Comment notre corps produit-il de la chaleur ?
Pour notre corps, lutter contre le froid consiste à maintenir un équilibre entre la production de chaleur par le métabolisme et les pertes au niveau de la peau. Cette dernière n'est généralement qu'à 33,5° C, alors que la partie interne (thorax, abdomen, cerveau, muscles) est à 37° C.
Ce qui explique pourquoi une température supérieur à 37° C nous semble chaude. En fait, nus, au repos et sans vent, nous sommes à l'aise lorsque la température extérieure est de 30° C. Dans l'eau, nous préférons 34° C, car les pertes y sont 25 fois plus importantes.
Que fait le corps humain pour se défendre du froid ? À des températures modérément froides (5-10°C), un afflux de sang vers la peau permet un réchauffement immédiat de celle-ci. Ainsi, les mains des enfants qui jouent dans la neige deviennent rouges. Mais lorsque le froid est trop important, d'autres stratégies sont utilisées.
La première : Produire davantage de chaleur, essentiellement en faisant fonctionner les muscles. L'énergie nécessaire provient de l'alimentation. C'est pourquoi l'appétit est plus grand en hiver qu'en été. L'activité musculaire de frisson, d'une efficacité prodigieuse, produit environ 200 watts par m2 de surface corporelle, soit la même énergie que trois lampes de bureau. Si le frisson est de courte durée, néanmoins il se répète par périodes de plus en plus rapprochées à mesure que le froid s'intensifie.
La deuxième stratégie : Elle consiste à limiter les pertes thermiques. C'est le rôle de la vasoconstriction, ou contraction des vaisseaux sanguins situés près de la peau. La circulation sanguine cutanée diminuant, les échanges de chaleur avec l'extérieur baissent aussi : il y a redistribution du sang des organes non vitaux vers les viscères et le cerveau.
Des mécanismes poussés jusqu'aux limites
Ces stratégies ont pour but d'éviter l'hypothermie, généralement fatale lorsque la température interne descend à 26° C, et les gelures, douloureuses et parfois mutilantes, conséquences directes de la vasoconstriction et véritable sacrifice des extrémités au bénéfice des organes vitaux.
Sommes-nous égaux face au froid ?
Pas vraiment, et ce, sans qu'il y ait toujours d'explications scientifiques. Ce que nous savons, c'est que la tolérance dépend de :
- la surface corporelle rapportée au poids (les bébés sont peu résistants),
- la graisse sous-cutanée isolante,
- la consommation d'oxygène,
- du sommeil,
- du délai de déclenchement du frisson.
Les personnes âgées, elles, sont fragiles car leurs mécanismes de réponse au froid sont souvent altérés (muscles, neurones).
Par ailleurs, les individus fréquemment exposés au froid intense peuvent développer des mécanismes d'adaptation. Certains Aborigènes d'Australie ont naturellement une température cutanée plus basse que la nôtre, donc plus proche de celle de l'extérieur, ce qui limite les déperditions de chaleur.
Chez les Indiens Quechuas du Pérou, c'est la température interne qui est légèrement inférieure à 37° C, alors que celle de la peau reste constante. L'hypothermie est donc atteinte plus tardivement. On a observé ce phénomène chez Jean-Louis Etienne : après son expédition au pôle Nord en 1985, sa température interne était descendue à 35,5° C.
Certains, comme les Lapons, ont à la fois une température interne et cutanée plus basse que la nôtre de 20°C. Enfin, chez les Alacalufs de la Terre de Feu et les Indiens de l'Arctique, la température de la peau reste constante, mais c'est la production de chaleur qui est améliorée.
Toutefois, aussi utiles qu'ils puissent être, ces mécanismes d'adaptation seront toujours insuffisants. L'homme, au-delà d'un certain seuil, ne peut compter qu'avec les stratégies de son esprit. C'est lui qui a pris le relais depuis le début de notre évolution et qui nous permet finalement de dépasser les limites de notre corps.
Le grand frisson
Et la chair de poule ? Pure fantaisie ou stratégie élaborée de notre organisme ? Elle est en fait l'une et l'autre à la fois, puisqu'elle est un vestige du temps où nous possédions une abondante pilosité. Le redressement des poils devait alors permettre l'emprisonnement de l'air, garantissant une isolation des plus performantes.
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