Pourquoi 37 degrés Celsius ?

Pourquoi notre organisme a une température de 37 °C ?

La température corporelle de 37 °C, légèrement différente d'une personne à l'autre et d'un moment de la journée à l'autre, est une moyenne générale chez l'être humain. Cette température est le résultat d'un équilibre subtil entre plusieurs facteurs évolutifs et fonctionnels.

Les facteurs fonctionnels

De nombreuses réactions chimiques qui se produisent dans notre corps sont accélérées par des enzymes, qui abaissent l'énergie d'activation requise pour que la réaction ait lieu. La plupart de ces enzymes ont une fonction optimale à une température autour de 37 °C, celle qui correspond à une agitation atomique qui permet la stabilité des macromolécules. Ainsi, cette température permet d'assurer une vitesse de réaction maximale pour de nombreuses réactions métaboliques.
Les réactions métaboliques sont les processus chimiques qui se produisent dans les cellules de notre corps pour maintenir la vie en assurant des fonctions telles que la production d'énergie, la synthèse des molécules, la réparation cellulaire et le renouvèlement des cellules (processus essentiel pour maintenir l'intégrité des tissus et des organes).

De plus, de nombreuses réactions immunitaires, telles que la libération de cytokines et d'autres molécules de signalisation, sont facilitées à une température proche de 37 °C. Ces réactions sont cruciales pour coordonner la réponse immunitaire, l'inflammation et la communication entre les différentes cellules immunitaires.
Les globules blancs (leucocytes) sont des cellules clés du système immunitaire responsables de la détection et de l'élimination des agents pathogènes (bactéries, virus et autres germes). De nombreux types de globules blancs, tels que les neutrophiles, les macrophages et les lymphocytes, fonctionnent de manière plus efficace à une température corporelle légèrement élevée. La température élevée améliore leur mobilité, leur adhésion aux cellules infectées et leur capacité à phagocyter (absorber) les agents pathogènes qui sont mieux adaptés à des températures corporelles proches de la normale.

Ainsi, pour lutter contre les pathogènes, l'organisme devient fiévreux. A ce moment là, la température corporelle augmente généralement jusqu'à 38-39 °C et parfois même jusqu'à 40 °C. Les enzymes sont des protéines qui catalysent les réactions biochimiques dans les organismes vivants. Leur activité est étroitement liée à leur structure tridimensionnelle, qui est sensible aux conditions environnementales telles que la température. À environ 40 °C, les enzymes de nombreux organismes, y compris les humains, maintiennent une conformation stable qui est optimale pour la catalyse. À des températures plus basses, la structure peut devenir trop rigide, ce qui diminue l'activité enzymatique. À des températures plus élevées, la structure peut se dénaturer, ce qui désorganise le site actif et inhibe l'activité enzymatique. La température normale du corps humain est autour de 37 °C et les enzymes humaines ont évolué pour être optimales près de cette température. Cependant, l'optimum est à 40 °C car cela permet, sans inhiber la fonction enzymatique, une certaine marge de sécurité dans les conditions physiologiques, comme lors de la fièvre. Le vivant se garde une marge de manœuvre pour rester robuste et de temps en temps il enclenche la performance pour se défendre.

En bref, cette température corporelle entre 36.5 °C à 37.5 °C est la plus pertinente pour notre organisme. Notre corps est constamment engagé dans la régulation de la température corporelle pour maintenir un équilibre thermique optimal.

Les facteurs évolutifs

L'homme moderne, Homo sapiens, est originaire d'Afrique et a évolué dans cet environnement au fil du temps.
Le climat et l'environnement dans lesquels une espèce évolue ont une influence significative sur ses adaptations et son développement. Il est possible que la température corporelle humaine de 37 °C ait joué un rôle dans l'évolution de l'homme en Afrique.
Les régions tropicales et subtropicales offrent souvent une grande diversité d'aliments, y compris des fruits, des légumes et des sources de protéines. Le "vivant" globalement, fonctionne mieux aux températures tropicales et subtropicales.
Une température corporelle de 37 °C favorise donc le métabolisme et la digestion de ces aliments. L'homéostasie est cruciale pour le fonctionnement optimal des cellules, des tissus et des organes.
Les premiers humains évoluant en Afrique ont peut-être été avantagés par une température corporelle qui favorisait l'efficacité métabolique et immunitaire dans un environnement chaud. De plus, une température corporelle légèrement plus élevée pendant les heures d'éveil a favorisé la vigilance et la fonction cognitive.
En d'autres termes, une température corporelle relativement stable et élevée a aidé à maintenir un certain niveau de performance métabolique et d'activité, même lorsque les conditions environnementales étaient moins clémentes.

En raison de l'activité métabolique, notre corps produit beaucoup de chaleur et il est impératif de dissiper cette chaleur pour éviter la surchauffe. La température corporelle doit être maintenue dans une plage relativement étroite (36.5 °C à 37.5 °C) pour permettre aux réactions chimiques et biologiques de se dérouler de manière optimale (phénomène d'homéostasie).
De plus, une température corporelle de 37 °C représente un équilibre entre la production de chaleur et la capacité du corps à la perdre.
En effet, des variations trop importantes de température ambiante peuvent perturber la structure et la fonction des composants de l'organisme. Mais notre organisme est engagé dans cette régulation si bien que lorsque la température ambiante est plus basse que la température corporelle, notre corps perd de la chaleur plus rapidement qu'il n'en produit. Des mécanismes tels que la vasoconstriction (rétrécissement des vaisseaux sanguins), le frissonnement musculaire et la piloérection (hérissement des poils) sont activés pour générer et conserver la chaleur corporelle.
Lorsque la température ambiante est plus élevée que la température corporelle, notre corps perd de la chaleur plus lentement que prévu. Des mécanismes de refroidissement tels que la transpiration et la vasodilatation (élargissement des vaisseaux sanguins) sont activés pour dissiper l'excès de chaleur et éviter la surchauffe.
Ces mécanismes de régulation thermique sont des exemples de rétroactions négatives, où le corps tente de maintenir la température corporelle à un niveau optimal en ajustant les processus physiologiques en fonction de la température ambiante.

En résumé

La température corporelle moyenne de 37 °C chez les humains n'est pas directement liée à la température moyenne de la Terre en Afrique ou dans toute autre région. Elle est principalement influencée par des facteurs biologiques et physiologiques internes à l'organisme.
Cependant, la sélection de température corporelle optimale de 37 °C est certainement le résultat de nombreux autres facteurs complexes et interconnectés comme toujours dans le monde vivant.
La température a probablement évolué en réponse à une combinaison de contraintes physiologiques, environnementales et évolutives.
De plus, la nature obéit à un principe d'économie d'énergie, appelé en physique "principe de moindre action", et cette température relativement élevée est peut être la plus économe en énergie.

« Lorsqu’il arrive quelque changement dans la nature, la quantité d’action, nécessaire pour ce changement, est la plus petite qui soit possible. » Maupertuis (1698-1759).