I - Mécanismes de production de chaleur par l'organisme : thermogenèse (ou gène de la thermolyse)

Notre métabolisme est constitué de milliers de réactions chimiques. Les unes consomment de l'énergie, alors que les autres en produisent. Bien entendu les premières ne sont possibles que si elles sont étroitement associées aux secondes (réactions couplées). Mais les transferts d'énergie entre ces deux types de réaction n'ont jamais un rendement de 100%, et une partie de l'énergie est dissipée sans être utilisée. Cette énergie "gaspillée" se retrouve sous une forme dégradée : la chaleur.

Le métabolisme de toutes nos cellules est donc nécessairement producteur de chaleur, sous-produit de l'activité cellulaire.

Mais cette chaleur, qui provient à l'orgine d'un gaspillage dû au mauvais rendement énergétique de notre organisme, est récupérée par celui-ci pour maintenir notre corps à température constante lorsque la température ambiante est inférieure à 37°C. Cet auto-échauffement, d'origine interne, peut même s'accroître de façon importante durant le travail musculaire.

 Si tous les tissus produisent de la chaleur, certain d'entre eux ont un rôle plus important que d'autres de ce point de vue. Citons tout d'abord le foie ; son activité biochimique très intense explique sa température élevée. Celui-ci est en effet l'organe le plus chaud de tous le corps (1°C de plus que la température rectale). Le sang se réchauffe donc en traversant le foie.

 Mais le tissu qui permet la production la plus forte de chaleur est le tissu musculaire. Au repos complet, il subsiste toujours une légère tension des muscles, appelée tonus musculaire, qui échappe totalement à notre volonté. Le maintien de ce tonus musculaire consomme de l'énergie. Comme cette énergie n'apparaît pas sous forme de travail mécanique (dynamique ou statique), elle est quasi intégralement transformée en chaleur. C'est ainsi que chez un individu au repos (allongé et totalement immobile) le tonus musculaire produit 30% de la chaleur totale du corps.

Cette quantité de chaleur augmente considérablement lorsque le sujet est actif car au cours de la contraction musculaire 80% de l'énergie consommée par le muscle est dissipée sous forme de chaleur, 20% seulement est transformée en travail mécanique. On comprend facilement qu'il sera possible à l'organisme d'accroître sa production de chaleur en augmentant le tonus musculaire ou le nombre des contractions dynamiques ; chacun sait que l'on ne reste pas immobile quand il fait froid ; le frisson constitue une activité musculaire involontaire destinée à l'accroissement de la thermogénèse. En revanche, il est impossible de réduire la production de chaleur autrement que par l'immobilité complète (mais celle-ci ne s'annule pas totalement) de tonus musculaire diminue toutefois pendant le sommeil profond et peut disparaître presque complètement ou complètement au cours de certaines anesthésies. Ce qui explique la sensibilité de l'organisme au froid dans ces circonstances et le caractère pénible du travail musculaire lorsque la température extérieure est élevée. Dans cette situation l'échauffement de l'organisme a deux origines l'auto-échauffement d'origine interne plus l'échauffement d'origine externe (contrainte thermique élevée).

Il est évident que l'arrêt de l'activité physique n'est guère compatible avec les impératifs du travail professionnel : la seule possibilité de régulation thermique restant à la disposition de notre organisme réside dans la modification des échanges thermiques entre notre corps et le milieu extérieur.