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Le chien est un homéotherme

Le statut d’homéotherme s’applique à tout animal qui peut maintenir sa température corporelle constante dans une certaine gamme de température, et ce malgré les fluctuations thermiques environnementales et son activité. L’homéothermie concerne les mammifères et les oiseaux. Les différentes parties d’un organisme homéotherme ont une température différente du fait de l’influence du métabolisme, de la circulation sanguine et de la distance avec la surface corporelle. On considère qu’un organisme est constitué d’un noyau central ou noyau thermique et d’une enveloppe. Le noyau central, constitué des viscères, de l’encéphale et des muscles profond, possède une température constante appelé température centrale. L’enveloppe est formée des muscles supérieurs, des tissus sous-cutanés et de la peau. Sa température, appelée température périphérique, est variable et intermédiaire entre la température centrale et la température ambiante. Ainsi, lorsque la température ambiante diminue, la différence entre la température centrale et la température périphérique s’accentue alors que la température périphérique tend vers la température centrale lors de grosses chaleurs.

Le chien comme tout homéotherme possède un système de thermorégulation qui à pour rôle de maintenir la température centrale stable. Le centre de la thermorégulation est situé dans l'hypothalamus et donc particulièrement sensible lui même à une élévation de la température cérébrale.

La sudation chez les carnivores domestiques ne représente pas un moyen efficace de perdre de la chaleur par évaporation. Chez le chien, l’évaporation est représentée majoritairement par l’halètement alors que chez l’homme l’évaporation se fait par la sudation. Chez la souris qui ne peut ni haleter, ni suer, l’évaporation se pratique en enduisant le pelage de salive et d’urine.

Les chiens ont la capacité de vaporiser un grand volume d’eau au niveau des voies respiratoires supérieures et l'essentiel de l'évacuation thermique se fait par la perte hydrique pulmonaire, essentiellement sous forme de vapeur d'eau, l'évacuation thermique est directement liée au taux hydrométrique de l'air. L’évaporation dépend de l’humidité relative de l’air ambiant. Si l’air est saturé d’humidité, l’évaporation est impossible. A partir de 35 % d’humidité relative l’efficacité de l’évaporation est réduite et à partir de 80 % elle devient impossible. On ne peut pas saturer l'air indéfiniment et si cet air l'est à 80%, les capacités d'évacuation thermique hydrique ne seraient en toute théorie que d'un maximum possible de 20% ; et bien moins en réalité !

Un chien "moyen" avec un rendement énergétique "normal" et des pertes hydriques "moyennes" expire entre 4 et 6 litres d'air par minute au repos pour monter à 150 litres ou plus au travail. Plus cet air est chargé en eau (temps orageux par exemple), plus il limite les capacités pulmonaires et par voie de conséquence descend d'autant la valeur maxi de la consommation d'oxygène ("VO2 Max") (lien) en limitant le volume d'oxygène utilisable.
Entrainer un chien avec des taux hygrométriques élevés revient à lui "interdire l'oxygène" et lui interdire de se refroidir en limitant ses capacités d'évacuation thermique par l'air expiré.

Non seulement c'est très risqué au plan médical (hyperthermies, crampes de chaleur, syncopes de chaleurs, insolations, états d'épuisements, accidents généraux de déshydratation) mais cela rend la séance "d'entrainement" complètement inutile au plan sportif car stressante, non significative et en définitive négative.Suivant les races et les critères individuels, le rendement musculaire du chien se situe dans une fourchette de 0,35 à moins de 0,20. Ce rendement correspond à l'énergie mécanique restituée au niveau musculaire. Tout le reste de l'énergie (65 % à plus de 80%) est perdue essentiellement sous forme calorique. Sur ce point il faut quand même estimer qu'une certaine quantité d'énergie calorique qui "chauffe" le muscle n'est pas complètement perdue et est utile au fonctionnement musculaire. Bien que ce ne soit pas une valeur vérifiable facilement (difficile à mesurer), il faut savoir qu'il est courant que les muscles les plus sollicités atteignent des températures élevées en effort (41°C et plus) de façon tout à fait normale et sans influer sur la thermo-régulation centrale.

Au niveau des voies respiratoires supérieures: les cornets nasaux, la gueule, et la langue représente une grande surface d’échange dédié à la vaporisation de l’eau contenu dans ces surfaces moites. Le halètement est alors déclenché par les centres de la thermorégulation.

Les chiens halètent de trois façons différentes en fonction de la température ambiante et de l’activité physique :
Le type I correspond à un taux d’évaporation respiratoire faible, l’inhalation et l’exhalation se font par le nez. L’air est réchauffé et humidifié à l’inhalation au passage de la muqueuse nasale qui se refroidit. De plus, le chien est équipé d’une glande particulière la glande de Steno, situé près des narines, qui fournit l’eau nécessaire à la perte de chaleur par évaporation. En outre, il a été montré que chez beaucoup de mammifère dont le chien l’exhalation par le nez permettait de refroidir l’air et donc de conserver la température et l’eau de l’organisme. Cependant, cette échangeur thermique peut être contourné de deux façons quand le chien à besoin de dissiper plus de chaleur : avec une vasodilatation de la muqueuse nasale ou en shuntant l’échangeur, en exhalant par la bouche.
Durant le type II, l’inhalation se fait par le nez et l’exhalation par la bouche et le nez. L’évaporation respiratoire ne se produit donc que lors du passage sur la muqueuse nasale car tout l’air inhalé entre par le nez et tout l’air expiré est saturé de vapeur d’eau.
Le type III correspond à une inhalation par le nez et par la bouche et une exhalation par les mêmes voies. L’évaporation se fait donc par la muqueuse nasale, la langue et la surface buccale au moment de l’inhalation.

Les centres de thermorégulation de l’hypothalamus et notamment ceux de l’aire préoptique contrôlent le taux de salivation et le flot sanguin vers la langue. Hammel H. T. et Sharp F. ont montré en 1970 que la production de salive est proportionnelle à la température hypothalamique. Cependant, l’augmentation de la salivation et du débit sanguin vers la langue n’est utile que lors du type III car c’est à ce moment que l’air entre par la bouche. Lors du type II l’air exhalé est chargé d’humidité et donc il ne peut se produire d’évaporation respiratoire dans la bouche. Pourtant le chien oscille continuellement entre le type II et III lors d’exercice ou d’environnement chaud. Il est alors probable que l’augmentation du débit sanguin vers la langue soit associée à l’apparition du type III.

Le type I est observé chez des animaux au repos lorsque la température est situé dans la zone de neutralité thermique (<26°C) et quand l’animal coure doucement dans le froid (0,8 m/s à 10°C). Le type II et III est observé quand l’animal est au repos à une température ambiante supérieur à 30 °C et durant un exercice. Le temps d’utilisation du type III augmente avec la température ambiante et / ou l’intensité de l’exercice. Cependant la corrélation entre le taux d’évaporation respiratoire et le pourcentage de respiration sous type III est faible.
Même si le halètement augmente l’évaporation et donc les pertes de chaleur, demande en contre partie une augmentation importante de l’activité des muscles respiratoire ce qui produit de la chaleur. Cependant, chez le chien le halètement se produit avec un volume courant réduit ce qui limite l’hypocapnie (diminution de la pression partielle de CO2 dans le sang)  et donc des changements acido-basique sévère. De plus, les chiens halètent à la fréquence de résonnance de leur système respiratoire ce qui minimise le coût énergétique de l’halètement.

Il existe un autre phénomène d'élimination calorique et de perte hydrique qui est moins connu (voire inconnu de beaucoup) car même si le chien ne sue pas par la peau comme l'homme, il n'en perd pas moins une certaine quantité d'eau par voie cutanée : Il s'agit de la perspiration insensible. Et chez le chien ce phénomène est bien moins anodin que ce qu'on soupçonne habituellement car en l'absence de sudation, il constitue le premier et quasi seul mode "automatique" permanent d'évacuation hydrique et calorique. (repos, complémentaire, refroidissement cutané).
Ce phénomène est en fait une émission lente sous forme gazeuse qui se fait au travers d'une composante cutanée appelée corps muqueux de Malpighi et de la couche cornée en elle même.
L'importance de ce phénomène est dépendant de certaines conditions extérieures comme les pressions (statiques et dynamiques) car "l'efficacité" de ce phénomène est directement liée à la différence des pressions d'eau entre la surface cutanée et l'extérieur.
Comme la perspiration insensible est un phénomène gazeux, son importance dépend également des possibilités d'échanges des vapeurs d'eau avec l'air ambiant et donc du taux hygrométrique de cet air et de la vitesse de l'air (donc aussi de celle du chien).

L'importance ou l'efficacité de ce phénomène sont aussi très tributaires de critères raciaux, génétiques, individuels. Par exemple, les chiens de chasse qui par sélection ont des grandes dispositions de rétention d'eau au niveau cutané, ont par cette caractéristique, une perspiration insensible plus limitée que d'autres races, l'importante quantité d'eau cutanée faisant "barrage" à ce phénomène par des différences de pression plus réduites.

Il faut insister sur le fait que tous ces mécanismes sont dépendants du système endocrinien et pour certains directement liés à des critères génétiques et à la préparation physique.

En fonction de l'élévation de la température et/ou de la perte hydrique, l'hypophyse libère une hormone antidiurétique qui influe directement et quasi instantanément sur la réabsorption rénale de l'eau.
Ce premier phénomène hormonal n'est pas adaptatif mais immédiat lors d'un stress calorique et donc relativement limité dans son efficacité.

Un deuxième phénomène hormonal, lui adaptatif (en fonction de la préparation physique, des entrainements, de l'alimentation) permet une certaine adaptation au stress calorique en permettant au cortex surrénal de libérer une hormone (l'aldostérone) normalement "absente" et qui est indispensable chez le canin pour assurer la réabsorption du sodium au niveau rénal.
C'est pourquoi, les "pastilles de sel" qui chez l'homme sont efficaces pour augmenter la rétention hydrique sont, chez le chien inutiles car l'aldostérone est en trop faible dosage "hors adaptation".
Chez l'homme elle augmente avec l'adaptation mais est suffisante en permanence pour assurer l'utilisation du sodium.
En outre, le sodium présent est éliminé 2 à 3 fois plus vite chez un chien non adapté.
(5 à 10g/litre contre 2 à 4 g/litre pour un chien adapté)

Cela revient à dire qu'un chien pas ou mal entrainé est un chien qui a une quasi "impossibilité" à utiliser le sodium indispensable à la rétention hydrique.
On peut aussi dire les choses différemment : Même "hyper abreuvé", un chien pas ou mal entrainé est un chien incapable d'utiliser plus d'une certaine quantité d'eau, l'excédent étant éliminé par voie pulmonaire, qui donc "sature" l'air inspiré en limitant la capacité d'oxygénation et l'air expiré en limitant les échanges thermiques. C'est le serpent qui se mange la queue.
En définitive, paradoxalement, un chien mal entrainé et qui a bu beaucoup, peut se déshydrater et "chauffer" plus que si il était mal abreuvé !!
Sans aucune estimation là dessus, il est logique de penser qu'un certain nombre de chiens qui présentent ou ont présenté des pathologies d'effort (hyperthermies, déshydratations, malaises d'effort) l'ont fait pour avoir été trop abreuvés !!!!

Chez l'homme l'hyperhydratation a pour but de permettre une augmentation de la perte hydrique par la sudation pendant l'effort et d'aider (grâce à un volume important) au maintien de la température centrale. (En général le volume "d'excès" est de + 0,5 à 0,8 litre)

L’acclimatation à la chaleur est un processus physiologique qui permet à l’organisme de mieux dissiper la chaleur. Chez le canin, cette adaptation est TRES dépendante des conditions de préparation physique et d'entrainement, sachant que l'entrainement à l’exercice a un effet plus prononcé sur la fréquence cardiaque que l’acclimatation à la chaleur et que la progression est plus lente lorsque la chaleur et l’entrainement sont combinés.

Si la préparation physique est adéquate, l'acclimatation à la chaleur peut être acquise très rapidement par des entrainements "utiles" et menés sur une même ligne "idéologique" (les entrainements ne doivent pas contrarier la préparation). Elle peut, dans ce cas être acquise très tôt (12 à 18 mois). Elle se produit partiellement en dix à vingt jours et totalement en 60 jours. Elle provoque une augmentation de la performance cardio-vasculaire, une activation du système rénine angiotensine, une rétention de sel, une amélioration de la sudation et une augmentation du taux de filtration glomérulaire.

Elle peut être très lente voir ne jamais être acquise en cas d'entrainements sans préparation physique adéquate et/ou des entrainements contrariant la préparation physique et/ou la physiologie du chien intéressé.

Revenons au paramètre de chaleur externe (appelé plus couramment contrainte en ambiance chaude).
Cela peut valoir pour un environnement chaud (température extérieure élevée) mais aussi pour une température de la couche d'air limite cutanée élevée dû à des échanges thermiques limités : fourrure trop importante, mauvaise hydratation épidermique, vitesse de l'air trop faible en regard de l'énergie dissipée, perspiration insensible trop limitée, chien en surpoids. En plus du handicap évident pour les sauts, le poids est un des principaux facteur morphologique d'intolérance aux stress thermiques. Du fait de sa faible conductivité thermique, la graisse représente un excellent isolant. Ainsi, la graisse sous cutanée forme une barrière thermique qui limite la dissipation de la chaleur. L’obésité représente donc un facteur important de sensibilité au stress thermique.

En conditions d'ambiance chaude, la stabilisation thermique est assurée par plusieurs systèmes :

- 1/ L'astreinte thermo-statique qui consiste pour l'organisme à augmenter la température cutanée pour produire une dilatation des vaisseaux afin d'améliorer les échanges thermiques de convection.
Le problème est que cette élévation de la température cutanée limite l'évacuation de chaleur musculaire et conduit à une augmentation de la température corporelle "profonde". Chez le chien correctement entrainé, pendant un effort à 70% de la "VO2 Max" ( lien ) , qui peut être considéré comme une valeur minimale admissible pour un chien qualifié de sportif, en "absence" de stress, en moyenne la température centrale augmente et se stabilise à 1°C au dessus de la température hors travail. (Hors travail ne veut pas dire au repos, au levé, mais en activité normale de milieu de journée, après nutrition, promenade).

- 2/ L'astreinte circulatoire
Le mécanisme vaso-dilatatoire lié à l'élévation de la température influe directement sur une augmentation du débit sanguin et de la fréquence cardiaque.
Cette modification "géographique" notée RV ou redistribution vasculaire induit des hypo débits cérébraux et des hypotensions artérielles d'autant plus rapides et importants que le chien est mal entrainé. (Ici,  on insiste sur la MAL entrainé car en l'occurrence, paradoxalement, on constate qu'un mauvais entrainement influe souvent plus négativement que pas d'entrainement du tout).
Cette pathologie sportive est "favorisée" par des facteurs génétiques, raciaux, individuels...le syndrome du surentrainement, une alimentation déséquilibrée et/ou inadaptée à la race et aux efforts.

Il faut se souvenir qu'il existe une relation linéaire entre la charge de travail et la consommation d'oxygène et aussi une relation linéaire entre la charge de travail et la fréquence cardiaque et par voie de conséquence, une relation linéaire entre la "VO2 Max" ( lien ) et la fréquence cardiaque.
Autrement dit, la "VO2 Max" est automatiquement limitée par la fréquence cardiaque et proportionnelle à celle ci.
Il faudra agir sur d'autres paramètres pour augmenter les capacités à l'effort pour une fréquence cardiaque identique car cette fréquence n'est pas "adaptable" chez le canin à la différence de l'homme car une augmentation avec une thermolyse élevée provoque une ouverture de l'espace vasculaire cutané (détournement d'une partie du flux sanguin musculaire vers la peau, d'où une moins bonne oxygénation musculaire)

Cela explique que l'activité musculaire est fortement réduite lors de stress thermiques chez le chien.

Influence de l'âge :
Les individus appartenant à des tranches d’âge extrême sont plus sensible à la chaleur. En effet, les chiots jusqu'à 45 jours présentent un défaut de thermorégulation et doivent être considérés comme des poïkilothermes (animaux dont la température corporelle tend à suivre les variations de la température ambiante). Pendant les deux premières semaines de vie, les nouveau-nés des espèces nidicole comme le chien ne sont pas capable de réguler leur température corporelle. Les jeunes ont ensuite généralement une température corporelle supérieure à la température de l’adulte.et les sujets âgés présentent le plus souvent des affections cardiaques et respiratoires incompatibles avec une thermorégulation efficace.

Influence du sexe :
Il n’existe pas de prédisposition de sexe dans la sensibilité à un stress thermique entre les mâles et les femelles même si il a noté que les femelles ont une température centrale plus élevée que celle des mâles et notamment pendant la gestation, la lactation et la phase lutéale du cycle œstral.

Influence de la race :
Parmi les types de chiens les plus sensibles à la chaleur, il faut citer les chiens brachycéphale du fait de particularités anatomiques tels que la sténose des narines, ou l’allongement du voile du palais qui rendent la polypnée thermique moins efficace et augmente donc le travail des muscles respiratoires qui dégagent alors plus de chaleur. Ces races sont de plus prédisposées au développement d’un œdème laryngé au cours d’un stress thermique.

Influence du pelage :
Les corps sombres ont la particularité de mieux absorber le rayonnement infrarouge, ils captent ainsi beaucoup plus d’énergie. Or les animaux à pelage sombre peuvent être considérer comme des corps sombres, il en résulte que de tels animaux subissent plus la chaleur.
De plus, l’épaisseur et la densité du pelage influe sur la dissipation de la chaleur par convection et le gain de calorie par le rayonnement solaire. En effet, si le pelage est épais et dense, il limite les pertes de chaleurs dans les milieux non ventilés, mais protège mieux la peau contre les effets des rayons solaires.

Pour terminer il faut parler du ratio taille/poids (ou ratio surface cutanée/poids). Dans tous les cas, les chiens de petite taille et avec une masse corporelle basse ont un bien meilleur ratio. Dans une étude rétrospective de 2006, sur 54 chiens ayant souffert de coup de chaleur il avait été mis en évidence que tous les chiens sauf un étaient de grande race. Ceci impliquerait que le rapport poids/surface corporelle serait un facteur important dans les mécanismes de dissipation de la chaleur lors de stress thermique. Cependant, il n’est pas impossible que les chiens de grande race soient plus utilisés pour le sport et donc plus exposé à des stress thermiques que les petits chiens.