6) La fièvre et les protéines de choc 7) Conclusions

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1 THERMOREGULATION Plan simplifié du cours 1) Définitions THERMOGENESE THERMOLYSE NOYAU THERMIQUE 2) Rôle de la circulation 3) Régulation thermique 4) Mesure de la température 5) Réponses thermorégulatrices réponses au froid et au chaud hypo et hyperthermie 6) La fièvre et les protéines de choc 7) Conclusions

2 1) DEFINITIONS CHALEUR : 1 DECHET DU METABOLISME CELLULAIRE PRODUIT DE FAçON PERMANENTE ENDOTHERMES 2 TEMPERATURE OPTIMALES POUR LES REACTIONS CHIMIQUES/ENZYMATIQUES (5-40 C) Température centrale indépendante du milieu ambiant Par production de chaleur interne = HOMEOTHERMES H I B E R N A N T ECTOTHERMES Température centrale dépendante du milieu ambiant =POIKILOTHERMES

3 1) DEFINITION PRODUCTION OU GAIN DE CHALEUR Température centrale PERTES DE CHALEUR THERMOGENESE THERMOLYSE

4 NOTIONS FONDAMENTALES ECHANGES THERMIQUES = MECANISMES PERMETTANT LES PERTES (ou GAINS) DE CHALEUR peau paroi CONDUCTION Tcut gld sudoripares CONVECTION AIR (eau) RADIATION infra-rouge EVAPORATION (SUDATION) paroi Tamb

5 Bases Physiques des échanges Thermiques RADIATION (60%) CONVECTION CONDUCTION Q =K(Tamb - Tcut) + Vair² jusqu'à 90 Km/h circulation sanguine cutanée EVAPORATION pertes insensibles (respiration)» 600mL/24h = 390 Kcal/24h pertes urinaires, fécès SUDATION +++» 1L/h -> 8730 Kj/h» H2O et NaCl (-> déshydratation +++)» jusqu'à 60% d'humidité glandes sudoripares (eccrine, apocrines)

6 NOTIONS FONDAMENTALES THERMOGENESE (endothermes) = PRODUCTION DE CHALEUR 1 Augmentation de l'activité tissulaire» Métabolisme basal = métabolisme de l'individu au repos, en neutralité thermique = W/m²» Muscles 18%, Viscères 56%, Cerveau 16% 2 Augmentation activité musculaire squelettique» Frisson : activité musculaire involontaire et inefficace sous contrôle hypothalamique (x 4 production chaleur)» activité physique volontaire (jusqu' à 90%) 3 Thermogénèse sans frisson» métabolisme oxydatif mitochondrial+++» Adrénaline, glucocorticoides, hormones thyroidiennes, glucagon» tissu adipeux brun» acclimatation au froid +++

7 NOYAU THERMIQUE Enveloppe = ISOLANT T cent ISOLATION NOYAU Ambiance FROIDE Ambiance CHAUDE -ISOLATION FONCTION DE LA CIRCULATION CUTANEE -AJUSTEMENT VARIABLE DE L'ISOLATION

8 2) ROLE DE LA CIRCULATION CIRCULATION CUTANEE = échangeur thermique TISSU SOUS-CUTANE = isolant thermique D'après Aschoff et Wever (Dtsch Med Woxhenscher, 84, 1509, 1959 et Université Liège

9 LA PEAU = ECHANGEUR THERMIQUE ENVIRONNEMENT PEAU VEINES SUPERFICIELLES Transferts de chaleur à contre courant Shunts veino veineux C ARTERES ET VEINES PROFONDES Gradient thermique * OUVERTURE DES SHUNTS ARTERIOVEINEUX A LA CHALEUR / FERMETURE AU FROID * CONTROLE SYMPATHIQUE Dépend des térritoires Acrales (main, face) et non acrales (avt bras,...)

10 THERMOREGULATION CEREBRALE D'après Laburn et al, J Physiol, 406, 331, 1988 et Université Liège

11 3) REGULATION THERMIQUE 37 C Tcent (noyau) Tcut (enveloppe) 31 neutralité thermique > RYTHME CIRCADIEN ET SAISONNIER mini à 5h et maxi à 20 h -> EQUILIBRE ENTRE PRODUCTION ET DISSIPATION -> REGULATION PRECISE : T Noyau fluctue de 1 par 24h Tamb C

12 REGULATION CENTRES THERMOREGULATEURS HYPOTHALAMIQUES CONSIGNE THERMORECEPTEURS CENTRAUX (moelle epinière) CORDONS MEDULLAIRES THERMORECEPTEURS HYPOTHALAMIQUES AIRE PREOPTIQUE ANTERIEURE THERMORECEPTEURS CUTANES (fibres C et A) FROID et CHAUD SYSTEME NERVEUX AUTONOME SYMPATHIQUE SNmoteur ACTIVITE MUSCULAIRE Nora Ach CIRCULATION CUTANEE GLANDES SUDORIPARES

13 REPONSES THERMOREGULATRICES D'aprèsUniversité Liège

14 4) MESURE DE LA TEMPERATURE TEMPERATURE CENTRALE Buccale Rectale Oesophagienne Tympanique TEMPERATURE PERIPHERIQUE Cutanée moyenne différence périphérie/centrale = reflet de l'enveloppe

15 5) REPONSES THERMIQUES AU FROID THERMOGENESE Hypothalamus postérieur VASOCONSTRICTION CUTANEE 200 ml/min -> 20 ml/min augmentation du tonus sympathique hypertension artérielle phénomène de chasse vasculaire FRISSON THERMOGENESE SANS FRISSON Catécholamines Hormones thyroïdiennes glucocorticoïdes glucagon HYPOTHERMIE : Tcent<35 C Anesthésie

16 REPONSE THERMIQUE A LA CHALEUR THERMOLYSE hypothalamus antérieur VASODILATATION CUTANEE Vasodilatation active et passive Réduction du tonus sympathique Hypotension artérielle SUDATION Glandes eccrines 1.5 à 6 l/h si Tamb > C innervation sympathique a médiation cholinergique - récepteurs muscariniques Rôle dans acclimatisation» augmentation de sudation» diminution de la Tcut seuil» diminution excrétion de NaCl

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

18 HYPERTHERMIE Tcent > 38 C maxi 43 C Coup de chaleur = perte de thermorégulation réduction de la sudation augmentation de Tcent hypotension artérielle abolition/diminution des réflexes convulsions et mort cérébrale (Tcent >42 ) ETIOLOGIE Pathologie héréditaire déshydratation hyperthyroidie, infection,... TRAITEMENT refroidissement progressif réhydratation

19 6) FIEVRE HYPERTHERMIE PAR DEREGLEMENT DES MECANISMES DE REGULATION AGENTS INFECTIEUX, TC,... PYROGENES BACTERIENS = endotoxines PYROGENES ENDOGENES = système immunitaire en réponse à l'infection (ex IL6) DECALAGE DU POINT DE CONSIGNE Tcent nouvelle consigne Vasoconstriction Frisson sudation vasodilatation 37 TPS

20 PROTEINES DE CHOC THERMIQUE Synthèse par les cellules exposées à des température subléthales de Pr - (30 à 110 KD) : HSP (Heat Shock Proteins) = classe des Protéines de stress (anoxie, froid, osmotique..) Rôle physiologique? Amélioration des performances cellulaires et tolérance?

21 CONCLUSIONS Fonction dont aucun organe n'est vraiment spécialisé Adaptation de l'humain plutôt à la chaleur Régulation par le SNC Importance en clinique : Contrôle de l'hyperthermie et de la fièvre Effets des agents anesthésiques sur la thermorégulation Adaptation (acclimatisation) A lire : Physiologie appliquée à la médecine, Samson-Wright, pp 398