Comment expliquer que les oiseaux/mammifères ont une température corporelle de 35 à 40° ?

Bonjour,

Les différentes espèces d'oiseaux et de mammifères ont pour point commun d'être des animaux endothermes, c'est-à-dire capables de réguler leur température corporelle pour s'adapter aux conditions thermiques externes.

Leur température centrale est générée par un mécanisme interne, autonome, de thermorégulation active. Source : Larousse

Ils sont généralement homéothermes, c’est-à-dire doués d’une température interne sensiblement constante grâce à des processus physiologiques de thermorégulation (excepté quelques espèces comme par exemple celles qui hibernent).

Même si la température corporelle moyenne diffère un peu entre les groupes de mammifères et d'oiseaux (ces derniers peuvent avoir une température corporelle de 42°C contre 37° pour les humains), elle reste comprise dans une petite fourchette comme vous le soulignez. Pour quelles raisons ?

Cette température corporelle est quasi identique car elle correspond aux besoins biochimiques, énergétiques et cellulaires de ces animaux.

Entre 35 et 40°C, les réactions enzymatiques et biochimiques fonctionnent de manière optimale, permettant une activité métabolique élevée nécessaire à des comportements actifs, à la thermorégulation et à la croissance. En dessous de cette plage, le métabolisme ralentit (l'hypothermie peut entraîner la mort) ; au-dessus, les protéines risquent la dénaturation.

Voir aussi ce cours en ligne :

La vitesse des réactions chimiques varie avec la température, à la fois car la température influence le taux de collision entre les molécules et parce que les enzymes qui contrôlent ces réactions peuvent être sensibles à la température. Les réactions ont tendance à s'accélérer à des températures plus élevées, jusqu'à atteindre une limite au-delà de laquelle leur vitesse chute brusquement à mesure que leurs enzymes se dénaturent.
Chaque espèce dispose de son propre réseau de réactions métaboliques et d'un ensemble d'enzymes optimisées pour une gamme de température spécifique. En maintenant leur température corporelle dans cet ordre de grandeur, les organismes assurent le bon fonctionnement de leurs réactions métaboliques.

source : Organismes endothermes et ectothermes

Il est donc important de conserver une température constante. Ceci est permis grâce à la thermorégulation.

Nous vous laissons prendre connaissance de l'article Sciences et avenir écrit par Astrid Saint Auguste Comment fonctionne la thermorégulation chez l’être humain ? qui explique :

"Cette homéothermie permettrait un fonctionnement métabolique optimal. On explique souvent qu’en cas d’augmentation de la température, les réactions chimiques à l'intérieur de l'organisme s’accélèrent et entraînent un ralentissement de l’activité des neurones, des enzymes, une dégradation ou une dénaturation des protéines."

 

La thermorégulation, comment ça marche ?

La thermorégulation, c’est un équilibre constant entre production de chaleur et perte de chaleur pour assurer une température corporelle constante. Deux phénomènes régissent cette thermorégulation :

- la thermolyse, provoquée par de multiples mécanismes mis en œuvre par notre organisme pour diminuer notre température corporelle, pour en dissiper la chaleur excessive,

- la thermogénèse, qui est une production de chaleur obtenue à la suite de l’augmentation du métabolisme cellulaire.

 

Thermolyse. Le thermomètre a grimpé au-dehors, ou bien nous sommes en pleine séance de sport intensif, la température corporelle s’élève. Notre physiologie recourt à plusieurs effets pour dissiper l’excès de chaleur.

L’un des mécanismes les plus économes en énergie que le corps met en branle est la fonction vasomotrice. Les vaisseaux sanguins périphériques se dilatent, augmentent leur diamètre. Cette vasodilatation amène plus de sang chaud sous la peau, et évacue ainsi en périphérie la chaleur qui se dissipe ensuite dans l’environnement, selon plusieurs modes de transferts thermiques : par le rayonnement infrarouge, par la conduction (un transfert de la chaleur cutanée vers l’assise d’un siège, par exemple) et par convection ( les mouvements d’air frais et chaud).

Autre mode de transfert thermique, la transpiration ou sudation. C’est notre système nerveux sympathique qui stimule nos glandes sudoripares qui vont excréter de l’eau. L’évaporation du liquide sur la peau, mais aussi par les muqueuses et l’air expiré par nos poumons permet une déperdition efficace de chaleur.

 

Thermogénèse. Il y a plusieurs mécanismes physiologiques pour conserver la chaleur, ou bien pour la générer.

A l’inverse de ce qui se passe pendant la thermolyse, la fonction vasomotrice diminue le diamètre de nos vaisseaux sanguins périphériques. C’est ce qu’on appelle la vasoconstriction. Le but visé est de limiter les échanges thermiques entre le sang et l’extérieur et de préserver en profondeur la chaleur de notre sang, de conserver la chaleur du compartiment central. Les petits capillaires sous notre peau ne reçoivent plus de sang, toujours sur ordre de notre système nerveux sympathique.

Dans les cas extrêmes de froid, cette vasoconstriction peut se changer en un mécanisme physiologique qui vise à "sacrifier" le compartiment périphérique, c’est-à-dire les extrémités (mains, pieds, nez ou oreilles) pour sauvegarder le reste du corps, ce qui entraîne la formation de gelures.

Le corps peut se révéler encore plus actif en produisant des frissons. Ces tremblements ou frissons thermiques sont des contractions involontaires engendrées par les muscles striés visant à générer plus de chaleur. D’autres types de muscles, lisses ceux-là, hérissent nos poils lorsque nous avons la chair de poule, un phénomène appelé de manière savante horripilation. Une couche d’air isolante est emprisonnée entre les poils hérissés des animaux à poils ou à plumes. Un principe archaïque que nous avons conservé mais qui n’est pas très efficace chez notre espèce imberbe!

Enfin, la thermogénèse recourt à une arme chimique pour contrer le froid : la sécrétion de certaines hormones qui induisent une augmentation du métabolisme cellulaire. Quand celui-ci accélère, il produit encore plus de chaleur. Chez les nourrissons et les enfants, chez qui la possibilité de réguler par des tremblements n’est pas encore installée, la thermogénèse par augmentation du métabolisme va cibler des cellules du tissu adipeux brun. Ces cellulesde "graisse brune" ne sont présentes qu’en petite quantité chez les adultes.

A lire aussi pour aller plus loin :

- Physiologie animale / Sherwood, Klandorf, Yancey, De Boeck, 2016 - consultable partiellement sur Google Livres

- Physiologie animale / Raymond Gilles, De Boeck, 2005

- Physiologie animale : mécanismes et adaptations / Roger Eckert, David Randall, Warren Burggren, Kathleen French, De Boeck, 1999

Des cours en ligne de Yves Muller :

Chapitre 2-1 Les animaux et la température

Chapitre 2-2 Les animaux endothermes face aux contraintes thermiques

Chapitre 2-6 Les variations de température centrale des animaux endothermes

Bonne journée.