Contrôle thermorégulateur et flux sanguin cutané

La température corporelle est régulée par un système de rétroaction qui intègre les signaux concernant la température centrale et cutanée et déclenche des réponses effectrices pour maintenir un niveau régulé. L'un de ses principaux effecteurs est la circulation cutanée : en ajustant la quantité de sang chaud acheminée vers la peau, le corps contrôle la facilité avec laquelle la chaleur passe du centre vers la surface, où elle peut être dissipée dans l'environnement.

Definition

Le contrôle thermorégulateur est la régulation par rétroaction de la température corporelle dans laquelle des signaux thermiques intégrés déclenchent des effecteurs autonomes et comportementaux, et le flux sanguin cutané est l'effecteur qui régit le transfert de chaleur convectif du centre du corps vers la surface de la peau.

Scope

Ce sujet aborde la manière dont les températures centrale et cutanée sont détectées et intégrées, comment le niveau régulé est maintenu par des effecteurs autonomes, et en particulier comment le flux sanguin cutané est contrôlé à la fois par le retrait du tonus vasoconstricteur et par un système vasodilatateur actif. Il mentionne également la thermorégulation comportementale comme une réponse complémentaire. Il les traite comme de la physiologie de contrôle plutôt que comme des directives cliniques ou environnementales.

Core questions

• Comment les températures centrale et cutanée sont-elles détectées et combinées pour réguler la température corporelle ?
• Comment la circulation cutanée transfère-t-elle la chaleur du centre vers la surface ?
• Qu'est-ce qui distingue le retrait du tonus vasoconstricteur de la vasodilatation cutanée active ?
• Comment le comportement complète-t-il la thermorégulation autonome ?

Key concepts

• Thermorécepteurs centraux et cutanés
• Intégration centrale et température régulée
• Réponses effectrices autonomes
• Vasoconstriction cutanée (noradrénergique) et son retrait
• Vasodilatation cutanée active
• Transfert de chaleur convectif du centre vers la peau
• Thermorégulation comportementale

Mechanisms

Les afférences thermiques provenant de la peau et des sites profonds et centraux convergent vers les régions intégratrices hypothalamiques, qui comparent l'état thermique prédominant à un niveau régulé et ajustent la sortie effectrice. Dans la circulation cutanée humaine, deux systèmes nerveux sympathiques distincts opèrent sur la majeure partie de la surface cutanée : un système vasoconstricteur noradrénergique dont le tonus est réduit pour augmenter le flux sanguin cutané, et un système vasodilatateur actif, engagé avec la sudation lors d'un stress thermique, qui peut augmenter le flux cutané de plusieurs fois. L'augmentation du flux sanguin cutané réduit le gradient de température entre le centre et la peau et achemine la chaleur vers la surface pour sa dissipation ; sa diminution conserve la chaleur. Pendant l'exercice, ces réponses sont modulées car la circulation cutanée est en compétition avec les muscles pour le débit cardiaque, et les ajustements comportementaux – modification du rythme, de la posture, des vêtements ou de l'environnement – agissent parallèlement aux réponses autonomes pour aider à maintenir la température corporelle.

Clinical relevance

Le contrôle du flux sanguin cutané détermine l'efficacité avec laquelle une personne dissipe la chaleur, et des réponses vasculaires cutanées altérées sont pertinentes pour une tolérance réduite à la chaleur dans certaines conditions et tout au long de la vie. Cette entrée décrit la physiologie régulatrice à titre de référence ; elle n'offre pas de critères diagnostiques ni de conseils de gestion.

Evidence & guidelines

Le compte rendu de l'intégration centrale et du contrôle vasculaire cutané s'appuie sur la physiologie cardiovasculaire fondamentale (Rowell, 1974) et sur des revues détaillées du flux sanguin cutané dans la thermorégulation (Charkoudian, 2003) ainsi que des mécanismes vasodilatateurs et vasoconstricteurs cutanés (Johnson & Kellogg, 2014). Le rôle complémentaire de la thermorégulation comportementale pendant l'exercice est examiné par Flouris et Schlader (2015). Ce sont des revues descriptives, et non des lignes directrices cliniques.

History

La reconnaissance que la peau humaine possède un système vasodilatateur actif, à médiation neuronale, en plus du retrait du tonus vasoconstricteur, a émergé des études du XXe siècle sur la circulation cutanée et a été synthétisée dans les travaux de Rowell sur l'ajustement cardiovasculaire au stress thermique. Des revues ultérieures ont affiné les mécanismes cellulaires et neuronaux de la vasodilatation et de la vasoconstriction cutanées et ont situé la thermorégulation comportementale dans le schéma de contrôle global.

Key figures

• Loring B. Rowell
• Nina Charkoudian
• John M. Johnson
• Andreas D. Flouris

Seminal works

• rowell-1974
• charkoudian-2003
• johnson-2014

Frequently asked questions

Comment l'augmentation du flux sanguin cutané contribue-t-elle à refroidir le corps ?

L'acheminement de plus de sang chaud du centre vers la peau augmente la température cutanée et réduit le gradient thermique avec la surface plus froide, de sorte que la chaleur passe plus facilement vers la peau où elle peut être dissipée par convection, rayonnement et évaporation de la sueur.

Le flux sanguin cutané est-il contrôlé par un ou deux mécanismes ?

Sur la majeure partie de la peau, deux systèmes sympathiques agissent : la réduction du tonus vasoconstricteur noradrénergique permet une augmentation modérée du flux, tandis qu'un système vasodilatateur actif distinct, engagé lors d'un stress thermique en parallèle avec la sudation, produit les augmentations importantes.