Les environnements chauds et froids déclenchent une réaction de stress dans le corps humain et peuvent entraîner des problèmes cardiovasculaires. Le physiologiste Justin Lawley du Département des sciences du sport de l’Université d’Innsbruck et ses collègues ont récemment étudié les deux facteurs dans des études scientifiques. Les résultats, qui ont été publiés dans les revues Rapports scientifiques et Physiologie expérimentalesont particulièrement intéressants à la lumière des multiples crises mondiales actuelles.
Les crises climatique et énergétique comptent actuellement parmi les plus grands défis de notre époque et ont un effet physique direct sur la santé des personnes. Par exemple, la crise climatique provoque des vagues de chaleur plus fréquentes, plus longues et plus intenses, responsables de plus de décès que les catastrophes naturelles. De plus, la crise de l’énergie entraîne une hausse des coûts de l’énergie et oblige de nombreux ménages à chauffer moins souvent ou pas du tout leur logement.
Les réponses physiologiques à une vague de chaleur simulée et à des températures ambiantes froides ont maintenant été étudiées par Justin Lawley, avec son groupe de recherche, le Laboratoire de physiologie de l’exercice et de l’environnement, et des scientifiques internationaux dans deux études – l’accent était mis sur le système cardiovasculaire.
Dans les deux études, nous avons reproduit les températures environnementales réelles auxquelles le corps pourrait être exposé et avons pu montrer des réponses physiologiques qui pourraient aider à expliquer les variations saisonnières connues des décès cardiovasculaires. »
Justin Lawley, Département des sciences du sport, Université d’Innsbruck
Étude thermique
Dans le cadre du projet Horizon 2020 Heat Shield, le groupe de Lawley a collaboré avec des collègues slovènes pour examiner comment les vagues de chaleur affectent la santé des travailleurs industriels. Sept participants masculins ont passé neuf jours de travail réguliers consécutifs dans un laboratoire contrôlé.
Le premier et les trois derniers jours, les températures estivales normales pour les conditions d’Europe centrale ont varié de 25,1 à 25,7 degrés pendant le travail et de 21,8 à 22,8 degrés pendant les périodes de repos. Les jours quatre à six représentaient la vague de chaleur; pendant cette période, les chercheurs ont créé des températures ambiantes comprises entre 35,2 et 35,8 degrés pendant les périodes de travail et entre 25,5 et 27,1 degrés pendant les périodes de repos, y compris pendant le sommeil la nuit. Pendant toute l’étude, les participants ont effectué des tâches quotidiennes pour simuler un travail industriel typique.
« Nous avons utilisé un protocole dans cette étude qui simule les conditions actuelles des vagues de chaleur en combinaison avec le stress orthostatique, ce qui signifie changer de posture, pour déterminer le stress cardiovasculaire et thermorégulateur chez les travailleurs industriels », décrit Lawley. Les résultats montrent que même des vagues de chaleur relativement douces provoquent une augmentation de la température centrale et cutanée et une augmentation du flux sanguin cutané. Alors que ces réactions physiologiques aident le corps à ne pas surchauffer au repos, en position debout, le corps doit maintenant défendre à la fois la température interne et maintenir la pression artérielle pour éviter les évanouissements, ce qui exerce une pression supplémentaire sur le système cardiovasculaire.
Fait intéressant, bon nombre de ces réponses ont persisté après la fin de la canicule, ce qui suggère un effet résiduel de la canicule. « Ces réponses reflètent le stress sur le système cardiovasculaire auquel les travailleurs industriels sont confrontés pendant les vagues de chaleur, ce qui peut entraîner des maladies liées à la chaleur, des évanouissements et même potentiellement la mort en raison d’accidents ou de complications médicales graves chez les personnes atteintes d’une maladie cardiovasculaire sous-jacente », souligne Lawley.
Étude à froid
Dans une autre étude, Lawley, avec une équipe de onze chercheurs, a examiné l’impact d’une exposition au froid léger sur le système cardiovasculaire, en mettant l’accent sur les mécanismes responsables de l’augmentation de la pression artérielle. Outre des chercheurs d’Innsbruck, des scientifiques de Grande-Bretagne et du Canada ont également été impliqués.
Étant donné qu’il est important de prévenir une augmentation de la pression artérielle par temps froid, l’étude visait à examiner si l’augmentation de la résistance des vaisseaux (c’est-à-dire la vasoconstriction) est due à une modification du flux sanguin dans les muscles squelettiques ou simplement dans la peau. Dans un laboratoire du Département des sciences du sport de l’Université d’Innsbruck, les chercheurs ont refroidi la température de la peau de 34 sujets de test d’une température normale de 32 à 34 degrés à environ 27 degrés avec dix degrés d’air froid – à une occasion, tout le corps a été refroidi , sur un autre seul le visage était refroidi.
« Nous avons observé que lorsque toute la surface du corps est refroidie, la pression artérielle augmente principalement en raison d’une augmentation de la résistance vasculaire de la peau, bien qu’il y ait également une légère augmentation réflexe de la résistance des vaisseaux sanguins à l’intérieur du muscle squelettique. Cependant, surtout, lorsque seul le visage était refroidi, nous avons constaté une augmentation très similaire de la pression artérielle due à une augmentation réflexe de la résistance vasculaire de la peau dans tout le corps », décrit Lawley.
Ainsi, l’équipe a pu montrer que le ou les mécanismes responsables de l’augmentation de la tension artérielle lors d’une exposition au froid dépendent des parties du corps qui sont froides. Ces données sont importantes pour éduquer la population sur la prévention des conséquences négatives potentielles de l’exposition au froid car contrairement à la perception de beaucoup, le froid est encore plus dangereux pour le corps que la chaleur.
« Il ne faut pas des températures inférieures à zéro – comme vous pourriez le penser – pour provoquer des réactions graves dans le corps, ce qui deviendra courant pour de nombreuses personnes incapables de chauffer leur maison pendant la crise énergétique. Alors que les gens savent généralement porter des vêtements chauds pour protéger la peau de leur corps, de leurs bras et de leurs jambes, nous avons pu montrer que la protection du visage est tout aussi importante même à une température ambiante douce de dix degrés », poursuit Lawley.
Effets extrêmes
Les deux études montrent que les conditions climatiques peuvent avoir des effets extrêmes sur notre système cardiovasculaire. Alors que les effets négatifs sur la santé déclenchés par les vagues de chaleur vont augmenter en raison de la crise climatique, il est particulièrement surprenant que même des températures froides autour de 10 degrés puissent avoir des effets négatifs importants sur notre système cardiovasculaire même chez les jeunes qui faisaient partie de ces études. De futures études étendant ces résultats à notre population vieillissante et à ceux qui ont des conditions médicales préexistantes aideront certainement à atténuer le risque de ces nouveaux défis environnementaux.
