TPE : Caloduc

La Thermorégulation :

 

Dans une volonté commune, nous avons souhaité étudier le principe de fonctionnement du caloduc en le comparant à un paramètre qui nous est vital : la Thermorégulation.

Nous tenons tout de même à préciser que nous ne nous attarderons pas sur les détails dans cette partie car elle n'est pas en entière corrélation avec notre sujet.

 

Nous nous sommes demandées :

 

Peut-on comparer le fonctionnement du caloduc aux mécanismes de thermorégulation ?

 

La Thermorégulation est un mécanisme physiologique qui permet à l’homme de maintenir sa température constante quelque soit les variations de la température extérieure et quelque soit sa propre production de chaleur. On différencie le mécanisme de Thermogénèse du mécanisme de Thermolyse. Un équilibre est nécessaire entre ces deux phénomènes afin de maintenir une température idéale.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Thermolyse correspondant à la déperdition de chaleur produite par le corps est l’ensemble des systèmes nécessaires pour dissiper l’excès de chaleur et maintenir une température interne constante, soit 37°C pour l’Homme.

Comme nous l’avons précédemment montré, le principe de fonctionnement du caloduc repose sur l’évacuation de chaleur, ainsi le mécanisme de thermolyse lui est comparable.

 

Les muscles fournissent 20 à 30% de la chaleur corporelle au repos et jusqu’à 98% durant une activité physique intense. Durant cette activité les cellules musculaires consomment du dioxygène et des nutriments en grande quantité. Cette demande plus importante entraîne la vasodilatation des capillaires sanguins. De plus, un exercice physique s’accompagne toujours d’un dégagement de chaleur. La température corporelle s’élève ainsi de quelques dixièmes de degré à cette occasion. Les muscles transforment les nutriments en présence de dioxygène et produisent ainsi du dioxyde de carbone et de l'énergie sous forme de chaleur et d’ATP, selon la réaction chimique suivante :

 

Equation de la respiration cellulaire :

 

Glucose + dioxygène           dioxyde de carbone + eau

C6H12O6   +      6O2                                        6 CO2            + 6H2O

 

 

 

                                                          Énergie=ATP + Chaleur

 

 

ATP (Adénosine triphosphate) : Molécule énergétique utilisable par toutes les cellules.

 

 

Cette augmentation de température fait intervenir les mécanismes de la thermolyse pour évacuer l’excès de chaleur.

 

• La vasodilatation :

 

C’est l’ouverture des canaux capillaires qui augmente le débit sanguin et donc crée un apport plus important aux muscles dans l'effort. Cela permet un transport de chaleur plus rapide à une extrémité : les capillaires à la surface de la peau refroidissent alors le sang au contact de l’air ambiant permettant ainsi de faire baisser la température corporelle.

 

 

 

 

 

 

                                                                                 Vasodilatation

 

• La transpiration :

 

L’excès de chaleur produit par les muscles à l’effort est conduit à une extrémité plus froide (air, objet…).Un mécanisme doit intervenir lorsque la vasodilatation n'est plus assez efficace pour permettre une dissipation plus importante de la chaleur. Il s'agit de la production et l'évaporation de la sueur par les pores de la peau ou au travers de certaines muqueuses (pulmonaire par exemple) : c'est la transpiration. La principale fonction physiologique de la transpiration est de réguler la température du corps humain, la sueur abaisse alors la température corporelle en s'évaporant.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                               

                                                                                                                                               

                                                                                                             

 

                                                                                                             

                                                                                                             

 

 

                                                                                                             

 

 

 

 

 

 

Tel que le fonctionnement du caloduc qui évacue la chaleur depuis une zone chaude, le corps humain évacue l’excès de chaleur lors d’un effort physique, par la vasodilatation des capillaires sanguins. Cependant dans le caloduc, ce principe de vasodilatation n’est pas présent. Cet excès de chaleur peut aussi entrainer la transpiration, c'est-à-dire l’évaporation de la sueur pour maintenir une température constante. Un transfert de chaleur s’effectue alors entre une zone chaude et une zone froide (air, objet…) révélant ainsi une similitude avec le fonctionnement du caloduc.