LA SUEUR ET LES LARMES
Gérard Gomez
1) La sueur :
1-1) Origine de la
sueur – Rôle de la transpiration :
La sueur est une sécrétion des glandes sudorales (ou
sudoripares) qui se fait par les pores de la peau ; on donne à ce phénomène le nom
de transpiration ; il est sous la dépendance du système nerveux sympathique et
c'est l'hypothalamus qui régule cette évacuation ; on transpire pour réguler la
température de notre corps (thermorégulation) et la maintenir à 37°C ; en effet
l'évaporation de l'eau a la surface de celui-ci absorbe un peu de la chaleur de
la peau et contribue à son rafraîchissement.
On transpire lorsqu'on s'agite (exercice physique :
course à pied ou gymnastique…) ou bien lorsqu' on se trouve en un lieu chaud
(sauna, hammam ou température ambiante élevée). On parle de sueur froide
lorsque la cause de cette transpiration est la nervosité, l'anxiété ou la peur.
1-2) Aspect et
composition de la sueur :
C'est un liquide incolore ou légèrement jaunâtre, de
saveur salée et d'odeur forte.
En l'absence d'effort physique soutenu, donc en
période normale, le corps évacue environ 0,5 litre
d'eau par jour sous forme de vapeur, c'est le flux hydrique normal ; on désigne
ce phénomène par un anglicisme "la perspiration
insensible" (Insensible
perspiration). Lors d'un exercice violent on élimine 3 à 400 mL de sueur par heure ; l'organisme réduit alors son
émission d'urine par compensation (Voir composition moyenne de l'urine humaine
dans l'annexe 1). Une production surabondante de sueur
(au-delà de la quantité nécessaire à la thermorégulation) est un phénomène qui
touche environ 1% de la population et qui est désigné par le terme d'hyperhydrose.
La pilocarpine
(illustration 1) est un alcaloïde extrait d'une
plante Pilocarpus microphyllus
(Jaborandi) de la famille des rutacées qui, inclus dans une pommade
appliquée localement, augmente de façon notable la sudation.
Comme toutes les substances sécrétées par un organisme
vivant, la composition de la sueur dépend de cet organisme et en particulier de
son alimentation.
Pour un être humain, c'est un liquide acide dont le pH
se situe entre 4 et 6 ; il contient en moyenne 99 % d'eau, mais on y trouve
également (liste non exhaustive) :
-
de l'urée (environ 1g.L-1) (Illustration 2) ; elle est chez l'homme le produit
ultime de dégradation des composés azotés c'est-à-dire essentiellement des
protéines.
- de l'acide urique (Illustration 3) ; C'est le terme final dans
l'organisme humain de l'oxydation de tous les dérivés puriques (adénine, guanine, hypoxanthine et xanthine).
- de l'acide lactique (Illustration 4) ; pour l'anecdote, c'est une
substance qui guide les moustiques vers notre peau (après qu'ils aient
identifié notre présence, de loin, par le CO2 que nous exhalons).
- de l'acide ascorbique (Illustration 5).
- de
l'ammoniac.
-
différents éléments généralement sous forme ionique : sodium (environ 0,9 g.L-1), potassium, zinc, fer, cuivre, pour les
cations ; essentiellement chlore comme anion).
Sous l'effet de bactéries il
se produit une dégradation de certains composés présents dans la sueur
conduisant à des acides carboxyliques dont l'acide (E)-3-méthylhex-2-ènoïque (Illustration 6) qui
est le constituant, responsable principal de l'odeur de la transpiration
humaine.
2) Les larmes :
2-1) Origine
des larmes – Leur rôle :
C'est un liquide biologique incolore, salé, sécrété au
niveau des yeux par des glandes lacrymales.
Un film lacrymal est en permanence maintenu à la
surface de l'œil et est renouvelé toutes les cinq à dix secondes environ, à
chaque clignement des paupières ce qui correspond à environ 100 µL par heure.
Son rôle premier est de protéger la surface de l'œil (cornée et conjonctive) en
la maintenant humide ; il a aussi une action lubrifiante et réfractive (son
indice de réfraction est pratiquement celui de l'eau, 1,33) ; il permet
d'entraîner poussières et corps étrangers qui peuvent se déposer et possède des
propriétés antiseptiques grâce aux protéines antimicrobiennes qu'il contient.
Ce film apporte aux cellules épithéliales de la cornée, la quantité d'oxygène qui
leur est nécessaire.
La production des glandes lacrymales peut être
augmentée par grande chaleur, froid sec et/ou par grand vent, facteurs qui ont
tendance à accélérer l'évaporation du liquide lacrymal, mais aussi sous
l'action d'une émotion (chagrin, grande joie, rire, peur, douleur….). La
quantité produite est alors plus importante et s'écoule à la fois dans les fosses nasales et à
l'extérieur sous forme de larmes.
2-2) Composition
du film lacrymal :
Son pH moyen est compris entre 7,3 et 7,7 ; il est
formé de trois couches superposées, qui ont chacune une composition et un rôle
différents, produites par des zones spécifiques de l'oeil
:
- la
couche profonde est une couche de mucus d'épaisseur 0,02 à 0,05 µm, produite
par des cellules mucipares conjonctivales et des
cellules épithéliales (rappelons que la cornée est la partie la plus externe de l'œil, qu'elle
est formée de plusieurs couches de cellules (dont l'épithélium la partie la
plus externe formée elle-même de 5 à 7 couches de cellules) et de deux
membranes ; tandis que la conjonctive
est une membrane qui tapisse l'intérieur des paupières).
Le mucus est constitué de glycoprotéines, qui sont des
hétéroprotéines dont le groupement prosthétique est un groupement glucidique
plus ou moins important appelé glycane qui a un rôle
structural ou de reconnaissance...Ces protéines sont largement répandues dans
le monde vivant.
Le mucus a un rôle lubrifiant, il permet l'étalement
uniforme de la couche aqueuse sur la cornée.
- la couche
intermédiaire est la couche aqueuse d'épaisseur 7 µm environ ; c'est la plus
épaisse et la plus abondante ; elle est produite par les glandes lacrymales
conjonctivales principales et les glandes accessoires (glandes de Krause et glandes de Wolfring-Ciaccio).
Cette couche est constituée essentiellement d'eau
(99%) contenant des ions (sodium, chlorure,…), des protéines plasmatiques
(Albumine, immunoglobulines A et G), de la lactoferrine
(glycoprotéine de la famille des transferrines qui se lie au fer et a des
effets bactéricides, présente dans le lait de femme et dans une moindre mesure
dans le lait de vache), du lysozyme (Protéine existant par exemple dans le
blanc d’œuf, qui détruit les parois des cellules des bactéries en hydrolysant
les liaisons β(1->4) des unités glucose), de la bêtalysine (Illustration
7) un antibactérien, de la peroxydase (une enzyme)….De l'oxygène est
également en solution dans cette couche aqueuse ; il sera utilisé par les
cellules épithéliales.
Un des rôles majeur de cette couche aqueuse est la
défense des cellules de la cornée contre les agressions microbiennes.
- Au
contact de l'air, la couche lipidique limite l'évaporation de la couche aqueuse
et est produite essentiellement par les glandes de Meibomius (du nom du médecin allemand qui les a
découvertes) situées dans l'épiderme des paupières et par les glandes de Zeis.
Ce sont essentiellement des triglycérides qui la
composent.
So rôle est surtout comme il a été dit précédemment de
limiter l'évaporation de la couche intermédiaire ; si ce rôle n'est pas
correctement assuré (port de lentilles, travail très long devant écran,
pollution, viellissement) il en résulte le syndrome
de l'œil sec et la nécessité de mettre des larmes artificielles.
2-3) Les
substituts lacrymaux :
Selon le produit ils ont des viscosités variables
c'est-à-dire qu'ils sont plus ou moins épais, ce qui conditionne leur rémanence
sur la cornée.
- Le plus simple est
le "sérum" physiologique qui est une solution de
chlorure de sodium à 9 gL-1 ( soit 9‰ m/V) dans l'eau distillée.
On utilise aussi des polymères :
- La polyvidone (ou povidone ou PVP)
dont le nom complet est polyvinylpyrrolidone (Illustration
8). Ce polymère a des propriétés filmogènes remarquables ; outre son
utilisation comme larme artificielle il est utilisé en cosmétique (shampooings)
et en hygiène (dentifrices), mais aussi pour les encres (agent tensio-actif)
les peintures, les papiers pour imprimantes. C’est une macromolécule immunogène
utilisée dans les plasmas sanguins.
- Le hyaluronate de sodium (en solution à 0,1 ou 0,2%) ; sa
grande viscosité conduit à une humidification importante de la cornée ; on
l'utilise dans les soins post-opératoires de l'œil.
Rappelons que l'acide hyaluronique (Illustration 9)
est un polymère de l'acide hyalobiuronique
; c'est un polysaccharide de haute masse molaire, soluble dans l'eau. On le
trouve dans l'humeur vitrée, les tissus conjonctifs, le liquide synovial ; il
est aussi produit par les streptocoques hémolytiques des groupes A et C. Il est
utilisé en médecine cosmétique : récupération de l'élasticité et du soutien des
tissus de la peau : cicatrisation (il intervient sur la réépithélialisation
des lésions cutanées), l'effacement des rides. Il intervient aussi en
rhumatologie.
On l'extrayait autrefois de la crête des coqs. Il est aujourd'hui préparé
beaucoup plus pur par génie biologique.
- Les
carbomères sont des polymères de l'acide acrylique
réticulés par des éthers (voir Illustration 10).
Cette polymérisation s'effectue dans un solvant organique (benzène, aujourd'hui
proscrit, acétate d'éthyle ou un mélange acétate d'éthyle-cyclohexane). Les
macromolécules obtenues ont une masse molaire comprise entre 700 000 et 4 000 000 Da (Dalton) et sont hydrophiles ; par répulsion
électrostatiques les macromolécules forment un réseau tridimensionnel capable
d'emmagasiner une importante quantité d'eau entre ses mailles (jusqu'à 1000
fois sa masse d'eau). On obtient un gel aqueux, stable, transparent, incolore
et non collant au toucher qui est un excellent substitut lacrymal.
Illustration
1
La pilocarpine :
Alcaloïde
extrait d'une plante (Jaborandi) : Pilocarpus
microphyllus de la famille des rutacées.
Cette molécule est utilisée comme médicament pour réduire la sécheresse de la
bouche (consécutive à une radiothérapie dans la région de la tête et du cou en
raison d'autres troubles médicaux) en stimulant la production de salive par les
glandes salivaires.
Est aussi utilisée en ophtalmologie (contracte la pupille en contractant les
muscles circulaires de l’iris).
Action sédative (ralentit le rythme cardiaque) et
sudorifique.
L'urée :
L'urée est une substance importante d'un point de vue
historique mais aussi en biologie et industriellement.
En 1828 Wöhler réalise la première
synthèse organique, celle de l'urée, à partir de substances réputées minérales
; à cette époque, ce qui était relatif au vivant était considéré comme
organique et tout ce qui concernait l'inerte était qualifié de minéral.
Par hydrolyse en milieu neutre, acide ou basique ou
sous l'effet d'une enzyme, l'urée permet d'apporter aux végétaux l'azote
ammoniacal dont ils ont besoin (engrais).
L'urée est chez l'homme le produit ultime de
dégradation des composés azotés c'est-à-dire essentiellement des protéines.
C'est un solide blanc qui cristallise en aiguilles
prismatiques incolores, qui fond vers133°C, très soluble dans l'eau (environ
dans son poids d'eau froide), de masse molaire faible (60 g.mol-1)
ce qui le rend très diffusible, très riche en azote (47%) et non toxique ;
l'urée est facilement éliminée par les reins ; un adulte en élimine environ 30g
par jour dans l'urine. Le plasma sanguin contient 0,30g
d'urée par litre, la sueur 1g par litre.
Acide urique :
C'est le terme final dans l'organisme humain de
l'oxydation de tous les dérivés puriques.
Le taux d'acide urique dans le sang, qu'on appelle uricémie, est à contrôler.
Il doit être de 40 à 50 mg par litre chez la femme et de 50 à 70 mg par litre
chez l'homme.
Un excès du taux d'acide urique (hyperuricémie)
provoque divers troubles dont le plus spectaculaire est la goutte.
Acide
lactique :
Il
peut être obtenu par la fermentation de l'amidon ou à partir des jus sucrés de la
canne à sucre mais c'est dans le lait qu'il fut découvert en 1780.
L'acide
lactique se forme en très faible quantité dans les muscles au cours d'efforts
physiques. Mais la libération d'une grande quantité d'acide lactique peut
provoquer des crampes.
C'est
un additif présent dans certaines boissons (jus ou nectar de fruits) : E270
Acide ascorbique :
C'est la vitamine C ; composé hydrosoluble ; Additif
alimentaire : E300 ; antioxydant, stabilisateur de couleurs et agent de
traitement des farines.
L'acide ascorbique intervient dans de nombreux
métabolismes ; facilite de nombreuses synthèses. Il renforce les défenses
naturelles de l'organisme.
Une carence en vitamine C provoque le scorbut. N'est pas présente dans les
conserves, car elle est détruite par la chaleur.
Acide (E)-3-méthylhex-2-ènoïque :
Bêtalysine
:
Acide aminé à propriétés antibactériennes.
Polyvinylpyrrolidone
:
Avec l'iode ce polymère forme un complexe qui possède
des propriétés désinfectantes (scrubb
"Bétadine").
Le polymère est également un additif alimentaire
(épaississant) codé E1201.
Ce polymère est obtenu par addition de la N-vinylpyrrolidone :
Acide
hyaluronique :
Motif disaccharidique de
répétition de l'acide hyaluronique:
liaisons glycosidiques en
β-1,3 entre la N-acétyl-D- glucosamine et
l'acide D- glucuronique.
Liaisons glycosidiques en b-1,4 entre les motifs disaccharidiques.
Illustration 10
Acide acrylique :
Polymérisation de l'acide acrylique :
Composition moyenne de l'urine humaine
:
C'est un liquide jaune clair de pH compris entre 5,8
et 6,2
- Eau : 95%
- Composés organiques
: environ 2%
C'est le produit ultime du catabolisme azoté. |
La créatinine
dérive de la créatine par déshydratation interne :
Un amide phosphorique de la
créatine, le phosphagène existe dans le tissu
musculaire :
Le phosphagène constitue
une réserve d'énergie pour la contraction musculaire. |
C'est le terme final de l'oxydation de tous les
dérivés puriques dans l'organisme humain.
|
Ce composé étant une combinaison de l'acide
benzoïque avec le glycocolle le plus simple des acides aminés, permet
l'élimination de l'acide benzoïque de l'organisme humain :
Son nom vient de ce qu'on le trouve dans l'urine des
herbivores, particulièrement dans celle du cheval. |
C'est le pigment jaune de l'urine. Les urobilines
proviennent de l'oxydation de l'urobilinogène (lui-même provenant de la bilirubine) dans l'intestin
; une petite partie passe dans l'urine.
l-urobiline
d-urobiline |
|
-
Minéraux (sous forme ionique) :
Pour les cations
Pour les anions |