Taux métaboliques pour des tâches typiques

La vitesse à laquelle nous générons de la chaleur (le taux métabolique) dépend principalement de notre niveau d'activité musculaire, en partie de ce que nous mangeons et buvons (et quand), et en partie de l'endroit où nous nous trouvons dans notre cycle quotidien normal. Notre production de chaleur est mesurée en unités métaboliques (met) (tableau 4.1). Un met est défini comme 50 kcal/h m2 (égal à 18,4 Btu/h pi2 ou 58,2 W/m2). Un met est l'énergie produite par unité de surface par une personne assise au repos. Dans ces conditions, la chaleur totale produite par un adulte normal est d'environ 360 Btu/h (106 W). Plus nous sommes actifs, plus nous produisons de chaleur.

Il existe un certain nombre d'interactions entre notre peau et le reste de notre corps. Ceux-ci incluent le sens du toucher, la circulation du sang et l'échange de vapeur d'eau. Les sensations du toucher comprennent la pression et la douleur ainsi que la chaleur et le froid. Les expériences de chaleur et de froid sont produites par le contact avec des surfaces de bâtiments ou d'objets et par immersion dans l'air, ainsi que par rayonnement. Ces sensations signalent fréquemment des changements imminents dans la régulation de la chaleur corporelle, un processus contrôlé par la partie du cerveau appelée hypothalamus.

• ^unPour un adulte moyen avec une surface corporelle de 19,6 pi2 (1,8 m2). Pour la production de chaleur moyenne du corps entier.
• ^bUn met = 18,4 Btu/h pi2 = 58,2 W/m2

L'hypothalamus déclenche des changements dans nos schémas de circulation sanguine en réponse aux signaux de notre peau et aux changements de notre température corporelle centrale. Si la température corporelle baisse (nous avons froid), le taux de perte de chaleur du corps doit être réduit. Ceci est accompli grâce à une diminution du flux sanguin du noyau vers la surface de la peau. Cette diminution du flux sanguin vers la surface est appelée vasoconstriction et est déclenchée en partie par des signaux de température (froid) provenant de notre peau. Le sang transporte la chaleur dans tout le corps et la réduction du débit vers les extrémités par temps froid réduit la perte de chaleur. Dans cette condition, nos glandes sudoripares forcent également moins d'eau à la surface de la peau, ce qui réduit l'évaporation et donc la perte de chaleur.

Notez les implications de cet arrangement de zonage. Nous nous efforçons de maintenir à tout prix une température centrale quasi constante pour nos organes vitaux. Cette zone protégée prend le pas sur la zone des extrémités les moins vitales, y compris les bras et les jambes, puis les doigts et les orteils. Plus la masse centrale de notre corps (doigts et orteils) est éloignée et plus la surface (oreilles) est grande, plus la température baissera rapidement et rapidement par temps froid. La zone thermique la plus variable est notre surface cutanée.

Lorsque le froid s'aggrave, nous avons la chair de poule, des symptômes de la tentative infructueuse de notre peau de créer une isolation en gonflant nos poils. Parce que nous ne pouvons pas ajouter d'isolation de cette façon, nous augmentons rapidement notre taux métabolique, ou brûlons plus de carburant, par des frissons, des tensions musculaires ou une activité musculaire accrue. Au point où le frisson nous immobilise, nous pouvons atteindre 6 met. Avant ce point, nous cherchons de l'aide auprès de notre deuxième puis de notre troisième peau de vêtements et de bâtiments.

L'inverse se produit lorsque nous avons trop chaud : premièrement, le flux sanguin vers la surface de la peau augmente (vasodilatation), déclenché principalement par des signaux chauds provenant de notre noyau. Les glandes sudoripares augmentent considérablement leur sécrétion d'eau et de sel à la surface de la peau. Cela augmente la perte de chaleur par évaporation (bien que les accumulations de sel empêchent l'évaporation en abaissant la pression de vapeur de l'eau).