Transpiration et refroidissement par évaporation

Lorsque les voies sèches de déperdition de chaleur deviennent insuffisantes, le corps humain dépend de l'évaporation de la sueur pour dissiper la chaleur. Les glandes sudoripares eccrines, activées par le système thermorégulateur, sécrètent un liquide dilué sur la peau ; à mesure que ce liquide s'évapore, il extrait la chaleur latente de vaporisation du corps, constituant la principale voie de refroidissement pendant l'exercice et l'exposition à la chaleur.

Definition

La transpiration est la sécrétion de liquide par les glandes sudoripares eccrines sous contrôle thermorégulateur (cholinergique sympathique), et le refroidissement par évaporation est la chaleur éliminée du corps lorsque ce liquide s'évapore de la peau, absorbant la chaleur latente de vaporisation.

Scope

Ce sujet aborde la réponse sudorale eccrine, son activation neuronale, la composition de la sueur et ses modifications, la physique du refroidissement par évaporation et ses limites, ainsi que la manière dont l'entraînement et l'acclimatation à la chaleur modifient cette réponse. Il traite la transpiration comme une physiologie thermorégulatrice et non comme une base pour des recommandations en matière d'hydratation ou d'électrolytes.

Core questions

• Comment les glandes sudoripares eccrines sont-elles activées, et qu'est-ce qui régit le débit sudoral ?
• Qu'est-ce qui détermine le volume et la composition (notamment en sodium) de la sueur ?
• Comment l'évaporation de la sueur élimine-t-elle la chaleur, et qu'est-ce qui limite le refroidissement par évaporation ?
• Comment l'acclimatation à la chaleur et l'entraînement modifient-ils la réponse sudorale ?

Key concepts

• Glandes sudoripares eccrines
• Activation cholinergique sympathique de la transpiration
• Débit sudoral et ses déterminants
• Composition de la sueur et réabsorption du sodium dans le canal
• Chaleur latente de vaporisation et refroidissement par évaporation
• Humidité de la peau et humidité ambiante comme limites
• Acclimatation à la chaleur (transpiration accrue et plus diluée)

Mechanisms

Les glandes sudoripares eccrines sont innervées par des fibres cholinergiques sympathiques ; à mesure que la stimulation thermique augmente, davantage de glandes sont recrutées et chacune sécrète plus rapidement, augmentant ainsi le débit sudoral corporel total. Le glomérule sécréteur glandulaire produit un liquide précurseur ressemblant au plasma, et à mesure qu'il traverse le canal, le sodium et le chlorure sont réabsorbés, de sorte que la sueur qui atteint la peau est hypotonique – d'autant plus à des débits plus faibles et après acclimatation. Le refroidissement lui-même est physique : chaque gramme de sueur qui s'évapore élimine une quantité fixe de chaleur (la chaleur latente de vaporisation), de sorte que le refroidissement par évaporation réellement obtenu dépend de la quantité de sueur qui s'évapore plutôt que de la simple quantité sécrétée. L'évaporation est limitée par l'humidité de la peau et par le gradient de vapeur d'eau entre la peau et l'air, de sorte que dans des conditions humides, la sueur peut s'écouler sans contribuer au refroidissement. Avec une exposition répétée à la chaleur, la réponse sudorale s'acclimate – commençant à une température centrale plus basse, atteignant des débits plus élevés et devenant plus diluée – améliorant la perte de chaleur par évaporation tout en conservant le sodium.

Clinical relevance

La réponse sudorale détermine à la fois la principale capacité de refroidissement du corps et l'ampleur des pertes de liquide et de sodium pendant l'exercice, ce qui est pertinent pour comprendre la tolérance à la chaleur et les perturbations hydriques et électrolytiques associées à l'exercice. Cette entrée décrit la physiologie à titre de référence et ne fournit pas de conseils en matière d'hydratation, d'électrolytes ou de traitement.

Evidence & guidelines

La physiologie de la fonction des glandes sudoripares, la composition de la sueur et les limites du refroidissement par évaporation sont examinées de manière exhaustive par Baker (2019) ; son intégration avec le flux sanguin cutané et avec l'hyperthermie et la performance s'appuie sur Charkoudian (2003) et Nybo et al. (2014), et les conséquences de la perte de liquide due à la sueur sur Cheuvront et Kenefick (2014). Il s'agit de revues descriptives plutôt que de lignes directrices.

History

L'étude de la transpiration eccrine humaine a progressé grâce à la physiologie du XXe siècle, qui a établi son contrôle cholinergique sympathique, la réabsorption canalaire qui rend la sueur hypotonique, et la manière dont l'exposition répétée à la chaleur améliore et dilue la réponse. Les revues contemporaines ont consolidé cette compréhension de la fonction des glandes sudoripares et de leur rôle dans le refroidissement par évaporation.

Key figures

• Lindsay B. Baker
• Nina Charkoudian
• Michael N. Sawka
• Lars Nybo

Seminal works

• baker-2019
• charkoudian-2003

Frequently asked questions

La transpiration elle-même refroidit-elle le corps ?

La sueur ne refroidit le corps que lorsqu'elle s'évapore ; l'évaporation absorbe la chaleur latente de vaporisation de la peau. La sueur qui s'écoule sans s'évaporer contribue peu au refroidissement, c'est pourquoi une humidité élevée réduit l'efficacité de la transpiration.

Pourquoi la sueur est-elle plus salée dans certaines situations que dans d'autres ?

La sueur commence comme un liquide plasmatique et perd du sodium en traversant le canal de la glande ; à des débits sudoraux élevés, il y a moins de temps pour la réabsorption, de sorte que la sueur est plus salée, tandis que l'acclimatation à la chaleur améliore la réabsorption et rend la sueur plus diluée.