Le cerveau sous tension : les conséquences d’une exposition excessive à la chaleur

L’été 2023 a été marqué par des records de chaleur, le mois de juillet ayant été l’un des plus chauds de l’histoire. Il est bien connu que l’excès de chaleur entraîne des problèmes de santé tels que l’épuisement par la chaleur, la déshydratation et les coups de chaleur. Mais les températures élevées peuvent également présenter des risques importants pour notre santé cérébrale, notamment des risques accrus de problèmes de santé mentale et même de comportements violents.

Le changement climatique augmentant les risques de vagues de chaleur et d’autres épisodes de chaleur extrême, il est important de comprendre comment notre cerveau peut être influencé par l’exposition à des températures élevées. Voici comment la chaleur excessive peut avoir un impact sur notre cerveau et les mesures à prendre pour protéger votre cerveau contre les dommages liés à la chaleur.

Étude des associations entre l’excès de chaleur et les effets sur la santé du cerveau :

• L’exposition à des chaleurs extrêmes est associée à un déclin cognitif plus important chez les populations socialement vulnérables
• Les températures élevées sont liées à un taux plus élevé de crimes violents, en particulier chez les jeunes hommes.
• Les températures élevées sont associées à un risque accru de troubles de l’humeur, en particulier pendant les vagues de chaleur de trois jours ou plus.
• Les températures intérieures plus chaudes sont liées à des temps de réaction plus lents
• Les vagues de chaleur peuvent constituer un facteur de risque d’accident vasculaire cérébral
• Les températures élevées sont liées à un risque accru d’hospitalisation pour démence

Quelles sont les voies potentielles reliant l’exposition à la chaleur environnementale à une détérioration de la santé cérébrale ?

1. Augmentation du stress oxydatif

On pense que les déséquilibres entre l’oxydation et la réduction dans nos cellules représentent une voie clé pour un certain nombre de maladies, y compris les maladies du cerveau. Les réactions d’oxydation et de réduction (collectivement appelées réactions « redox ») sont essentielles au fonctionnement des mitochondries, nos usines énergétiques cellulaires.

Les neurones sont particulièrement riches en mitochondries, qui sont essentielles à l’énergie du cerveau et donc à son fonctionnement. Des températures plus élevées peuvent favoriser un déséquilibre redox et, ce faisant, endommager les mitochondries et nuire à la santé du cerveau. En outre, un stress oxydatif excessif peut endommager le revêtement protecteur du cerveau, la barrière hémato-encéphalique.

2. Inflammation cérébrale excessive

On sait que dans les modèles animaux, les températures élevées semblent affecter la composition et le fonctionnement du système immunitaire. Plus précisément, l’excès de chaleur peut déclencher une réaction inflammatoire.

Chez l’homme souffrant d’un coup de chaleur, il existe des preuves d’une inflammation excessive et une suggestion selon laquelle l’inflammation pourrait être à l’origine de certains des symptômes cérébraux de cette pathologie. Bien que les voies exactes reliant la chaleur et l’inflammation ne soient pas encore très claires, il est probable qu’ elles impliquent des voies de stress et des protéines de choc thermique (HSP).

On pense également qu’une inflammation cérébrale excessive peut supprimer la sérotonine cérébrale ; certaines données ont établi des liens directs entre l’exposition à la chaleur et la fonction sérotonine.

3. Excitotoxicité

Pour maintenir un équilibre sain entre l’activation et la désactivation des neurones, les niveaux d’un neurotransmetteur appelé glutamate doivent être étroitement contrôlés par nos cellules cérébrales. Dans des modèles animaux, il a été démontré que l’excès de chaleur peut favoriser une surabondance de glutamate disponible, conduisant à un état dommageable pour le cerveau appelé « excitotoxicité ».

Pourquoi le cerveau est-il si sensible aux variations de température ?

En tant qu’endothermes (animaux à sang chaud), les humains régulent la température interne de leur corps. À l’inverse, les ectothermes (animaux à sang froid) dépendent de l’environnement extérieur pour leur température. La température centrale de notre corps reste assez constante (environ 36-37°C ou 97-98 °F), quel que soit notre environnement. Pour les ectothermes (comme un iguane ou un serpent), la température centrale du corps augmente et diminue en fonction de la température extérieure.

Le fait d’avoir le sang chaud signifie que nous sommes capables de maintenir notre corps et notre cerveau pleinement opérationnels, indépendamment de ce qui se passe autour de nous. Mais produire suffisamment de chaleur est incroyablement coûteux sur le plan énergétique, et lorsque notre système de régulation de la température est débordé, les choses se gâtent très rapidement pour notre cerveau.

Le système de régulation de la température de notre corps est basé dans notre cerveau. Plus précisément, il est logé dans l’hypothalamus, le « thermostat » de notre corps qui ajuste en permanence notre température centrale.

Lorsque nous sommes exposés trop longtemps à une chaleur ou à un froid excessifs, les systèmes de régulation de la température de notre corps sont surchargés. L’hypothalamus lui-même peut être endommagé (dans le cas d’une exposition à une chaleur élevée ou prolongée), l’énergie est épuisée (dans le cas d’une hypothermie) et le corps et le cerveau sont endommagés.

En réponse à des températures plus élevées, notre corps dispose de deux mécanismes principaux pour se débarrasser de l’excès de chaleur. Tout d’abord, nous augmentons le flux sanguin vers notre peau. En se rapprochant de l’environnement, le sang dissipe la chaleur interne (un peu comme si l’on soufflait sur une tasse de café chaud pour la refroidir).

La chaleur nous fait également transpirer. Lorsque la sueur est pompée sur notre peau, l’eau s’évapore, ce qui a pour effet de la rafraîchir. Lorsque ces processus sont dépassés, l’excès de chaleur s’accumule et notre cerveau peut en être affecté.

Qu’en est-il des avantages d’une exposition intentionnelle à la chaleur, comme les saunas ?

Au cours des dernières décennies, la recherche a indiqué que l’exposition intentionnelle à des températures élevées pouvait avoir des effets bénéfiques sur la santé, notamment sur la santé du cerveau. Une étude portant sur environ 14 000 adultes a révélé que les taux de maladie d’Alzheimer étaient nettement inférieurs chez les utilisateurs fréquents de sauna (par rapport aux utilisateurs peu fréquents).

Un certain nombre d’études décrivent également un lien entre l’hyperthermie du corps entier et la réduction des symptômes dépressifs. Il est intéressant de noter que des travaux récents suggèrent que l’un des moteurs de ce bénéfice pourrait être une augmentation du marqueur inflammatoire IL-6. Comment concilier ces données apparemment contradictoires ?

Dans les interventions d’exposition à la chaleur, y compris les saunas, l’exposition à la chaleur est limitée dans le temps et l’hydratation est encouragée. En outre, comme l’exposition intentionnelle et thérapeutique à la chaleur est planifiée, il est possible de se soustraire à la chaleur s’il apparaît que le corps est surchargé.

Mais ce qui est peut-être le plus remarquable, c’est qu’une grande partie de la recherche sur l’exposition à la chaleur se concentre sur un sujet appelé « hormèse« , ou l’effet bénéfique des facteurs de stress de courte durée. L’idée est que de brefs épisodes de chaleur peuvent en fait renforcer la résilience de la santé grâce à une activation transitoire et relativement plus douce des voies de stress, y compris de brèves augmentations de l’inflammation. Cela indiquerait la possibilité d’une courbe en forme de « U » inversé, où des doses de chaleur légères et limitées dans le temps pourraient avoir des effets bénéfiques sur la santé, tandis qu’une exposition plus longue et plus forte à la chaleur pourrait avoir des conséquences importantes sur la santé.

Comment réduire les risques cérébraux liés à une exposition excessive à la chaleur ?

Indépendamment des effets sur le cerveau, la recherche montre clairement que notre santé générale bénéficie de l’évitement d’une exposition excessive à la chaleur. La possibilité d’augmenter le risque de troubles cérébraux ne fait que souligner l’importance de cette préoccupation. Voici des mesures pratiques pour atténuer les effets d’une chaleur malsaine sur votre cerveau et votre corps :

• Portez des vêtements amples et légers. Cela permet de dissiper la chaleur et de faciliter le refroidissement.
• Restez hydraté et veillez à remplacer vos électrolytes si vous transpirez beaucoup (remarque : vous n’avez probablement pas besoin de remplacer votre sucre en même temps que vos électrolytes, contrairement à ce que vous dit le marketing ).
• Évitez les activités de plein air très énergiques qui risquent d’augmenter considérablement la pression exercée par la chaleur sur votre corps et votre cerveau.
• Utiliser des ventilateurs intérieurs et des climatiseurs, ou trouver des endroits où ils sont disponibles.
• Réduire la consommation d’alcool, qui peut aggraver la déshydratation et altérer la perception des symptômes liés à la chaleur.
• Minimiser si possible la chaleur intérieure supplémentaire due à la cuisson.
• Utilisez vos rideaux pour réduire la chaleur du soleil.