«Je ne peux pas faire ça», a déclaré la femme d'une soixantaine d'années en se plongeant dans l'eau à 40° Celsius qui remplissait une grande baignoire argentée au fond d'une pièce faiblement éclairée de l'unité de recherche en physiologie humaine et environnementale de l'Université d'Ottawa. Ce n’est qu’après que la température ait baissé d’un degré qu’elle s’est immergée jusqu’aux épaules pendant les deux heures suivantes. Puis elle a recommencé – et encore et encore – tous les jours pendant une semaine. « Je vais être franche : les gens détestaient faire ça », déclare Caroline Li-Maloney, titulaire d'un doctorat. candidat à l'université qui étudie comment le corps humain s'adapte à la chaleur extrême.
Li-Maloney tente de déterminer si les femmes dans la soixantaine, la soixantaine et l'octogénaire, un groupe particulièrement exposé au risque de décès pendant les vagues de chaleur, pourraient s'entraîner à mieux faire face aux températures plus chaudes. S’ils le pouvaient, cela constituerait une démonstration convaincante de l’acclimatation à la chaleur chez les personnes âgées – et cela pourrait ouvrir la voie à la protection des groupes vulnérables lors des vagues de chaleur.
Une chaleur extrême peut tuer. Lorsque la température corporelle centrale d'une personne dépasse 37° pendant des périodes prolongées, un épuisement dû à la chaleur s'installe souvent ; des températures plus élevées peuvent éventuellement conduire au délire, aux convulsions, à la défaillance d’un organe et à la mort. Mais il a été démontré qu’une exposition répétée à des températures élevées chez des individus jeunes et en bonne santé déclenche une multitude de changements physiques protecteurs qui aident à refroidir le corps, notamment des modifications des réponses sudoripares et des vaisseaux sanguins. Aujourd’hui, les chercheurs tentent de déterminer si ces changements s’appliquent au reste d’entre nous – et si nous pouvons nous entraîner à mieux gérer la chaleur qui devient de plus en plus intense avec le changement climatique.
Alors que les décès liés aux vagues de chaleur augmentent dans le monde (on estime que plus de 10 000 Européens sont morts lors d'une vague de chaleur rien qu'en juin), exploiter les réponses naturelles du corps pourrait être un moyen de survivre dans un monde de plus en plus chaud.
« Avec des périodes de chaleur extrême plus fréquentes… pouvons-nous réellement acclimater les populations plus âgées, en particulier celles souffrant de maladies chroniques ? » demande Daniel Gagnon, physiologiste de la chaleur de l'Institut de Cardiologie de Montréal et de l'Université de Montréal. Il espère que la réponse est « oui ».
Comment le corps se prépare à la chaleur extrême
Des études, menées principalement auprès d'athlètes, de soldats et de travailleurs de plein air, montrent depuis longtemps que des expositions répétées à la chaleur déclenchent des réponses physiologiques qui aident le corps à mieux faire face aux épisodes de chaleur ultérieurs. La transpiration, qui utilise l’humidité pour évacuer la chaleur, commence plus tôt et est plus intense chez les personnes récemment exposées à des températures chaudes que chez les individus naïfs. Les minuscules vaisseaux de la peau se dilatent également plus rapidement chez les personnes exposées à la chaleur, permettant ainsi à davantage de sang de circuler de l'intérieur bien chaud du corps vers sa surface, où la chaleur peut rayonner vers l'extérieur. Ces changements forcent initialement le cœur à battre plus vite pour maintenir la pression artérielle stable ; au fil du temps, le corps s’adapte en augmentant le volume sanguin, réduisant ainsi la fréquence cardiaque.
Des études chez la souris suggèrent que certaines de ces réponses sont régulées par une structure cérébrale semblable à un thermostat appelée hypothalamus. Au cours d'expositions successives à la chaleur, les cellules nerveuses y deviennent plus sensibles à la température corporelle et envoient plus rapidement des signaux ordonnant aux glandes sudoripares de grossir et aux vaisseaux de se dilater, explique Gagnon.
L'adaptation peut également se produire au niveau cellulaire. Le physiologiste intégrateur Jeremy McCormick, également de l'Université d'Ottawa, et ses collègues ont fait participer un petit groupe d'hommes en bonne santé dans la soixantaine et la soixantaine à un protocole d'immersion dans l'eau chaude d'une durée d'une semaine similaire à celui utilisé par l'équipe de Li-Maloney.
L'analyse des cellules immunitaires dans le sang des participants à la fin de l'expérience a montré une augmentation des concentrations de protéines de choc thermique, a rapporté l'équipe de McCormick en août dans le journal. Journal des sciences du sport et de la santé. Ces molécules, présentes dans la plupart des organismes, y compris les plantes et les bactéries, stabilisent et réparent d'autres protéines cellulaires endommagées par la chaleur et d'autres facteurs de stress physiologiques. Parallèlement à d’autres changements moléculaires observés par l’équipe, l’augmentation « semble atténuer une partie du stress cellulaire », explique McCormick.
Certains l'aiment chaud
Alors que les chercheurs cherchent encore à comprendre précisément comment fonctionnent ces adaptations physiologiques, certains scientifiques pensent qu’elles expliquent au moins en partie pourquoi les personnes vivant dans des climats chauds toute l’année ont tendance à moins souffrir de la chaleur.
Les résidents de pays comme le Koweït, l’Inde et la Thaïlande, par exemple, montrent des signes d’adaptation à des températures quotidiennes moyennes relativement élevées.
Chaque population a une température de mortalité minimale, où le risque de décès de causes naturelles est le plus faible. De nombreux scientifiques interprètent cela comme une température optimale à laquelle une population est adaptée. Dans les endroits plus frais comme le Royaume-Uni, ce chiffre oscille entre 15 et 20. Mais dans les pays chauds, « elle est bien plus élevée », explique Abderrezak Bouchama, médecin de soins intensifs du Centre de recherche médicale internationale Roi Abdallah d'Arabie saoudite, qui étudie la physiologie de la chaleur.
Pour comparer la tolérance à la chaleur de personnes de différents endroits, Bouchama et ses collègues ont calculé la température minimale de mortalité pour deux groupes : les habitants de La Mecque, en Arabie Saoudite, et les centaines de milliers de visiteurs internationaux qui se sont rendus dans la ville pour le pèlerinage islamique annuel connu sous le nom de Hajj de 2006 à 2014. L'examen des schémas de mortalité naturelle pour les deux populations au cours de la période de cinq jours a révélé une température minimale de mortalité de 26° pour les Mecquois et de 23,5° pour les pèlerins. signalé en 2023 dans Perspectives en matière de santé environnementale. Mais même les habitants de La Mecque ont des limites physiologiques, a découvert l’équipe dans une autre étude : leur taux de mortalité a commencé à monter en flèche au-dessus de 38°.
En général, de telles différences au niveau de la population pourraient être dues à de nombreux facteurs, explique Bouchama, notamment l'accès à la climatisation, les conditions extérieures et peut-être même des facteurs génétiques. Mais l’acclimatation physiologique joue probablement aussi un rôle, dit-il.
Dans les régions où les saisons chaudes et froides sont distinctes, il existe des preuves que les jeunes adultes peuvent s'acclimater pendant l'été, présentant des taux de transpiration légèrement plus élevés et des températures cutanées plus basses à la fin de la saison qu'au début.
Mais l’inverse peut également se produire, ont découvert la biologiste moléculaire Elaine Lee de l’Université du Connecticut à Storrs et ses collègues. L'étude non publiée de l'équipe portant sur plusieurs dizaines d'athlètes suggère qu'il leur faut plus de temps pour s'acclimater à la fin de l'hiver qu'au début de l'hiver, ce qui laisse entendre qu'ils perdent leurs adaptations estivales au cours de la saison froide.
Certains scientifiques ont avancé que l’acclimatation est la raison pour laquelle les vagues de chaleur du début de l’été sont souvent plus meurtrières que celles de la fin de l’été. Étant donné que les personnes soumises à des protocoles d’acclimatation à la chaleur perdent généralement leurs adaptations en quelques semaines, Gagnon soupçonne qu’elles perdraient également tout avantage d’acclimatation pendant les périodes plus fraîches entre les vagues de chaleur.
« On sait avec certitude que le corps peut s'acclimater, mais il faut s'exposer régulièrement à la chaleur », explique Gagnon. « Il faut que ce soit une dose assez considérable. »
Trouver la bonne dose
La science de l’adaptation à la chaleur chez les personnes jeunes et en bonne santé est bien établie. Mais qu’en est-il des personnes âgées ou de celles souffrant de maladies chroniques ? Les scientifiques savent depuis longtemps, par exemple, que la capacité à transpirer et à se vasodilater efficacement diminue avec l’âge.
De nouvelles recherches suggèrent que l’acclimatation intentionnelle à la chaleur peut stimuler ces réponses tout aussi efficacement chez les personnes âgées que chez les plus jeunes. Gagnon et ses collègues ont demandé à 15 adultes dans la vingtaine et la trentaine et à 16 adultes dans la soixantaine et la soixantaine de s'immerger dans une eau à 40° pendant une heure, puis de passer l'heure suivante en alternant entre des niveaux d'eau à hauteur d'épaule et de taille pour s'assurer que leur température corporelle reste égale ou supérieure à 38,5°.
Après avoir répété ce processus pendant sept jours, les deux groupes ont commencé à transpirer et à se vasodilater plus tôt lors de l'exposition à la chaleur. Ils ont également constaté une température corporelle inférieure de 0,4° en moyenne à celle du début de l’expérience. Les scientifiques ont également observé une fréquence cardiaque inférieure de cinq battements par minute en moyenne dans les deux groupes à la fin du protocole, ont-ils rapporté en mai dans le rapport. Journal de physiologie.
Le résultat de l’étude, selon Gagnon, « est que même si nous sommes plus âgés, notre corps a toujours la capacité de s’adapter à la chaleur ».
Cette idée a conduit certaines des femmes participant à l'étude de Li-Maloney à y participer, dans l'espoir que l'expérience les préparerait aux vagues de chaleur estivales. «Ils adorent l’idée qu’une étude comme celle-ci pourrait au moins leur permettre de se sentir mieux au début de l’été», dit-elle.
Pour le savoir, l'équipe de Li-Maloney a fait subir aux femmes une vague de chaleur artificielle avant et après l'expérience. Les volontaires ont passé une heure assis dans une pièce réglée à 36° et 45 pour cent d’humidité. « C'est nul, je ne vais pas mentir », dit Li-Maloney.
L'équipe a constaté une différence significative dans la physiologie des participants lors de la deuxième vague de chaleur artificielle. Après la période d'acclimatation, les femmes ont maintenu une température centrale inférieure de 0,2° et une fréquence cardiaque inférieure de plusieurs battements par minute à celles d'avant la période d'acclimatation, ont rapporté les chercheurs en avril lors de l'American Physiology Summit à Minneapolis. L’équipe a été particulièrement frappée par la durée pendant laquelle les femmes ont évité d’atteindre les températures corporelles maximales qu’elles avaient atteintes lors de la première vague de chaleur.
Ce qui reste à déterminer, c'est si cela se traduira par une réduction significative des maladies liées à la chaleur. Les scientifiques devront réfléchir en profondeur à la sécurité de tels protocoles, en particulier pour les personnes souffrant de maladies cardiaques, de problèmes de mobilité ou de troubles cognitifs. « S’ils devaient le faire eux-mêmes en dehors d’un environnement de laboratoire, sont-ils potentiellement en danger ? demande la physiologiste Jessica Mee de l'Université de Worcester en Angleterre.
Mais avec des études plus approfondies, l’immersion dans l’eau chaude pourrait un jour être une stratégie viable pour préparer les populations vulnérables à la chaleur extrême des mois d’été – et une alternative plus sûre à d’autres méthodes d’acclimatation éprouvées comme le yoga chaud ou la marche ou la course à des températures chaudes, dit Li-Maloney. « Au moment où la première vague de chaleur frappe, vous devriez être mieux protégé. » Certains participants à l'étude sont déjà convaincus. Une femme s’est rendue en Thaïlande, explorant sa capitale étouffante sous une chaleur souvent supérieure à 30°C. « 'Tout le monde [else in] mon groupe de touristes souffrait' », se souvient Li-Maloney, que la femme lui avait dit, « 'et je me sentais bien.'