L’Homme est un animal homéotherme, il a besoin d’avoir sa température centrale constamment aux alentours de 37,5°C. Malheureusement, la nature fait tout pour nous pomper de la chaleur, comme nous venons de le voir. Le corps doit donc réagir pour ne pas se refroidir.
Chez l’Homme, lorsque les thermo-récepteurs sensibles au froid captent une baisse de la température cutanée due au froid (de l’ordre du dixième de degré !) une série de mécanismes innées et involontaires est déclenchée.

À court terme
La vasoconstriction
Lorsque notre corps a froid, une des premières réactions de celui-ci, sous l’effet de l’adrénaline, va être de contracter ses petits vaisseaux sanguins proches de la peau (capillaires) ainsi que les petites artères qui irriguent doigts, oreilles, orteils et nez. En effet, ces parties représentent de grandes surfaces d’échange proportionnellement à leur taille et au volume sanguin qu’elles contiennent, le corps va donc d’abord chercher à économiser sa chaleur qui part par là.
Ceci permet de limiter les échanges thermiques entre notre peau et l’extérieur : comme nous l’avons vu plus haut, le corps perd de la chaleur (ou énergie), «captée» par notre environnement (soit par conduction, convection, radiation ou évaporation, vous vous souvenez ?). Cette chaleur est en majeure partie transportée par le sang et en étant sous la peau elle est donc facilement exposée à notre environnement. Le sang est alors transporté vers le centre de l’organisme où il sera protégé des déperditions de chaleur puisque mieux isolé (plus de masse adipeuse -graisse- au centre de la masse qu’aux extrémités). De plus, cela permet aux organes vitaux de rester alimentés par du sang à température idéale.
Ainsi, ces parties périphériques seront toujours sacrifiées au profit du noyau vital en cas de nécessité.
Frissonnement
En plus de la vasoconstriction des vaisseaux sanguins périphériques permettant de conserver la chaleur, un mécanisme va être mis en jeu pour produire de la chaleur : une hormone, l’acétylcholine, est sécrétée et va augmenter la contractilité de nos muscles.
Autrement dit, plus on a froid plus les muscles auront tendances à se contracter facilement, jusqu’à ce que cela devienne involontaire, c’est le frissonnement.
Ces frissonnements sont tellement puissants que seul le meilleur carburant de notre corps peut les alimenter : le glycogène (sorte de glucose transformé qui est stocké dans le foie pour la majeure partie mais aussi dans les muscles eux-même). Le problème est que nos réserves de glycogène sont limitées : on a environ 24 H de glycogène stocké dans notre organisme.
Le frissonnement ne peut donc pas être infini. C’est notre ultime recourt face au refroidissement et il faut tout faire pour éviter d’en arriver là !
Thermogenèse volontaire
Un autre mécanisme peut entrer en jeux dans la production de chaleur grâce aux muscles à court terme : la thermogenèse volontaire.
Par exemple, un individu exposé au froid qui décide de marcher va produire de la chaleur. Au repos, un corps humain moyen produit en 70 et 100 watts de chaleur, alors qu’en activité physique intense, il peut dégager jusqu’à 1500 watts!
L’horripilation
Nos ancêtres, il y a encore quelques millions d’années, étaient recouvert d’une épaisse couche de poils.
L’érection des poils avait pour but de conserver la chaleur en emprisonnant une importante couche d’air sous les poils en augmentant leur volume (l’air étant le meilleur isolant qui soit).
Aujourd’hui, ce réflexe n’est plus d’aucune utilité puisque notre corps n’est quasiment plus poilu. A la place, nous portons des vêtements ayant exactement le même but : se protéger du froid (en emprisonnant une couche d’air plus ou moins épaisse).

À long terme
Augmentation de la couche de graisse
À l’approche de l’hiver, notre organisme stimule l’appétit pour les aliments riches en graisse. La graisse étant un très bon isolant et stockée sous la peau, se réflexe permet d’augmenter notre isolation corporelle (et donc de mieux résister au froid).
De plus, comme nous le verrons plus tard, dans « thermogenèse involontaire du corps humain », cette graisse possède certaines propriétés qui font d’elle un moyen de chauffage en plus d’être isolante.
Adaptation à l’hypothermie
Les Inuits vivent très bien par des températures largement négatives sans pour autant ressembler à des bibendums accumulant les couches de vêtements… Pourtant, il n’existe pas de gêne du froid.
Il a été montré que le corps des Inuits s’était adapté, depuis leur enfance, à l’environnement dans lequel ils vivaient.
En effet, les Inuits n’ont pas besoin d’avoir une température interne de 37° C mais peuvent fonctionner naturellement à 36 voire 35°C (nous verrons plus loin qu’à cette température un individu non acclimaté serait déjà en hypothermie légère).
De plus, contrairement à un individu non acclimaté, les Inuits ont une proportion d’adypocytes bruns au niveaux du cou et des joues beaucoup plus importante, ce qui leur permet de brûler beaucoup plus de graisse dans cette zone et donc de produire de la chaleur (cf paragraphe ci-dessous).
À travers cet exemple, nous voyons bien que le corps peut s’acclimater au froid en y étant exposé quotidiennement sur une longue période.
Thermogenèse involontaire du corps humain
La couche de graisse décrite plus haut est stockée dans deux types distincts de cellules adipeuses.
Nous avons tout d’abord les adipocytes blancs qui stockent les graisses et ensuite les adipocytes bruns qui les brûlent.
Sous l’effet d’une hormone, la noradrénaline, l’organisme va stimuler la création d’adipocytes bruns qui vont ensuite se mettre en activité pour «brûler» la graisse (stockée dans les adipocytes blancs) et donc augmenter le métabolisme basal et produire de la chaleur. Cela permet de ne pas puiser dans nos réserve de glucose, comme c’est le cas lors du frissonnement.
Si notre alimentation est assez riche en graisses et que nous sommes acclimatés, notre organisme peut donc produire assez de chaleur pour conserver sa température interne stable dans le froid grâce aux adipocytes bruns sans utiliser sa réserve « de la dernière chance » et déclencher le frissonnement.
Ainsi, c’est en majeure partie par l’augmentation des adipocytes blancs et bruns que se fait l’acclimatation à long terme au froid.

Guillaume Mussard, moniteur au CEETS.

