La régulation thermique du rat

Contrairement à l'homme qui transpire ou au chien qui halète, le rat n'a que peu de moyens à sa disposition pour réguler sa température corporelle. Ce qui en fait un animal naturellement sensible aux coups-de-chaleur: en effet le rat est bien plus résistant aux basses températures (6°C) qu'aux températures élevées (30°C).
Ne ralentissant pas sa fréquence respiratoire sous l'effet de la chaleur, le rat ne peut que se protéger grâce à ses secrétions salivaires à la grande labilité morphologique ainsi que sa queue, véritable arme de régulation thermique

Température corporelle et enjeux environnementaux

La température corporelle est certes liée à la chaleur ambiante, mais pas uniquement. Des situations peuvent induire une hausse thermique dans le corps du rat. C'est le cas des situations de peur, de stress intense et dans une certaine mesure suite à une excitation importante. Une forte vasoconstriction de la queue et des pattes cause une réduction du flux sanguin et pourrait être une réponse préparatoire à une éventuelle situation de conflit ou de fuite. Cela permettrait de réduire les risques de blessures dans des zones saignant abondamment. La chaleur accumulée durant la durée de la peur est ensuite évacuée par la queue une fois l'animal de retour dans un environnement sécuritaire. 
L'élévation de la température corporelle induite par le stress est la même, et ce quelque soit la température ambiante chaude ou froide. 

La nourriture et l'activité physique sont deux points clef de la température corporelle du rat. Représentant des sources de chaleur importantes pour l'organisme, l'apport alimentaire serait indirectement lié à la température ambiante: si elle est élevée et que la perte de chaleur est défaillante, l'apport alimentaire sera faible. A l'inverse, à basse température l'apport alimentaire est élevé car le corps peut utiliser davantage de battement pour se défendre contre l'hypothermie. Ainsi, des rats habitués dès leur jeune âge à l'immersion en eau froide (23°C) ont vu leur apport alimentaire augmenté de 44%. 
A ce titre, notons que les mâles peuvent supporter des températures ambiantes plus élevées et sont plus actifs à la chaleur que les femelles. De plus, les rats entraînés à l’exercice sous de fortes chaleurs (40°C) développeront une résistance à la chaleur supérieure à celle de rats sédentaires sous les mêmes températures.
Cependant, les rats mâles exposés dès la naissance au froid (températures de 10°C) verront leur
maturation sexuelle retardée en comparaison de rats exposés à des températures normales. 
Certaines études tendent à démontrer que la température du corps a une part héréditaire et qu'il devrait être possible de développer des lignées de rats régulant leur température au-dessus ou en-dessous des valeurs normales. 

La queue du rat: un outil de régulation de température

Nous l'avons vu, la queue du rat est le principal outil pour réguler la température corporelle de l'animal et présente à ce titre une hystérésis (retard de l'effet sur la cause). La vasodilatation des vaisseaux sanguins entraîne une perte de chaleur qui peut atteindre jusqu'à 20% de la production totale de chaleur du rat (Rand et al, 1965), malgré une surface de la queue ne représentant que 4 à 6% de la surface totale du corps. La vasodilatation commence à des températures situées environ entre 36 et 39°C et se produit par le biais des canaux physiques de radiation, de conduction et de convection. Elle obéit à la loi de refroidissement de Newton, soit une proportionnalité entre la température ambiante et celle de l'organisme. 
En cas de températures froides, la queue opère une vasoconstriction de ses vaisseaux par le biais de la réactivité de ses muscles lisses. Dans tous les cas, l'extrémité de la queue est maintenue à une température inférieure à celle de la base. 
On notera que l'homéothermie ne se développe qu'après une semaine de vie chez le jeune rat: avant cet âge, la température rectale du raton se rapproche de celle de son environnement. Il a besoin de sa mère pour réguler sa température corporelle et produira des taux élevés d'ultrasons (de 30 à 50 kHz) sous l'effet du froid. 

La charge thermique du rat

La température dans la cage du rat (micro) peut révéler une différence avec la température ambiante de la pièce (macro). Celle-ci est influencée par de nombreux facteurs tels que la conception de la cage et les capacités thermorégulatrices des matériaux de construction utilisés, la position de la cage dans la pièce et la présence d'autres cages à proximité mais aussi le taux de ventilation. 
Les rats, par leur simple présence, génèrent une charge thermique (Besh et Woods, 1977). Ainsi l'activité mais aussi la nidification et les positions utilisées pour dormir (replié ou à l'inverse allongé de tout son long) sont autant de signes que le rat lutte contre les mouvements de température. 
Nous pouvons aussi noter que la température corporelle du rat est directement liée à son niveau d'activité et ses phases de sommeil. Ainsi, chez les rats âgés il a pu être mis en évidence que le rythme circadien de la température corporelle n'était pas le même en fonction de l'état de santé général de l'animal. Les rats âgés en moins bonne santé présenteraient une température corporelle inférieure et des amplitudes de températures inférieures au cours de la journée. Alors qu'à l'inverse un rat âgé en bonne santé possède les caractéristiques thermiques d'un rat adulte normal. Ainsi, un rat âgé en mauvaise santé verra sa rythmique du sommeil affectée par sa température corporelle. 
Il en est de même pour l'activité: les périodes d'activité de groupes de rats ont été contrôlées en fonction des températures. La température normale a été établie pour cette étude à 23°C. Lorsque la température était abaissée à 10-15°C, l'activité diurne maximale avait lieu immédiatement après la prise de nourriture. Lorsque les températures atteignaient 30°C, les rats dormaient plus longtemps et étaient plus actifs dans l'obscurité jusqu'à devenir complètement nocturnes. Le cycle veille-sommeil et la quantité de sommeil paradoxal sont donc possiblement directement affectés par la thermorégulation
Enfin, chez une femelle allaitante on notera que les fortes chaleurs ont un impact négatif sur la quantité et la qualité du lait produit. 



Sources
"Changes in cutaneous and body temperature during and aflter conditioned fear to context in the rat". 
"Stress-induced rise of body temperature in rats is the same in warm and cool environments". 
"Saliva speading activity, and body temperature regulation in the rat". 
"Food intake as mechanism of temperature regulation". 
"Genetic selection of rats with high and low body temperatures". 
"Maturation of the reproductive system in male rats raised at a low ambiant temperature". 
"The tail of the rat, in temperature regulation and acclimatization". 
"Comparison between seasonal and thermal acclimation in white rats". 
"Body temperature rythms, cold tolerance, and fever in young and old rats of both genders". 
"Animal research review panel"
"Changes in circadian rhythms of body temperature and sleep in old rats"
"A Behavioristic Study of the Activity of the Rat"
"Effects of temperature on ultrasound production by infant albino rats"
"Oxygen consumption in new‐born rats"
"Influence of environmental temperature on the sleep-wakefulness cycle in the rat"
"Sleep and cerebral temperature in rat during chronic heat exposure"
"Changes in rat milk quantity and quality due to variations in litter size and high ambient temperature"
"Evidence for on–off control of heat dissipation from the tail of the rat"
"Heat Vasodilatation of the Rat Tail"
"Physiology of heat loss from an extremity: the tail of the rat"
"Longevity of cold-exposed rats: a reevaluation of the "rate-of-living theory"
"Work-heat tolerance in endurance-trained rats"