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L'homme doit maintenir sa température centrale à peu près constante. La température du corps se situe approximativement à 37°C.

Lors d?un exercice physique, la contraction musculaire nécessite une production accrue d'énergie métabolique. Or, seule une petite partie (moins de 25% ) de cette énergie produit sert à la contraction musculaire. Tout le reste est dissipé sous forme de chaleur.

Comment expliquer une baisse de performance dans les sports d'endurance lors d'exercices en ambiance chaude, même correctement hydratés ?

Des gains de chaleurs qui deviennent supérieurs aux pertes

Si les gains de chaleur deviennent supérieurs aux pertes, ce qui est fréquent lors d?un exercice d?intensité modérée ou élevée, la température centrale augmente.

Lorsque le stockage de chaleur effectué par l'organisme devient important et n'est pas évacué suffisamment vite, la température centrale peut dépasser 40°C et la température musculaire avoisiner les 42°C.

Or, s'il est vrai qu'une certaine augmentation de température favorise le fonctionnement énergétique musculaire, des température supérieures à 40°C peuvent, au contraire, affecter le système nerveux.

Au repos, le premier moyen utilisé par l'organisme pour perdre de la chaleur et la perte par rayonnement IR. 60 % de chaleur en excès est éliminée par les radiations IR.

Mais lorsque la température de l'air est proche à celle de la peau ou lors d'un effort, l'évaporation devient le moyen privilégié de la déperdition de chaleur. Les pertes par évaporation peuvent représenter jusqu'à 80% des pertes. A la surface de la peau, la sueur s'évapore sous l'effet de la chaleur cutanée.

Le footballeur amércain Tommie Harris tente d'évacuer sa chaleur métabolique au cours d'un effort intense par évaporation

Un thermostat dans la tête

L'hypothalamus (région du cerveau) est le centre nerveux de la régulation de la température. On parle de centre thermorégulateur.

Des récepteurs sensibles à la température appelés thermorécepteurs détectent tout changement de température. L'information est ensuite véhiculée jusqu'à l'hypothlamus.

Comme le thermostat d'un radiateur d'appartement, l'hypothalamus est réglé pour pour maintenir la température à une valeur de consigne.

Un écart de température par rapport à cette valeur de consignes déclenche la mise en jeu de mécanismes pour diminuer cet écart.

Schéma des mécanismes mis en place lorsque la température du corps augmente

Une compétition entre les muscles actifs et la peau lors d'un effort intense en ambiance chaude

Lors d'un effort intense en ambiance chaude, les muscles en activité exigent un apport important de dioxygène qui nécessite l'augmentation du débit sanguin en direction de ces muscles.

Mais pour éviter l'augmentation trop importante de la température corporelle occasionnée par un forte production de chaleur métabolique, le débit sanguin au niveau de la peau doit aussi être augmenté ; la peau étant la surface privilégiée de dissipation de la chaleur.

Le système cardiovascualire ne peut faire face et il n'est donc pas surprenant que les meilleures performances soient réalisées dans des environnements en ambiance chaude.

Une compétition qui finit toujours en faveur de la peau

Chez les sujets non entraînés ou non acclimatés à la chaleur, il semble que cette limite soit atteinte lorsque la fréquence cardiaque approche la valeur maximale. Cependant, le débit sanguin musculaire peut se maintenir de façon élevé même en ambiance chaude si l'hydratation reste suffisante.

Chez les sujets très entraînés et les athlètes acclimatés, une autre théorie est proposée : celle de la température critique. Selon cette théorie, le cerveau enverrait des signaux pour stopper l'exrecice, dès l'instant où la tempréature centrale a atteint une valeur critique, en général aux environs de 40-41°C. (voir article : "Le cerveau, facteur limitant".