thermogenèse
    • Quantité de chaleur libérée au cours des réactions chimiques
    • M=16.17 VO2 + 5.021 VCO2 – 2.167 VCH4 (eq 1)
    • M=20.46 VO2(eq2)
      • Calorimétrie indirecte: VO2, VCO2 et VCH4(ruminants) avec M en KJ, et les volumes en l
    • M=16.74 P0.75 (eq 3)
      • M en KJ/24h, P en kg

C6H12O6 + 8 O2 CO2 + 6 H2O + DH

1 2 thermogen se thermolyse et temp rature ambiante11
1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante
  • Thermogenèse de base: Production thermique minimale
1 2 thermogen se thermolyse et temp rature ambiante13
1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante
  • Thermolyse:

Qconduction = k1(T°enveloppe-T°ambiante)

Conduction vers l’air

Evaporation

Radiation

Convection

Pertes sensibles

Pertes insensibles

slide14

Zones

HYPOTHERMIE

HOMEOTHERMIE

HYPERTHERMIE

+

Température centrale

Lutte contre le froid

Lutte contre la chaleur

ENERGIE (production, perte)

Thermogenèse

Thermolyse totale

Thermolyse sensible

Thermolyse insensible

T° ambiante

-

T° léthale inférieure

T° léthale supérieure

TCI

TCS

1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante

1 2 thermogen se thermolyse et temp rature ambiante15

POUSSIN

PORCELET

PORC

VEAU

VACHE

MOUTON

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Température ambiante (°C)

1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante
  • Zone de neutralité thermique et températures critiques
la thermor gulation16
La thermorégulation
  • 1. L’équilibre thermique
    • 1.1. Température centrale et environnement thermique
    • 1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante
  • 2. Réponses physiologiques aux variations de la température ambiante
    • 2.1. Lutte contre le froid
    • 2.2. Lutte contre la chaleur
  • 3. Mécanismes de régulation de la température corporelle
    • 3.1. Les bases neuronales de la thermosensibilité
    • 3.2. Coordination des réponses thermorégulatrices
    • 3.3. Les mécanismes de l’hyperthermie
2 r ponses physiologiques aux variations de la temp rature ambiante
2. Réponses physiologiques aux variations de la température ambiante
  • 2.1. Lutte contre le froid
    • Limitation de la thermolyse
      • Adaptations physiologiques
      • Adaptations anatomiques
      • Adaptations comportementales
    • Augmentation de la thermogenèse
2 1 lutte contre le froid
2.1. Lutte contre le froid
  • Limitation de la thermolyse: adaptation physiologique
    • Pertes par évaporation d’eau sont minimales et constantes
    • Contrôle de l’apport de calories aux surfaces d’échange
      • Réduction du débit sanguin
      • Redistribution sanguine au niveau des membres et de la peau
2 1 lutte contre le froid19
2.1. Lutte contre le froid
  • Réduction du débit sanguin
    • Réaction de chasse

° C

25

15

5

Temps (h)

0.5

1

2 1 lutte contre le froid20
2.1. Lutte contre le froid
  • Redistribution sanguine au niveau des membres
2 1 lutte contre le froid21
2.1. Lutte contre le froid
  • Redistribution sanguine au niveau des membres

V. Tibiale antérieure

A. Tibiale antérieure

Tibia

Veine saphène interne

FROID

CHALEUR

Vt

Vs

At

Vt

At

Vt

Vs

Vt

PEAU

2 1 lutte contre le froid22
2.1. Lutte contre le froid
  • Redistribution sanguine au niveau de la peau

FROID

RCP

TA

RCS

PEAU

2 1 lutte contre le froid23
2.1. Lutte contre le froid
  • Limitation de la thermolyse: adaptations anatomiques
    • Isolation thermique
2 1 lutte contre le froid24
2.1. Lutte contre le froid
  • Limitation de la thermolyse: adaptations comportementales

Thermogenèse (kcal.m-2. h-1)

150

Nouveau-né isolé

100

50

Portée de nouveau-nés

10

20

30

Température ambiante (°C)

2 1 lutte contre le froid25
2.1. Lutte contre le froid
  • Limitation de la thermolyse: adaptations comportementales
2 1 lutte contre le froid26
2.1. Lutte contre le froid
  • Augmentation de la thermogenèse
2 1 lutte contre le froid27
2.1. Lutte contre le froid
  • Augmentation de la thermogenèse
    • Thermogenèse mécanique:
      • Frisson : activité musculaire involontaire et inefficace
      • Activité physique volontaire
    • Thermogenèse métabolique:
      • Métabolisme oxydatif mitochondrial+++
      • Tissu adipeux brun: mammifères
2 2 lutte contre la chaleur
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Facilitation de la thermolyse sensible
  • Augmentation des pertes insensibles
    • Sudation
    • Polypnée thermique
    • Thermolyse insensible d’origine comportementale
  • Réduction de la thermogenèse endogène et exogène
2 2 lutte contre la chaleur29

CHALEUR

RCP

RCS

2.2. Lutte contre la chaleur
  • Facilitation de la thermolyse sensible: Redistribution sanguine au niveau de la peau

PEAU

2 2 lutte contre la chaleur30
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation du débit sanguin
2 2 lutte contre la chaleur31

V. Tibiale antérieure

A. Tibiale antérieure

Tibia

Veine saphène interne

FROID

CHALEUR

Vt

Vs

At

Vt

At

Vt

Vs

Vt

PEAU

2.2. Lutte contre la chaleur
  • Facilitation de la thermolyse sensible:redistribution sanguine au niveau des membres
2 2 lutte contre la chaleur32
2.2.Lutte contre la chaleur
  • Facilitation de la thermolyse sensible
    • Thermorégulation du cerveau
  • Poches gutturales cheval
2 2 lutte contre la chaleur33
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Facilitation de la thermolyse sensible
    • Thermorégulation du testicule
2 2 lutte contre la chaleur34
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation des pertes insensibles
    • Evaporation de l’eau: un gramme d’eau emporte 2400J.
    • Evaporation transcutanée (perspiration), évaporation respiratoire
    • Sudation vs polypnée thermique
    • Influence taille animal
2 2 lutte contre la chaleur35
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Quantité d’eau nécessaire pour maintenir la température centrale

20

T°ambiante = 40°C

Evaporation (% du poids/h)

2

Log poids corporel

2 2 lutte contre la chaleur36
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation des pertes insensibles

SUDATION

POLYPNEE

2 2 lutte contre la chaleur37
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation des pertes insensibles
    • La sudation

Réabsorption

Sécrétion

2 2 lutte contre la chaleur38
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation des pertes insensibles
    • La sudation
2 2 lutte contre la chaleur39
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation des pertes insensibles
  • Polypnée thermique
2 lutte contre la chaleur
2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation des pertes insensibles
  • Polypnée thermique

Fréquence respiratoire (min-1)

Débit ventilation (l.min-1)

Volume courant (l)

120

1.5

120

80

1

60

40

0.5

40

40

40

42

42

42

39

39

39

41

41

41

Température (°C)

2 lutte contre la chaleur41
2. Lutte contre la chaleur
  • Polypnée thermique
2 lutte contre la chaleur42
2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation des pertes insensibles: avantages de la polypnée thermique/sudation
    • Contrôle forces de convection
    • Pas de pertes en électrolytes
    • Pas d’apport exogène de chaleur
    • Thermorégulation du cerveau
2 2 lutte contre la chaleur43

-

2

-

1

Evaporation d

eau (g.m

.h

)

1000

Eau

Boue

600

200

Temps (h)

3

2

1

2.2. Lutte contre la chaleur
  • Augmentation des pertes insensibles
  • Thermolyse insensible d’origine comportementale

-

-

2

2

-

-

1

1

Evaporation d

Evaporation d

eau (g.m

eau (g.m

.h

.h

)

)

1000

1000

Eau

Eau

Boue

Boue

600

600

200

200

Temps (h)

Temps (h)

3

3

2

2

1

1

2 2 lutte contre la chaleur44

Lait

Nourriture

kg

40

40

35

FROID

CHALEUR

30

30

25

Production de lait

20

20

15

Prise de nourriture

10

10

0

10

20

30

Température (°C)

-10

-20

2.2. Lutte contre la chaleur
  • Réduction de la thermogenèse: thermogenèse endogène
2 2 lutte contre la chaleur45
2.2. Lutte contre la chaleur
  • Réduction de la thermogenèse: thermogenèse exogène

Atmosphère

70 W

Radiation 220 W

Soleil 280 W

85°C

42°C

Thermogenèse endogène 45 W

Convection 70 W

40°C

Evaporation 165 W

Sol 60 W

Thermogenèse

Bilan énergétique (W)

Thermolyse

la thermor gulation46
La thermorégulation
  • 1. L’équilibre thermique
    • 1.1. Température centrale et environnement thermique
    • 1.2. Thermogenèse, thermolyse et température ambiante
  • 2. Réponses physiologiques aux variations de la température ambiante
    • 2.1. Lutte contre le froid
    • 2.2. Lutte contre la chaleur
  • 3. Mécanismes de régulation de la température corporelle
    • 3.1. Les bases neuronales de la thermosensibilité
    • 3.2. Coordination des réponses thermorégulatrices
    • 3.3. Les mécanismes de l’hyperthermie
3 m canismes de r gulation de la temp rature corporelle
3. Mécanismes de régulation de la température corporelle
  • 3.1. Les bases neuronales de la thermosensibilité
3 1 les bases neuronales de la thermosensibilit

Température hypothalamique (°C)

43

38

Perte de chaleur par évaporation (W)

5.0

30 min

2.0

3.1. Les bases neuronales de la thermosensibilité
  • Les thermorécepteurs hypothalamiques

J Physiol 1982, 322: 457

3 1 les bases neuronales de la thermosensibilit49

Corps calleux

Ny

Hypothalamique DM

Ny paraventriculaire

Ny

Hypothalamique postérieur

Ny Préoptique L

Ny Préoptique M

Glande pinéale

Ny Hypothalamique A

Ny Hypothalamique VM

Ny suprachiasmatique

Corps mamillaire

Ny arqué

Ny supraoptique

Nerf optique

Eminence médiane

Chiasma optique

Infundibulum

Neurohypophyse

Adénohypophyse

Ny: noyau, VM: ventro-médian; DM: dorso-latéral; M: médian; L: latéral; A: antérieur

3.1. Les bases neuronales de la thermosensibilité

Hypothalamus = principal centre d’intégration de la thermorégulation

3 1 les bases neuronales de la thermosensibilit50
3.1. Les bases neuronales de la thermosensibilité
  • Les thermorécepteurs cutanés: terminaisons nerveuses libres

Nombre de potentiels d’action par seconde

Récepteur au froid

Récepteur à la chaleur

Ann Rev Physiol, 1953, 15: 357

3 2 coordination des r ponses thermor gulatrices

Voies afférentes cutanées

Récepteur au froid

Récepteur à la chaleur

Fréquence PA

Thermolyse

Thermogenèse

Fréquence PA

3.2. Coordination des réponses thermorégulatrices

Modèle de Hammel (1965)

Concept de T°de consigne

(Set-point)

SP: neurone de la corne dorsale de la moelle épinière

OC: chiasma optique

MB: corps mamillaires

3 2 coordination des r ponses thermor gulatrices52
3.2. Coordination des réponses thermorégulatrices
  • Réponses thermorégulatrices
    • Réponse viscéro-motrice: ajustement de l’activité du SN autonome
      • Contrôle de la circulation sanguine: vasoconstriction vs vasodilatation
      • Contrôle de la sudation
      • Piloérection: « poils dressés »
      • Contrôle de la thermogenèse chimique (métabolisme cellulaire): rôle du tissu adipeux brun
    • Centre nerveux respiratoire (pons)
      • Contrôle de la polypnée thermique
    • Réponse motrice somatique
      • Contrôle de l’activité musculaire: tremblements ou frissons thermiques
    • Réponse humorale: hormones thyroïdiennes
3 2 coordination des r ponses thermor gulatrices53

Pertubation

(froid, chaud)

Variation de la température

Corporelle (±1°C)

Thermorécepteurs

Périphériques et centraux

Influx nerveux

Centres régulateurs

Thermolyse (noyaux préoptiques)

Thermogénèse (noyaux hypothalamiques post)

Hypothalamus

Hypophyse

Régulation

Retour à la température

de 37°C

Influx nerveux

TSH

sorties

Effecteurs

Peau

Médullosurrénales

Muscles

Thyroïde

Vasoconstriction

Ou

Vasodilation

Libérations

Des

catécholamines

Libérations

des Hormones

thyroïdiennes

Muscles

frissons

Élévation ou baisse de la température corporelle

3.2. Coordination des réponses thermorégulatrices
3 3 m canismes de l hyperthermie
3.3. Mécanismes de l’hyperthermie
  • Modifications de la température de consigne
    • Effet de la déshydratation
    • Effet des substances pyrogènes: fièvre
  • Perte de thermorégulation
    • Dépassement des capacités de dissipation de la chaleur: coup de chaleur
    • Perturbation des systèmes de régulation (pathologique, pharmacologique)
3 3 m canismes de l hyperthermie55
3.3. Mécanismes de l’hyperthermie
  • Fièvre: hyperthermie fébrile

Agents infectieux, leucocytes, macrophages

Libération de substances chimiques pyrogènes

Action sur l’hypothalamus qui libère des prostaglandines E

 température de consigne

3 3 m canismes de l hyperthermie56

Ajustement de la T° de consigne

T° de consigne augmentée

39.5

39

Vasodilatation

Sudation

Température corporelle (°C)

38.5

38

Température de consigne réduite

  • Sensation de froid
  • Vasoconstriction
  • Piloérection
  • Frissons

37.5

37

Temps en h

36.5

0

1

2

3

4

5

3.3. Mécanismes de l’hyperthermie
  • Fièvre
3 3 m canismes de l hyperthermie57
3.3. Mécanismes de l’hyperthermie
  • Coup de chaleur=perte de thermorégulation
  • Effet T° ambiante:
    • Influence de l’humidité de l’air, ventilation
  • Effet exercice
  • Limite du taux maximal de perte de chaleur
  • T° hypothalamus excessive: capacité de régulation
3 3 m canismes de l hyperthermie58
3.3. Mécanismes de l’hyperthermie
  • Le coup de chaleur
  • 41- 42°C : vertige, perte de conscience
  • Effets des très hautes T°corporelles: atteinte des parenchymes des cellules
  • Mortalité importante
    • Etude rétrospective de 54 cas (J Vet Intern Med 2006, 20:48)
      • T°: 41°C
      • Thrombopénie
      • Mortalité=50%
conclusion
Conclusion
  • Lutte contre les variations de la température ambiante: intervention d’un grand nombre de fonctions physiologiques et comportementales
  • Coordination par l’hypothalamus: contrôle l’activité de systèmes neuronaux effecteurs de la thermolyse et de la thermogenèse
  • Conséquences physiopathologiques des anomalies ou du dépassement des capacités de lutte contre la chaleur