Thermoregulation
Le maintien du corps humain requiert de nombreuses réactions chimiques qui fonctionnement mieux à une température corporelle déterminée.
On nous la décrit comme homéotherme ou de sang chaud et nous devons maintenir une température centrale relativement constante pour que ces réactions chimiques, appelées métabolisme, se produisent de façon optimale et pour que la production du mouvement mécanique soit efficiente.
Lorsque l'on réalise une activité physique, la température corporelle s'élève dû à l'augmentation du taux métabolique nécessaire pour satisfaire les demandes augmentées d'énergie de l'exercice.
Du point de vue de l'efficience mécanique de la machine musculaire, 25-30% du métabolisme approximativement se convertit en travail mécanique tandis que le reste 70-75% se transforme en chaleur. On comprend alors la grande quantité de chaleur qui se produit dans notre organisme pendant que l'on réalise un exercice de haute intensité, ce qui peut causer des problèmes à l'heure du maintien stable de la température centrale. En plus de la chaleur provenant du métabolisme musculaire, on peut acquérir plus d'énergie calorifique par l'exposition au soleil en forme de chaleur radiante ou courants de convection.
Dans le but de préserver la santé et le fonctionnement optimal de l'organisme, il faut trouver le moyen de dissiper cette chaleur.
Normalement, dans une situation de repos, la température centrale est de 37° C et peut atteindre 39°C voire même beaucoup plus chez certains individus pendant l'exercice, avec ou sans effets adverses.
Il existe divers mécanismes homéostatiques employés par le corps pour essayer de maintenir la température corporelle dans des limites étroites. Pendant l'exercice, le mécanisme initial dans cette tentative de maintenir stable la température corporelle est d'augmenter le flux de sang vers la peau puisque le sang agit en temps que conducteur de chaleur. Pour cela, il se produit une vasodilatation dans les territoires cutanés, ce qui entraîne que le sang se dévie des muscles en activité pour éliminer la chaleur dans la peau.
Donc, il se produit une concurrence entre les mécanismes qui maintiennent un grand flux de sang vers les muscles qui sont en exercice, et les mécanismes qui proportionnent la thermorégulation adaptée.
La chaleur du corps se perd par radiation, conduction, convection et évaporation:
Radiation:
C'est la transmission de la chaleur d'un objet à d'autres qui sont à moindre température grâce à des ondes électromagnétiques. L'échange de chaleur par radiation dépend de l'influence directe du soleil sur le corps et de la température des objets circondants : le sol, la route, les murs, etc.? Ces éléments peuvent modifier la température de la peau.
En règle générale, le milieu circondant est plus froid que la superficie de la peau et l'irradiation assure une élimination de chaleur. Mais lorsque l'on est exposé directement aux rayons solaires, de grandes quantités de chaleur sont absorbées par le corps et doivent être dissipées par d'autres mécanismes.
Conduction:
C'est la transmission de chaleur entre deux objets de température différente qui se touchent. Cela va dépendre de la différence de température et aussi de la conductibilité des corps en contact. Logiquement, l'adoption de gilets réfrigérants (Cooling Vests) ou similaires, peut augmenter significativement les pertes de chaleur grâce à la conduction.
Convection:
C'est la transmission de chaleur d'un milieu à un autre grâce au déplacement de l'air réchauffé. La quantité de chaleur éliminée par convection dépend de la différence de température entre l'air ambiant et la superficie de la peau, et de la vitesse relative de l'air par rapport au corps.
Evaporation:
L'évaporation de la sueur de la superficie de la peau est la façon la plus efficace d'éliminer la chaleur du corps. Si la sueur ne s'évapore pas, elle n'a pas d'effet rafraîchissant. Pour chaque gramme de sueur évaporée, le corps perd 0,58 Kilocalories.
Quand la sueur arrive elle s'évapore, la superficie de la peau se refroidit causant un transfert de chaleur du sang. Le sang refroidi régresse à l'intérieur de l'organisme où il absorbe la chaleur générée par les organes internes (en incluant les muscles) et le processus se répète.
