Pourquoi peut-on mourir de froid ?
La France connaît un nouvel épisode neigeux hivernal ce 10 février 2021.
En 2015, une étude menée par des chercheurs de la London School of Hygiene & Tropical Medicine avait conclu que le froid tue davantage que la chaleur. Ils ont recueilli des statistiques sur 74 millions de décès survenus entre 1895 et 2012 : 7,71 % d'entre eux étaient liés à des « températures non optimales ». La majorité de ces morts étaient expliquées par le froid (7,29 %) et une minorité d'entre elles par la chaleur (0,42 %).
Il suffit de passer quelques minutes à grelotter dehors sous la neige pour deviner qu'un froid excessif est mauvais pour le corps humain. Mais quels sont les effets exacts des basses températures sur l'organisme ? Comment est-il possible de mourir de froid ?
Comment le corps maintient-il sa température ?
Pour comprendre comment le froid influence l'organisme, il faut rappeler que la température corporelle est influencée par un mécanisme : l'équilibre entre la production et la perte de chaleur par le corps. Sans cet équilibre, le corps humain ne peut pas maintenir sa température centrale.
Le corps évacue la chaleur à travers la peau (par évaporation ou conduction). En zone « thermo-neutre », les températures ambiantes sont telles que notre organisme arrive à maintenir sa température centrale avec ce mécanisme de régulation.
Dans notre corps, c'est l'hypothalamus qui régule notre température centrale. Cette structure du système nerveux joue un rôle dans la thermorégulation -- la capacité de notre organisme à se maintenir une certaine température. Chez l'humain, la température corporelle normale est de 37°C : vous pouvez imaginer que votre hypothalamus est une sorte de thermostat, chargé de maintenir cette température quelles que soient les conditions extérieures à votre corps.
Lorsqu'il est exposé au froid, le corps réagit avec ce que les chercheurs John W. Castellani et Andrew Young, de l'Institut de recherche sur la médecine environnementale de l'armée américaine, appellent des « réponses physiologiques » dans un article publié en 2016 dans Autonomic Neuroscience.
Le débit sanguin se réduit
Pour se protéger du froid, le corps met en place un mécanisme de défense, la vasoconstriction. « C'est un peu comme lorsque vous vous roulez en boule, votre corps aussi se met en repli, nous explique Faïza Bossy, médecin généraliste à Paris. Les vaisseaux se serrent pour limiter la déperdition de chaleur. »
John W. Castellani et Andrew Young précisent que la vasoconstriction commence quand la température cutanée descend en dessous de 35°C -- et devient maximale à 31°C et moins. Le débit sanguin des vaisseaux cutanés, qui se trouvent sous la peau et servent à sa vascularisation, est réduit.
L'objectif est ainsi d'empêcher les déperditions de chaleur par l'intermédiaire de la peau. Celle-ci devient pâle et froide, comme l'explique l'encyclopédie Larousse. L'enveloppe corporelle tente de s'isoler plus efficacement du froid. « Vous pouvez avoir une piloérection, ou chair de poule. Et si vous n'arrivez toujours pas à vous réchauffer, vous pouvez avoir une sensation d'engourdissement », nous décrit Faïza Bossy.
La médecin ajoute que la pompe cardiaque va abaisser sa fréquence : « Le but est de mettre les organes principaux au repos, comme le cerveau, le cœur, les poumons, le foie. »
Plusieurs stades d'hypothermie
Entre 37 et 35°C, notre corps est en hypothermie normale. La situation devient anormale lorsque la température interne du corps passe en dessous du seuil des 35°C. Il existe ensuite plusieurs stades :
L'hypothermie est faible entre 35 et 32,2°C,
Elle est modérée entre 32,2 et 28°C,
Enfin, elle est sévère en dessous de 28°C : l'organisme et ses fonctions vitales sont en danger.
Pour repérer les signes d'une hypothermie, l'assurance maladie conseille de surveiller certains symptômes comme des difficultés à parler, à bouger, une peau froide, un sentiment de fatigue ou la perte de mémoire. Si l'hypothermie atteint un stade sévère, on peut observer un raidissement et un refroidissement des muscles ainsi qu'un ralentissement du pouls et de la respiration.
Des gelures aux extrémités du corps
L'hypothermie peut entraîner l'apparition de gelures : ce sont des « crevasses dans la peau, nous explique Faïza Bossy. Les vaisseaux ne sont pas oxygénés et le corps manque d'hydratation. » Les gelures sont classées en deux groupes : les superficielles et les profondes. Comme l'expliquaient des chercheurs dans le Canadian Medical Association Journal en 2003, les gelures concernent surtout les extrémités du corps.
Le risque de développer des gelures est lié au refroidissement éolien, aussi connu sous le nom de « facteur vent » : il s'agit de la sensation de froid produite par le vent sur un organisme qui dégage de la chaleur. Quand cet indice atteint -25°C, les gelures peuvent se produire. À -45°C, la peau peut geler en quelques minutes seulement.
Les gelures superficielles se trouvent sur les tissus cutanés, tandis que les plus profondes peuvent atteindre les os, les articulations et les tendons. Dans le premier cas, des cloques de couleur claire se forment. Dans le deuxième, elles provoquent aussi une hémorragie. Si les parties gelées se nécrosent, le risque d'amputation existe.
Pour résumer, le corps soumis à des températures externes froides met en œuvre de nombreux mécanismes qui ralentissent progressivement son métabolisme. Comme l'expliquait Christophe Prudhomme, médecin et porte-parole de l'Association des médecins urgentistes de France à L'Express, « le cœur bat moins vite et la respiration s'atténue. La personne n'a plus de défenses. Puis toute la machinerie s'arrête. »
Des frissons pour réchauffer l'épiderme
En plus de la vasoconstriction, le corps humain exposé au froid peut répondre par une réaction mécanique : des frissons. Comme l'expliquent John W. Castellani et Andrew Young, ce sont des « contractions musculaires rythmiques répétées involontaires » qui se produisent lorsque la température centrale du corps diminue.
Alors que le sang du corps se concentre sur les organes vitaux, ce mécanisme est une tentative pour réchauffer l'épiderme en actionnant des muscles qui se trouvent sous la peau. Les deux chercheurs écrivent d'ailleurs que ces frissons atteignent leur maximum quand la température centrale est située entre 34 et 35°C. Ils cessent à partir de 31°C.
Faïza Bosse complète ces observations en notant que la sensation du froid dépend de l'indice de masse corporelle : plus il est faible, plus on risque de ressentir le froid car on manque de tissus gras. « On pourrait se comparer à des pingouins, qui ont perdu tous leurs tissus gras à la fin de l'hiver », sourit la médecin.
Comment réagir ?
Si vous vous trouvez face à une personne en situation d'hypothermie, le premier réflexe à avoir est d'appeler les secours (15 ou 112). Vous pouvez ensuite mettre la personne à l'abri et éviter qu'elle soit en contact avec le sol. Si ses habits sont mouillés, il faut les lui ôter et, si possible, mettre à la personne des vêtements secs. Dans tous les cas, il est essentiel de réchauffer la personne lentement.
Si la personne est consciente, vous pouvez lui proposer une boisson chaude et des aliments riches en énergie. Évitez le café, qui déshydrate, et l'alcool qui est vasoconstricteur. Si la personne est inconsciente, il faut la placer en position latérale et sécurité et attendre les secours.
La médecin Faïza Bossy a un dernier conseil pour vous éviter d'avoir froid lorsque vous sortez. « N'utilisez pas des gants aux doigts séparés, mais préférez des moufles. L'union des doigts fait la force pour vous réchauffer -- même si ce n'est pas pratique pour utiliser un smartphone. N'oubliez pas non plus de protéger votre tête avec un bonnet. Quant à votre écharpe, elle devrait idéalement être relevée jusqu'à votre nez. C'est souvent lui qui gèle en premier », conclut la spécialiste.