D a v i d   M a n i s e
Survie / secourisme / protection personnelle

[ l e s   t e x t e s
Des tonnes de contenus... gratuits...

L'acclimatation au froid

L'humanité a survécu à plusieurs ères glacières. La dernière en date s'est terminée il y 11 000 ans environs, et a permis aux habitants de l'extrême nord-est de l'Europe de traverser à pied sec par le détroit de Béring, colonisant ainsi l'Amérique. À cette époque, l'Europe toute entière était recouverte d'une épaisse couche de glace, et les conditions, dans le Sud de la France, étaient proche de ce que l'on connaît aujourd'hui près du cercle polaire... avec en prime des ours des cavernes, des tigres à dents de sabre, quelques mammouths et quelques rhinocéros laineux...

Au cours de ces ères glacières successives, beaucoup d'êtres humains sont morts avant d'être en âge de procréer. Nos ancêtres sont ceux qui ont survécu plus longtemps que ça. Autrement dit, la plupart des humains (et pas seulement les européens, contrairement à ce que certains essaient de nous faire croire) descendent en droite ligne d'individus ayant survécu plusieurs années à des températures sibériennes en utilisant quelques peaux de bêtes et des outils en silex.

Où est-ce que je veux en venir ? C'est simple. Notre corps, grâce au filtre sans pitié de la sélection naturelle, a acquis progressivement les moyens nécessaires pour lutter efficacement contre le froid (et le chaud, et les microbes, etc.). Si on lui laisse la chance de s'acclimater progressivement, notre corps est capable de produire des quantités de chaleur absolument ahurissantes. Tout cela est encore assez mal documenté dans la littérature scientifique (à cause du manque de volontaires pour jouer les cobayes, peut-être), mais j'ai plusieurs exemples intéressants.

Un de mes professeurs d'anthropologie me racontait qu'il voyait régulièrement des bébés inuits, dans le nord du Québec, marcher à quatre pattes sur des peaux de phoque dans les igloos... nus. Ils étaient souriants, bien roses et semblaient parfaitement à l'aise, malgré une température ambiante de quelques degrés à peine au-dessus de zéro. Un autre de mes profs, revenant d'un séjour chez les aborigènes australiens, me racontait comment il avait dormi dans le désert, avec quelques aborigènes traditionnalistes, pendant des mois dans un simple trou dans le sable... par 0°C. Après une semaine à grelotter, son corps s'était finalement acclimaté. C'est en rentrant au Québec, en plein mois de janvier, qu'il avait eu le plus de mal à se réacclimater : il avait tellement chaud pendant la nuit sous sa couette qu'il n'a pratiquement pas fermé l'oeil pendant un mois !

Parti du Québec, je suis arrivé en France en décembre 2000. Au Québec, en décembre, l'hiver est généralement déjà installé. Et si la neige n'est pas toujours présente, le froid mordant et les vents glaciaux sont, eux, bel et bien au rendez-vous. En 2000, comme chaque année, mon corps s'était donc préparé à passer l'hiver. Ma fournaise interne s'étaient mise en route. Je suis monté dans l'avion à Montréal par une température de -12°C, et avec des vents de 80 km/h. Avec l'indice de refroidissement éolien, ça donnait une température sensible de -37°C... Vêtu d'une polaire et un bon coupe-vent (sans gants, sans bonnet, sans écharpe...) je n'avais pas particulièrement froid (eh non...). Je suis descendu de l'avion à Roissy, par une température de +7°C, sans vent... et ça m'a fait l'effet d'un sauna... Pendant tout l'hiver 2000 (pourtant passé à Grenoble et dans les environs considérés comme froids pour la France) j'ai terriblement souffert de la... chaleur. Mon corps s'était en effet préparé à affronter des températures beaucoup plus basses, et malgré l'absence de froid, il continuait, par réflexe conditionné, à se mettre à produire de la chaleur à chaque fois que je mettais le pied dehors. Et si j'avais le malheur de voir un peu de neige, c'était pire encore... Comme le chien de Pavlov, je mettais mon thermostat interne à fond dès que quoi que ce soit rappelait à mon corps l'hiver auquel j'étais habitué. Il m'a fallu ainsi plusieurs mois pour régler mon thermostat correctement, et encore maintenant, quatre ans plus tard, je me mets à surchauffer dès que les feuilles des arbres se mettent à roussir. On me voit donc régulièrement me promener en t-shirt, dehors, en plein coeur de l'hiver français... Je ne le fais pas pour me rendre intéressant ou pour jouer aux durs. Tant que le vent ne souffle pas, je n'ai tout simplement pas froid.

Les expériences de ce genre sont monnaie courante.

Vivant dans des maisons chauffées, travaillant dans des salles climatisées, et jouissant de vêtements de bonne qualité, la plupart des occidentaux n'ont pas besoin de faire appel aux capacités d'acclimatation de leur corps. Pourtant, il n'y a pas si longtemps, nous vivions encore dans des maisons mal isolées, mal chauffées, et nous travaillions dehors par tous les temps, sans coquilles imper-respirantes et sans couches d'isolation « high-tech »... Notre corps est conçu pour cela.

Confronté à des températures froides, notre corps réagit de deux manières principales. Les voici expliquées dans le détail.

D'abord, conserver la chaleur

Lorsqu'on a froid, notre corps met en branle une série de mécanismes innés et involontaires qui ont pour but de conserver notre précieuse chaleur corporelle. Cette série de mécanismes sont activés par notre système nerveux orthosympathique, le même qui est responsable de la gestion de nos modes d'activité les plus intenses : peur, colère, panique, fuite, combat, stress... Ces mécanismes sont très exactement et symétriquement opposés à ce qui se passe lorsque nous avons trop chaud. C'est logique, me direz-vous...

À court terme...

Constriction des vaisseaux capillaires et des vaisseaux périphériques...
ou « si t'as froid aux pieds, mets ton bonnet ».

Lorsque notre corps détecte un refroidissement qu'il considère comme significatif (et ce seuil varie en fonction de notre degré d'acclimatation), les petits vaisseaux sanguins proches de la peau (capillaires) se contractent. La peau devient ainsi blanche et froide, ce qui a pour effet de limiter les échanges thermiques entre notre peau et l'extérieur. De même, les petites artères qui irriguent nos doigts, nos oreilles, nos orteils et toutes ces petites parties périphériques de notre corps se contractent, en diminuant ainsi l'afflux sanguin dans ces régions. Les extrémités (mains, pieds, nez, oreilles...) se refroidissent donc globalement. Ce faisant, notre sang afflue vers le centre du corps et se réfugie sous notre couche adipeuse, où il est relativement bien isolé du froid ambiant.

Le centre du corps se réchauffant, et les capteurs thermiques cutanés détectant un refroidissement important de la périphérie renverra ensuite périodiquement du sang aux parties les plus froides. C'est ce qui explique qu'on a alternativement le bout du nez blanc et rouge lorsqu'on est dehors en hiver... Il n'en reste pas moins que, ultimement, c'est le centre du corps qui concentrera la circulation sanguine en cas de besoin, et que la périphérie du corps sera toujours sacrifiée si les organes du « noyau vital » sont menacés.


Ici, en gris : le « noyau vital » que le corps fait tout pour garder à 37°C.
La température du reste du corps (non-coloré) peut varier grandement.

C'est en effet ce phénomène de vaso-constriction périphérique qui explique que les engelures surviennent pratiquement toujours aux extrémités : orteils, doigts, oreilles... Le corps, se refroidissant trop, sacrifie ainsi les tissus périphériques pour permettre aux organes vitaux de continuer à fonctionner. Ce processus, fruit de l'évolution, est d'une logique implacable... Ça ne sert évidemment pas à grand chose d'avoir des orteils si on est mort. Vivre sans orteils, cependant, est dans le domaine du possible.

L'alcool, qui est un vasodilatateur puissant, est à proscrire. Il peut, certes, aider à prévenir les engelures des extrémités, mais il le fait au détriment des chances de survie de l'organisme tout entier... tout cela sans parler du fait qu'il existe des substances plus appropriées si on souhaite conserver un peu de jugeotte dans les moments critiques...

Par temps chaud, près d'un tiers de notre volume sanguin passe par notre peau et nos artérioles périphériques. On comprend donc que la constriction des vaisseaux sanguins dans ces régions crée un afflux sanguin massif vers le centre de notre corps. C'est comme si nous avions subitement un ou deux litres de sang en trop. Notre tension artérielle centrale augmente, et notre corps ré-équilibre le tout en sécrétant des hormones qui stimulent notre production d'urine (afin d'éviter l'hypertension artérielle).

Cette production massive d'urine a pour effet, à moyen terme, de nous déshydrater légèrement. Notre sang, perdant de son eau, devient plus concentré et plus visqueux. Il circule moins bien, ce qui rend la lutte contre le froid d'autant plus difficile, d'où l'importance de se réhydrater conscieucieusement. Par ailleurs, l'air froid est extrêmement sec, et il nous pompe parfois jusqu'à 200ml d'eau à l'heure par le seul fait de notre respiration... On peut limiter un peu cette déperdition en respirant par le nez, mais cela ne change rien au fait qu'il faut absolument boire. Tant que notre urine est claire et abondante, tout va bien. Dans le cas contraire, il faut boire (pour plus de détails, voir « Physiologie — L'importance de l'eau en toutes circonstances »).

Érection des poils

Autre mécanisme ayant pour but de conserver la chaleur : nous avons la chair de poule, et nos poils se hérissent... Il s'agit là d'un réflexe archaïque qui permettait à nos ancêtres velus de placer une couche d'air entre leur peau et leurs poils, créant ainsi une couche d'isolation. Les pigeons que l'on voit, en hiver, tous gonflés comme s'ils avaient doublé de volume, n'ont pas nécessairement pris de poids pendant l'automne... Ils gonflent plutôt leur plumage pour emprisonner une couche d'air entre eux et l'extérieur. L'air, qui est un très mauvais conducteur thermique, leur sert d'isolant (emprisonner l'air est un principe d'isolation universel, utilisé autant dans les sacs de couchage que dans les combinaisons de plongée sous-marine, les matériaux de construction ou les stations spatiales...).

La chair de poule est donc un message très clair de notre corps qui nous dit « j'aimerais bien une petite couche d'isolation supplémentaire ». Passer un pull, mettre un bonnet ou ajouter une couche sous sa veste est alors une excellente idée.

À long terme

Augmentation de la masse adipeuse sous-cutanée

Heureusement que les fêtes de Noël n'ont pas lieu en juillet... Après quelques jours dans un environnement froid, le corps met en branle des processus plus poussés pour éviter de laisser se dissiper sa chaleur dans l'environnement. L'appétit pour les aliments riches est d'abord stimulé, et on prend un peu de poids, qui se stocke de préférence dans l'hypoderme. Cette graisse sous-cutanée, qui est un excellent isolant, vient donc étoffer notre « isolation naturelle ». Je prends, pour ma part, entre deux et quatre kilos pendant l'hiver. lls s'évacuent d'eux-mêmes au printemps, au moment où je commence à souffrir de la chaleur... Comme nous le verrons plus loin, cette graisse « d'hiver » a certaines particularités qui lui permettent aussi de produire de la chaleur. Il s'agit en fait à la fois d'un isolant et d'un système de chauffage...

Adaptation à l'hypothermie

Dernier point, et non le moindre, pour conserver sa chaleur notre corps s'habitue progressivement à fonctionner correctement tout en étant en état d'hypothermie. Jean-Louis Étienne, dans son tout récent livre « Médecine des randonnées extrêmes » raconte comment son corps, de retour de son expédition polaire, fonctionnait encore bien à une température interne frôlant les 35°C... alors qu'à de telles températures la plupart des gens (et moi y compris, malgré mes gênes amérindiens) ont déjà perdu leurs moyens depuis longtemps.

L'avantage de telles capacités est, bien évidemment, de diminuer la différence de température entre l'intérieur du corps et l'extérieur, ce qui permet au corps d'économiser énormément d'énergie, exactement comme quand on baisse le thermostat dans nos maisons. De tous les mécanismes d'adaptation qui sont employés par notre corps pour lutter contre le froid, ce dernier est sans doute le plus efficace, et le plus difficile à acquérir dans des conditions de sécurité acceptables.

Un tel niveau d'acclimatation relève-t-il vraiment de l'exploit ? Oui et non. Ça n'est certes plus un phénomène courant, mais pourtant notre corps est bel et bien conçu pour fonctionner comme cela sans problème.

Ensuite, produire de la chaleur (thermogénèse)

La thermogénèse est un phénomène qui peut être volontaire ou involontaire. L'exercice physique est l'exemple typique de thermogénèse volontaire : on bouge pour se réchauffer. Au repos, un corps humain moyen produit entre 70 et 100 watts sous forme de chaleur. En activité, il peut générer jusqu'à 1500 watts, ce qui lui permet de rivaliser avec bien des radiateurs électriques du marché ! (Cody Lundin, 98.6°, The Art Of Keeping Your Ass Alive). L'absorbtion d'aliments riches en protides et en calories, bien qu'elle soit motivée par des hormones spécifiques et qu'elle devienne ainsi quasiment involontaire (ha-hum !), est un autre bon exemple de thermogénèse volontaire. L'absorbtion des protéines, tout comme l'augmentation du métabolisme basal induit par une alimentation hypercalorique, sotn deux sources de chaleur majeures pour l'organisme luttant contre le froid (Lundin, Maniguet, Étienne).

Par une série de mécanismes involontaires, notre corps met aussi en branle des processus de production de chaleur très efficaces.

À court terme...

Outre le fait de contracter nos vaisseaux sanguins périphériques, les hormones sécrétées par notre corps lorsque nous avons froid ont pour effet d'augmenter la contractilité de nos muscles. Autrement dit, nos muscles ont tendance à se contracter plus facilement, jusqu'à le faire de manière involontaire (frissons). Ces frissons sont extrêmement efficaces pour produire de la chaleur, mais ils sont aussi une dépense d'énergie importante. D'ailleurs, les conclusions d'un rapport de l'armée américaine étaient claires sur ce point (FM-21-75 Survival Manual). Enfermant un pauvre soldat nu dans une chambre froide (enfin, un caisson climatisé équipé de différents capteurs...), les médecins militaires ont pu observer qu'un individu moyen peut, en grelottant très fort, maintenir une température centrale corporelle stable même aux environs du point de congélation. Personne, cependant, ne peut grelotter ainsi indéfiniment... Et c'est bien là tout le problème. Dans ces conditions, la lutte contre le froid est un véritable sport d'endurance. L'effort demandé à l'organisme lors de frissonnements violents, d'ailleurs, est souvent si intense qu'il ne peut être alimenté que par nos réserves de glucose et de glycogène*, ce qui pose un problème majeur après une heure, environ. Le corps, en effet, a alors épuisé ses réserves de glucose et de glycogène et l'intensité des frissons doit diminuer, par simple manque de carburant de qualité. On comprend donc bien que de telles dépenses d'énergie ne peuvent en aucun cas être une solution à long terme pour survivre au froid.

Xavier Maniguet, dans son classique « Survivre », explique de quelle manière une bonne acclimatation permet de retarder les réponses de thermogénèse de l'organisme. Le corps acclimaté attendra d'avoir atteint une température centrale plus basse avant de mettre en branle ses si coûteux mécanismes d'urgence. Il peut ainsi, au lieu de tirer sa dernière cartouche au moindre refroidissement superficiel, conserver ses ressources pour les situations où il en aura réellement besoin.

Heureusement pour nous, l'évolution nous a dotés de systèmes de production de chaleur utilisant d'autres ressources que notre précieux glycogène...

À long terme...

Comme nous l'avons vu plus haut, l'acclimatation au froid passe par l'augmentation de nos réserves de graisse, et par une augmentation de l'appétit. Mais l'augmentation quantitative de nos poignées d'amour se couple heureusement à certains changements qualitatifs dans la composition même de nos cellules adipeuses.

Il existe deux types de cellules adipeuses (ou adipocytes). Les adipocytes blancs, qui stockent les graisses, et les adipocytes bruns, qui les brûlent (les chercheurs ont maintenant tendance à inclure la moëlle osseuse dans la famille des adipocytes, mais continuons pour l'instant à puiser dans substantifique moëlle de notre sujet). Le froid, et surtout les changements hormonaux qui accompagnent l'acclimatation au froid, ont pour effet de stimuler la création d'adipocytes bruns, et de les faire travailler à plein régime dans le seul but de produire de la chaleur à partir de nos réserves de graisse. Cette hyperactivité des adipocytes bruns permet donc de produire des quantités impressionnantes de chaleur sans puiser dans nos réserves de glycogène, comme cela se produit lorsqu'on frissonne.

Sachant qu'un individu moyen a, à sa disposition, environs 8kg de graisse (à 9 kcal/37,7 kJ le gramme, soit 72 000 kcal/301 000 kJ... et beaucoup plus pour certains... bref de quoi tenir par très grand froid pendant deux semaines au moins) contre seulement quelques centaines de grammes de glycogène, on comprend bien tout l'intérêt d'utiliser ses graisses en priorité pour le chauffage !

Le visage et le cou des trappeurs lapons, par exemple, ont été étudiés et ont montré une extraordinaire densité de cellules adipeuses brunes, produisant de la chaleur... Le reste du corps étant protégé par des vêtements, la densité de ces mêmes petites « cellules-fournaises » était moindre, mais restait bien plus élevée que chez un individu non-acclimaté. Bref, l'acclimatation permet de mieux utiliser ses graisses pour se réchauffer.

À long terme, et si notre alimentation est suffisamment riche, notre corps peut produire assez de chaleur par l'action de nos adipocytes bruns pour que nous conservions une température interne relativement stable par temps froid, tout en gardant en réserve une « dernière cartouche » de grande puissance : le frissonnement.

--------------

* Le glycogène est un composé chimique proche du glucose, qui est stocké dans nos muscles et notre foie. Il est le seul carburant qui puisse être utilisé pour les efforts aérobiques de haute intensité (au-dessus de 60% du VO2 Max). Il est disponible en quantités très limitées, pour un effort intense durant entre 45 et 120 minutes, selon la condition physique du sujet. Certains athlètes d'endurance utilisent des techniques diverses et ésotériques pour forcer leur corps à engranger davantage de glycogène avant une épreuve de longue durée. Ils peuvent ainsi espérer stocker suffisamment de glycogène pour un effort 140 ou 160 minutes, au grand maximum.

 

Cogitations :

• Quels sont les dangers réels dans la nature, en France (métropolitaine)?
Les monstres, les vampires et les loups garous n'ont qu'à bien se tenir...
Dernière MAJ : 4 avril 2008 - corrections dans la partie sur les vipères !

• Les priorités en survie
Un texte assez court sur ces choses vraiment importantes pour survivre...
Dernière MAJ : 17 mars 2006
• Voir des animaux
Quelques trucs pour faire de belles rencontres en forêt...
Dernière MAJ : 23 août 2005
• Le feu par friction... oui mais !
Dernière MAJ : 18 août 2005
• De l'importance d'un minimum de préparation
... ou « Pfff ! Mais laisse ton sac à dos dans la bagnole, on va juste aux champignons !!! »
Dernière MAJ : 17 août 2005

Physiologie :
• L'acclimatation au froid
Ou apprendre à se peler le cul avec classe ;)
Dernière MAJ : 21septembre 2005
• L'hypothermie
Les 4 étapes de la descente aux enfers...
Dernière MAJ : 21septembre 2005

• L'importance de l'eau en toutes circonstances
Ce qui manque au bonheur de pas mal de gens, c'est un litre d'eau.
Dernière MAJ : 3 septembre 2005
• L'effet chimpanzé
Stress et survie
Dernière MAJ : 17 août 2005

Équipement :
• Les couvertures de survie
Enfin... façon de parler...
Dernière MAJ : 17 août 2005

• Le couteau
'Tranchons' une bonne fois pour toutes !!!
Dernière MAJ : 17 août 2005

Divers :
• 
Les tiques et la maladie de Lyme
Un danger mal connu...
Dernière
MAJ : 17 août 2005

 

 

Texte © David Manise 2005
Illustrations © Philippe Gady