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IV- La thermorégulation Etude dune voie de
régulation mixte (nerveuse et hormonale)
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Introduction et généralités
Homéothermes et Poïkilothermes. La température
est un élément déterminant de la physiologie -
imposée par lenvironnement - une variable
physiologique (milieu intérieur) - un déchet
métabolique de toutes nos cellules La régulation
de la température corporelle ou thermorégulation
nécessite - des capteurs spécifiques, sensibles
aux variations de températures ou
thermorécepteurs - des systèmes dintégration -
des effecteurs producteurs ou dissipateurs de
chaleur
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H I B E R N A N T
Température centrale indépendante du
milieu ambiant Par production de chaleur
interne HOMEOTHERMES
Température centrale dépendante du
milieu ambiant POIKILOTHERMES
4
Variation de la température en fonction de la
température ambiante
La température centrale des endothermes est
maintenue constante lorsque la température
ambiante varie.
5
Répartition de la température chez les
endothermes
La répartition de la température nest pas
homogène
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Température Constante au niveau du noyau
thermique?
Il existe des variations locales de la
température chez les endothermes
37
Hypothalamus
Température rectale
oesophage
estomac
Température (C)
36,5
Foie
Oreillette droite
Tympan
bouche
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Ceci montre quil existe des transferts
importants entre les organes
7
Pourquoi maintenir une température constante?
La température a des effets sur les processus
biologiques - effet sur la vitesse des
réactions enzymatiques - effet sur la
conformation des protéines - effet sur la
fluidité des membranes biologiques
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Q10 et vitesse de réaction
Lorsquon ? la température de 10C, la vitesse de
réaction ? dun facteur (le Q10)

• Fonction exponentielle

Vitesse de réaction
Q10 2
(vitesse doublée)
30
40
10
20
Temp. ?C
9
La température influence la consommation dO2
Doryphore
10
Tolérance aux écarts de températures ambiantes
La capacité de supporter des écarts de
température dépend de

• lespèce (patrimoine génétique)
• ex chameau temp extrême le jour et la nuit
• ex manchots/ vent froid -90C
• de la durée dexposition
• de lage, du stade du développement, de létat
  physiologique (grossesse, maladie)

La zone vivable se situe entre les
Températures létales supérieure et inférieure
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La condition dune température constante
Equilibre des échanges pour maintenir une
température constante
La température corporelle est le résultat de
léquilibre entre la production et la perte de
chaleur
Température centrale
PRODUCTION OU GAIN DE CHALEUR THERMOGENESE
PERTES DE CHALEUR THERMOLYSE
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PERTES DE CHALEUR THERMOLYSE
3) Convection (le courant dair du vent éloigne
lair chaud du corps)
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PERTES DE CHALEUR THERMOLYSE

• Radiations Émission de chaleur sous forme de
  radiations électromagnétique (IR moyen)
• Conduction diffusion par contact physique (de
  molécule à molécule)
• Convection renouvellement de lair ou de leau
  en contact avec le corps (molécules en contact
  avec le corps sont réchauffées)
• Evaporation le passage de létat liquide à
  letat gazeux est consommateur dénergie (chaleur
  latente de vaporisation)
• Respiration pertes obligatoires non régulée
• Sudation (0 à 3l/h ) glandes sudorales eccrines
  ont une activité en fonction des besoins de la
  thermorégulation (leau refroidit la peau)

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hyperthermie
hypothermie
homéothermie
Température
Thermolyse
Temp critique sup
Temp critique inf
Production de chaleur
Temp léthale en hyperthermie
Temp léthale en hypothermie
Thermogénèse
Temp ambiante
Neutralité thermique (33-35C)
Metab de sommet
La variation du métabolisme d'un sujet humain en
fonction de la température extérieure montre un
minimum autour de 30 C pour un sujet nu et
autour de 20 C pour un sujet moyennement
habillé. Ce sont les températures de neutralité
thermique. production pertes de chaleur sans
mécanismes correcteurs.

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PRODUCTION OU GAIN DE CHALEUR THERMOGENESE
La chaleur provient de l'énergie chimique libérée
par les grosse molécules au cours de leur
dégradation progressive. Une grande partie est
libérée dans les phases ultimes grâce au cycle de
Krebs. Une partie de l'énergie est transférée sur
la molécule d'ATP qui servira à différents
processus (contractions musculaires, transports
actifs, synthèses). Ces transferts et travaux
n'ont pas des rendements parfaits, d'où
l'apparition de chaleur à chacun de ces stades.
Ex lors de la contraction musculaire, 80 de
lénergie est dissipée sous forme de chaleur
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Les processus métaboliques produisent de la
chaleur
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PRODUCTION OU GAIN DE CHALEUR THERMOGENESE
1) ? des oxydations non couplées aux processus
utilisant de l'énergie (contractions musculaires,
transports actifs, sécrétions). Mécanisme
généralisé.

• ? des activités spécialisées usuelles utilisant
  de l'ATP, travail musculaire par exemple.
• ? lors de la digestion chaleur post-pandriale
  dégagée lors de la dégradation des aliments (ADS)

Cur, foie, les muscles squelettiques et le tissu
adipeux brun noyau thermique
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Froid ou chaud?
La sensation de froid ou de chaud dépend de la
température ambiante initiale
Courbes des seuils de sensation de réchauffement
ou de refroidissement cutané en fonction de la
température ambiante
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1- Les thermorécepteurs cutanés 2- Les
thermorécepteurs centraux situés dans
lhypothalamus
Les capteurs ou thermorécepteurs 2 types
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1- Les thermorécepteurs cutanés
36C
Ce sont des terminaisons nerveuses libres qui
répondent avec une fréquence de décharge max
(optimale pour une certaine plage de température
cutanée.
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2- Les thermorécepteurs internes ou centraux
Expérience de refroidissement local Expérience de
réchauffement local
Hypothalamus
Aires pré et supra optique
Zones sensible au chaud
Aires pré et supra optique Plus vers larrière
Zones sensible au froid
Lhypothalamus postérieur est insensible à la
température
Moelle épinière et tronc cérébral
Autres organes thermosensibles tractus
respiratoire, les reins le TD, le cur, la paroi
de certains vaisseaux
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Les mécanismes thermorégulateurs
La thermorégulation a pour fonction de maintenir
la température interne constante lorsque la
température externe varie dans de larges limites.
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Rôle de lhypothalamus
Lhypothalamus est un centre intégrateur du SNC
-Fonction Neuro-Végétative
-Fonction Neuro-Endocrinienne
-Fonction de régulations des comportements
-Fonction de régulations des comportements
Lhypothalamus intervient pour intégrer les
réponses motrices viscérales et somatiques, en
fonction des besoins du cerveau et de
lorganisme. Lhypothalamus est considéré comme
le cerveau végétatif
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Lhypothalamus est essentiel pour le maintien de
lhoméostasie
Homéostasie ensemble des mécanismes qui
régulent les paramètres physico-chimiques vitaux
de notre organisme
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Lhypothalamus est un centre intégrateur qui
reçoit des messages de plusieurs autres régions
HYPOTHALAMUS
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Lhypothalamus est une interface entre le SN et
le SE
HYPOTHALAMUS
Viscéro-motricité
Système endocrinien
Comportements
Puissante influence sur les grandes fonctions
physiologiques
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Données anatomiques
Situation - Partie du diencéphale - base de
lencéphale - En dessous des thalamus (son nom) -
le long des parois du 3 ventricule - Forme un
entonnoir relié à lhypophyse
1 de masse de la masse totale du cerveau 4 g
Sa destruction entraîne de graves perturbations
de grandes fonctions physiologiques
(thermorégulation)
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Coupe sagittale
29
Lhypothalamus est relié à lhypophyse

• Lhypothalamus est en relation avec lhypohyse.
• Lhypohyse est une glande endocrine très
  importante, située dans la selle turcique.
• Ces 2 structures communiquent par lintermédiaire
  de filets nerveux et des vaisseaux qui
  constituent la tige pituitaire.

Coupe sagittale
30
Lhypothalamus est relié à lhypophyse par des
filets nerveux
Ny paraventriculaire Ny supraoptique
HYPOTHALAMUS
Tige pituitaire ou infundibulum
Adénohypohyse Anté-hypophyse
Neurohypohyse Post-hypophyse
blanche
Rosée très irriguée
Selle turcique
Vue latérale
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Lhypothalamus est relié à lhypophyse
Par un système vasculaire
HYPOTHALAMUS
HYPOTHALAMUS
Plexus primaire du système porte Hypothalamo-hypop
hysaire
Plexus du lobe postérieur
Plexus secondaire du système porte Hypothalamo-hy
pophysaire
Plexus jonctions entre système artériel et
veineux, lieu de libération des hormones
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Lhypothalamus est divisé en 3 grandes régions
Coupe frontale
Hypothalamus latéral Région Médiane La région
Périventriculaire reçoit des afférences des 2
autres régions, du TC et du télencéphale. Dans la
région périventriculaire, il y a des cellules
neurosécrétrices qui libèrent des hormones dans
la circulation.
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Les noyaux hypothalamiques
les noyaux sont disposés en éventail
Adhérence interthalamique
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
Vue parasagittale
Ny noyau, VM ventro-médian DM dorso-latéral
M médian L latéral A antérieur
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Lhypothalamus contient des interocepteurs
Régulation Hydro-minérale Pression artérielle
Osmorécepteurs Chémorécepteurs Thermorécept
eurs
Régulation pH Comportement alimentaire Régulation
de respiration
Thermorégulation
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Hypothalamus, homéostasie et comportements motivés
Les neurones de la zone paraventriculaire (ou
périventriculaire) de lhypothalamus sont les
chefs dorchestre de réponses intégrées de
lorganisme. Ces réponses intégrées présentent
toujours 3 composantes 1- Une réponse humorale
sécrétion dhormone ou de neurohormones en
réponse à une stimulation spécifique qui contrôle
lactivité de lhypophyse 2- Une réponse
viscéro-motrice ajustement de lactivité des 2
système du système nerveux autonome (para et
sympathique) 3- Une réponse motrice somatique
les neurones hypothalamiques et surtout ceux de
lhypothalamus latéral déclenchent une réponse
somatique motrice adaptée à la situation.
36
Centres thermorégulateurs de lhypothalamus
Une variation de moins de 1C du sang irriguant
lhypothalamus suffit à provoquer une réaction de
thermolyse ou de thermogénèse importante.
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2 zones disctinctes impliquées dans la
thermorégulation
Adhérence interthalamique
Corps calleux
Chaud
Ny Hypothalamique DM
Ny paraventriculaire
Ny Hypothalamique postérieur
Ny Préoptique L
Ny Préoptique M
Glande pinéale
Froid
Ny Hypothalamique A
Ny Hypothalamique VM
Ny suprachiasmatique
Corps mamillaire
Ny arqué
Ny supraoptique
Nerf optique
Eminence médiane
Chiasma optique
Infundibulum
Neurohypophyse
Adénohypophyse
Hypophyse
Ny noyau, VM ventro-médian DM dorso-latéral
M médian L latéral A antérieur
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Comportement (Aire hypothalamique latérale)
Thermorécepteurs centraux
Hypothalamus
Influx nerveux afférents
Réponses humorales et Viscéromotrices
Peau
Thermorécepteurs périphériques
Thermorécepteurs centraux (situés plus profond et
sensibles à TC sang)
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Perturbation (froid, chaud)
Variation de la température Corporelle (1C)
Vasoconstriction Ou Vasodilation
Libérations Des catécholamines
Muscles Frissons horripilation
Libérations des Hormones thyroïdiennes
Élévation ou baisse de la température corporelle
40
Réponse au froid
41
Réponse humorale
Réponse nerveuse
42
Réponse au froid
-Le frisson musculaire Système nerveux
extrapyramidal Contractions désynchronisées des
MS Augmente le métabolisme dun facteur
5 -Thermogénèse chimique Augmentation du
métabolisme par réaction au froid Graisse brune
du nourrisson
-Vasoconstriction adrénergique cutanée localisée/l
imite les échanges avec le noyau thermique -
Horripilation adrénergique chair de
poule Érection des poils pour emprisonner lair
(couche isolante ou tampon) - Adaptations
comportementales -Vêtements, posture,
habitat -Activité post-prandiale activités
métaboliques élevées (stockage et
transformations chimiques des aliments) -
Activité musculaire Envie de bouger (Augmente 20
fois le métabolisme de base)
43
Régulation de la sécrétion de thyroxine
44

• Réponse comportementale
• porter des vêtements chauds pour éviter
  déperdition de chaleur
• boire des liquides chauds/ Manger
• augmenter activité musculaire
• changer de posture pour réduire la surface
  corporelle exposée (croiser les bras)

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Réponse au chaud
Inhibition du centre de la thermogénèse
46
Réponse humorale
Réponse nerveuse
47
Réponse au chaud
-Transpiration (jusquà 10-12 L/jour) Activation
des glandes sudoripares par augmentation de
lactivité orthosympathique (cholinergique) -The
rmogénèse chimique Diminution du
métabolisme -Vasodilatation cutanée Elimination
de la chaleur (conduction et radiation) -Adaptati
ons comportementales Vêtements, posture, habitat
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• Réponse comportementale
• porter des vêtements amples, de couleurs
  claires, qui réfléchissent lénergie radiante et
  réduisent le gain de chaleur. On a moins chaud
  habillé que nu car la peau nue absorbe lénergie
  radiante du soleil.
• Rechercher un environnement frais
• Augmenter la convection (ventilateur)
• Diminuer la Text (climatiseur)

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Réponses thermorégulatrices
Froid
Chaud
Vasoconstriction Frisson-Contraction
M Métabolisme de base Réponse pilomotrices Comport
ements diminuant la thermolyse
Vasodilatation Sudation Réponse
pilomotrices Comportements augmentant la
thermolyse
50
Réactions au froid
51
Réactions au chaud
52
Le coup de chaleur
Si Text ? ?
Hyperthermie
Tcent ? ?
Inhibition de lhypothalamus
Mécanismes de régulation de chaleur stoppés
Vitesse du métabolisme ?
Coup de chaleur
Lésions cérébrales et possibilités dissue
fatale. Immersion dans leau fraîche et prise de
liquides et délectrolytes. Linsolation peut
être le point de départ.
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La fièvre
Fièvre hyperthermie contrôlée.
Infection dans une région de lorganisme ou
autres troubles (cancer, réaction allergique,
traumatismes du SNC).
GB, cellules des tissus lésés, macrophages
Libération de substances chimiques pyrogènes (IL1
et IL6)
Action sur lhypothalamus qui libère des
prostaglandines
Les prostaglandines ajustent la valeur de
référence du thermostat hypothalamique à une
température gt amenant ainsi lorganisme à mettre
en marche des mécanismes de thermogenèse.
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La fièvre (suite)
Vasoconstriction
Déperdition de chaleur à la surface corporelle ?,
la peau devient froide et les frissons commencent
à générer de la chaleur
Augmentation de chaleur jusquà nouvelle valeur
de référence. La nouvelle Tcent est maintenue
jusquà ce que le processus se renversent ou que
les antibiotiques fassent effet.
Le thermostat est alors réglé plus bas et les
mécanismes de thermolyse se mettent en route
transpiration et peau rougit. Cela indique que la
température descend.
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La fièvre (suite)
La fièvre est dangereuse si la valeur du
thermostat est réglée trop haut. Risque de
dénaturation des protéines.
La fièvre en augmentant la vitesse du
métabolisme, accélère la cicatrisation et semble
inhiber la croissance bactérienne
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HYPOTHERMIE

• Tcent lt 35C
• diminution de la force musculaire
• frisson
• diminution du métabolisme des agents
  pharmacologiques
• Tcent lt 34C
• confusion mentale
• perte de connaissance
• Tcent lt 28C
• Bradycardie
• arythmie
• fibrillation ventriculaire
• ETIOLOGIES
• conditions extrêmes, anesthésie, sujet âgé,
  hypothyroïdie
• TRAITEMENT
• Réchauffement progressif perfusion
• utilisation clinique CEC

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HYPERTHERMIE

• Tcent gt 38C maxi 43C
• Coup de chaleur perte de thermorégulation
• réduction de la sudation
• augmentation de Tcent
• hypotension artérielle
• abolition/diminution des réflexes
• convulsions et mort cérébrale (Tcent gt42)
• ETIOLOGIE
• Pathologie héréditaire
• déshydratation
• hyperthyroidie, infection,...
• TRAITEMENT
• refroidissement progressif
• réhydratation

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Fonctionnement de la boucle de thermorégulation
?1 centre intégrateur commandant tous les
effecteurs (hypothalamus) ?2 centre intégrateur
commandant une parties des effecteurs (Moelle
épinière)
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(No Transcript)