Les réponses de l'organisme
aux environnements froids ou chauds
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Introduction
Un équilibre entre thermogenèse et thermolyse est nécessaire au maintien
d'une température corporelle constante.
Comment cet équilibre est-il maintenu dans un milieu de température
variable ?
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Ce que j'ai déjà vu
La thermogenèse
et la thermolyse
Noyau et enveloppe
thermiques
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Document commun à tous les groupes
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Doc. 1
La peau, organe de la thermorégulation
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Des thermorécepteurs, dont les terminaisons nerveuses sont situées dans l'épiderme, envoient un signal de température à une région du cerveau, l'hypothalamus, qui intègre cette information et déclenche des réactions physiologiques et comportementales.
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Groupe 1
Les réactions du corps à une hausse de la température
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Doc. 2
La vasodilatation
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L'augmentation du diamètre des vaisseaux sanguins sous
la peau permet d'augmenter le débit de sang et donc les
échanges thermiques avec l'extérieur. Un des effets visibles
de cette réaction physiologique est le rougissement.
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Doc. 3
La sudation (ou transpiration)
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La sudation, ou transpiration, est une réaction physiologique où de l'eau est excrétée à la surface de la peau par les glandes sudoripares. Cette quantité importante d'eau en s'évaporant va faire diminuer la température de surface.
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Doc. 4
Les réactions comportementales
Lorsque la thermogenèse est supérieure à la thermolyse, différents comportements typiques sont observés : se dévetir, se couvrir avec des tissus clairs, s'humidifier la peau ou s'exposer à un courant d'air.
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Indicateurs de réussite
Avoir distingué les réactions physiologiques et comportementales.
Avoir localisé et décrit l'organe principal de l'adaptation
au froid ou au chaud.
Avoir expliqué en quoi les différentes réactions comportementales
permettent d'agir sur les pertes thermiques
par rayonnement, convection, conduction et
évaporation (
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Groupe 2
Les réactions du corps à une baisse de la température
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Doc. 5
La « chair de poule »
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Chez les mammifères à fourrure, une réaction physiologique
au froid consiste à hérisser les poils, qui constituent alors
une couche isolante plus épaisse et donc plus efficace.
Chez l'Homme, la densité pileuse n'est pas assez importante
pour que ce mécanisme soit efficace d'un point de vue thermique.
Cependant, cela constitue un caractère hérité de nos
lointains ancêtres mammifères à fourrure.
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Doc. 6
La vasoconstriction
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La réduction du diamètre des vaisseaux sanguins sous la
peau permet de diminuer le débit de sang y circulant et les
échanges thermiques avec l'extérieur sont ainsi ralentis.
La chaleur du noyau thermique est mieux conservée, mais
l'enveloppe thermique se refroidit d'autant plus vite. Un des
effets visibles de cette réaction physiologique est le blanchiment
de la peau.
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Doc. 7
Les réactions comportementales
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Famille inuit à l'abri dans un igloo, près d'un feu, et couverte de
vêtements de peau épais et isolants.
Lorsque la thermolyse est supérieure à la thermogenèse,
différents comportements typiques vont être observés : se
couvrir, s'abriter du vent, se déplacer vers une source de
chaleur ou bien se recroqueviller ou se coller les uns contre
les autres, ce qui permet de réduire la surface de peau en
contact avec l'extérieur.
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Doc. 8
Frissons et grelottements
La contraction musculaire ayant un rendement énergétique
faible, une grande partie de l'énergie est perdue
sous forme de chaleur. Le frisson correspond
donc à une réaction physiologique au froid : les fibres
musculaires se contractent de façon répétitive, et
bien qu'elles ne génèrent pas de travail musculaire
significatif, une chaleur supplémentaire est produite,
conduisant à une augmentation de la thermogenèse.
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Vocabulaire
Réaction physiologique : réaction liée au fonctionnement normal d'un organe, et qui a ici le sens de non-volontaire.
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Indicateurs de réussite
Avoir distingué les réactions physiologiques et comportementales.
Avoir localisé et décrit l'organe principal de l'adaptation
au froid ou au chaud.
Avoir expliqué en quoi les différentes réactions comportementales
permettent d'agir sur les pertes thermiques
par rayonnement, convection, conduction et
évaporation (