Unité de recherche sur la physiologie environnementale et humaine (HEPRU)
Les recherches du professeur Kenny ont permis de mieux comprendre les facteurs qui influencent la capacité d’une personne à vivre et à travailler de manière productive dans la chaleur; cette capacité est définie par des domaines de recherche bien établis et fortement interconnectés qui évaluent le stress thermique chez l’humain du point de vue du corps entier, des organes cibles et de la cellule. Au cœur de ces travaux se trouvent des recherches d’avant-garde sur la réingénierie du seul calorimètre à air au monde, un appareil capable de mesurer avec précision la chaleur dissipée par l’entièreté du corps. Cette technologie est largement reconnue comme la référence par excellence pour étudier la résistance à la chaleur chez l’humain. Le professeur Kenny a utilisé cet outil unique pour définir pour la première fois le niveau de stress thermique à partir duquel les facteurs individuels limitent la capacité physiologique du corps à évacuer la chaleur, et pour traduire des données de haute résolution en solutions et technologies de protection contre la chaleur (voir ci-après).
Axe de recherche 1 : Comprendre les mécanismes gouvernant la régulation de la perte de chaleur
Ces travaux ont pour but de déterminer les mécanismes qui sous-tendent la régulation des réactions de perte de chaleur du flux sanguin cutané et de la transpiration en fonction de caractéristiques individuelles (par exemple, sexe, âge, présence de maladies, origine ethnique, condition physique) dont l'unité de recherche a montré qu’ils modifient la capacité physiologique à dissiper la chaleur. Pour ce faire, il s’agit notamment d’évaluer l’influence de facteurs non thermiques associés à la tension artérielle, à l’équilibre hydrique et à la régulation des métabolites musculaires, ainsi que d’autres facteurs susceptibles de moduler l’activation des réactions de perte de chaleur. En étudiant les transmetteurs et co-transmetteurs putatifs intervenant dans la régulation de la perte de chaleur, l'unité de recherche vise à mieux comprendre les mécanismes physiologiques qui limitent la tolérance humaine à la chaleur pendant le repos ou l’exercice en cas de températures élevées.
Axe de recherche 2 : Élucider la réponse cellulaire complexe du stress thermique chez l’humain
Ces travaux examinent la réponse cellulaire au stress thermique, notamment les phénomènes liés à l’autophagie, à l’apoptose, à l’inflammation et à la réaction au choc thermique. Le stress thermique provoque la libération de divers biomarqueurs neuroendocriniens et immunitaires, qui contribuent à protéger l’organisme contre les dommages cellulaires induits par la chaleur. Alors que, normalement, l’autophagie joue un rôle essentiel dans la protection des cellules, les travaux de l'unité de recherche montrent que le stress thermique peut perturber l’activité autophagique, entraînant une dégradation de la fonction cellulaire. En évaluant les mécanismes cellulaires à l’aide de techniques telles que le transfert de Western (pour analyser la teneur en protéines) et la réaction en chaîne par polymérase quantitative en temps réel (pour évaluer les changements dans la régulation de la transcription en cas de stress thermique), il est possible de mieux saisir les manifestations du stress thermique.
Axe de recherche 3 : Définir la capacité physiologique du corps à évacuer la chaleur
Ces travaux expliquent les mécanismes physiologiques qui régissent l’échange de chaleur pendant le repos et l’exercice lorsqu’il fait chaud en fonction de différents facteurs individuels (par exemple, le sexe, l’âge, la présence de maladies, l’origine ethnique, l’hydratation, le cycle menstruel, la médication, la qualité du sommeil). Unique au monde, le calorimètre à air de l'unité de recherche permet de délimiter le niveau de stress thermique (défini par la charge thermique combinée de l’environnement et de la chaleur générée par les processus métaboliques pendant l’exercice) qui est atteint lorsque les mécanismes d’élimination de la chaleur du corps font défaut, et d’ainsi établir les limites physiologiques de la tolérance humaine à la chaleur.
Axe de recherche 4 : Concevoir des stratégies de résistance à la chaleur extrême
L’un des principaux axes du travail des chercheuses et chercheurs de l'unité de recherche consiste à trouver des mesures de protection contre la chaleur qui soient exploitables et qui intègrent les nouvelles données physiologiques obtenues lors des essais de simulation de chaleur en laboratoire et sur le terrain. Le travail sur le terrain nécessite d’évaluer l’environnement, les exigences physiques (ou professionnelles) des activités exercées ainsi que les réactions physiologiques ou autres des individus dans des situations « réelles » de vie et de travail. En recréant ces conditions dans un milieu contrôlé, il est possible d'étudier les réponses physiologiques en conditions de risque élevé qui mettent à mal le rendement, la santé ou la sécurité du public et de la main-d’œuvre, pour ensuite recommander des solutions de gestion de la chaleur valables d’un point de vue écologique.
Axe de recherche 5 : Créer des technologies de protection contre la chaleur pour protéger la santé et la sécurité
Une autre priorité du programme de recherche concerne la conception de solutions avancées pour gérer la chaleur (en partenariat avec Smartcone Technologies) sous forme de techniques de contrôle et de surveillance de la contrainte thermique chez les groupes vulnérables et la main-d’œuvre, grâce à l’exploitation de données à haute résolution acquises dans le cadre des études physiologiques de l'unité de recherche en laboratoire et sur le terrain.
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HEPRU – Vidéo de présentation (YouTube)
