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
|