Suite du haut… dommages. Les glandes exocrines du système tégumentaire produisent de la sueur, de l’huile et de la cire pour refroidir, protéger et hydrater la surface de la peau.
Anatomie du système tégumentaire
Epiderme
L’épiderme est la couche la plus superficielle de la peau qui couvre presque toute la surface du corps. L’épiderme repose sur et protège la couche dermique de la peau, plus profonde et plus épaisse. D’un point de vue structurel, l’épiderme n’a qu’un dixième de millimètre d’épaisseur, mais il est constitué de 40 à 50 rangées de cellules épithéliales squameuses superposées. L’épiderme est une région avasculaire du corps, ce qui signifie qu’il ne contient ni sang ni vaisseaux sanguins. Les cellules de l’épiderme reçoivent tous leurs nutriments par diffusion de fluides à partir du derme.
L’épiderme est constitué de plusieurs types de cellules spécialisées. Près de 90% de l’épiderme est constitué de cellules appelées kératinocytes. Les kératinocytes se développent à partir de cellules souches à la base de l’épiderme et commencent à produire et à stocker la protéine kératine. La kératine rend les kératinocytes très résistants, écailleux et imperméables. Avec environ 8 % des cellules de l’épiderme, les mélanocytes constituent le deuxième type cellulaire le plus nombreux de l’épiderme. Les mélanocytes produisent le pigment mélanine qui protège la peau des rayons ultraviolets et des coups de soleil. Les cellules de Langerhans sont les troisièmes cellules les plus courantes de l’épiderme et représentent un peu plus de 1 % de toutes les cellules épidermiques. Le rôle des cellules de Langerhans est de détecter et de combattre les agents pathogènes qui tentent de pénétrer dans l’organisme par la peau. Enfin, les cellules de Merkel représentent moins de 1 % de l’ensemble des cellules de l’épiderme, mais elles ont la fonction importante de détecter le toucher. Les cellules de Merkel forment un disque le long du bord le plus profond de l’épiderme où elles se connectent aux terminaisons nerveuses dans le derme pour sentir le toucher léger.
Dans la plupart du corps, l’épiderme est disposé en 4 couches distinctes. Dans la surface palmaire des mains et la surface plantaire des pieds, la peau est plus épaisse que dans le reste du corps et il existe une cinquième couche d’épiderme. La région la plus profonde de l’épiderme est le stratum basale, qui contient les cellules souches qui se reproduisent pour former toutes les autres cellules de l’épiderme. Les cellules de la couche basale comprennent les kératinocytes cuboïdes, les mélanocytes et les cellules de Merkel. La couche superficielle du stratum basale est le stratum spinosum, où l’on trouve des cellules de Langerhans et de nombreuses rangées de kératinocytes épineux. Les épines que l’on trouve ici sont des projections cellulaires appelées desmosomes qui se forment entre les kératinocytes pour les maintenir ensemble et résister à la friction. La strate granulosum se trouve juste à la surface du stratum spinosum, où les kératinocytes commencent à produire des granules lamellaires cireux pour imperméabiliser la peau. Les kératinocytes de la stratum granulosum sont si éloignés du derme qu’ils commencent à mourir par manque de nutriments. Dans la peau épaisse des mains et des pieds, il existe une couche de peau superficielle au stratum granulosum, appelée stratum lucidum. Le stratum lucidum est constitué de plusieurs rangées de kératinocytes clairs et morts qui protègent les couches sous-jacentes. La couche la plus externe de la peau est la couche cornée. La couche cornée est constituée de plusieurs rangées de kératinocytes morts et aplatis qui protègent les couches sous-jacentes. Les kératinocytes morts sont constamment éliminés de la surface du stratum corneum et remplacés par des cellules arrivant des couches plus profondes.
Derme
Le derme est la couche profonde de la peau qui se trouve sous l’épiderme. Le derme est principalement constitué de tissu conjonctif dense et irrégulier ainsi que de tissu nerveux, de sang et de vaisseaux sanguins. Le derme est beaucoup plus épais que l’épiderme et donne à la peau sa force et son élasticité. Au sein du derme, il existe deux régions distinctes : la couche papillaire et la couche réticulaire.
La couche papillaire est la couche superficielle du derme qui borde l’épiderme. La couche papillaire contient de nombreuses extensions en forme de doigts appelées papilles dermiques qui font saillie superficiellement vers l’épiderme. Les papilles dermiques augmentent la surface du derme et contiennent de nombreux nerfs et vaisseaux sanguins qui sont projetés vers la surface de la peau. Le sang qui circule dans les papilles dermiques fournit des nutriments et de l’oxygène aux cellules de l’épiderme. Les nerfs des papilles dermiques sont utilisés pour ressentir le toucher, la douleur et la température à travers les cellules de l’épiderme.
La couche la plus profonde du derme, la couche réticulaire, est la partie la plus épaisse et la plus résistante du derme. La couche réticulaire est constituée d’un tissu conjonctif dense et irrégulier qui contient de nombreuses fibres de collagène résistantes et des fibres d’élastine extensibles courant dans toutes les directions pour assurer la résistance et l’élasticité de la peau. La couche réticulaire contient également des vaisseaux sanguins pour soutenir les cellules de la peau et le tissu nerveux pour sentir la pression et la douleur dans la peau.
Hypoderme
Peu profond du derme se trouve une couche de tissus conjonctifs lâches connus sous le nom d’hypoderme, de sous-couche ou de tissu sous-cutané. L’hypoderme sert de connexion flexible entre la peau et les muscles et les os sous-jacents, ainsi que de zone de stockage des graisses. Le tissu conjonctif aréolaire de l’hypoderme contient des fibres d’élastine et de collagène disposées de manière lâche pour permettre à la peau de s’étirer et de bouger indépendamment de ses structures sous-jacentes. Le tissu adipeux de l’hypoderme stocke l’énergie sous forme de triglycérides. Le tissu adipeux contribue également à isoler le corps en piégeant la chaleur corporelle produite par les muscles sous-jacents.
Les poils
Les poils sont un organe accessoire de la peau constitué de colonnes de kératinocytes morts serrés que l’on retrouve dans la plupart des régions du corps. Les quelques parties du corps dépourvues de poils comprennent la surface palmaire des mains, la surface plantaire des pieds, les lèvres, les petites lèvres et le gland du pénis. Les poils aident à protéger le corps des rayons UV en empêchant la lumière du soleil de frapper la peau. Les cheveux isolent également le corps en emprisonnant l’air chaud autour de la peau.
La structure des cheveux peut être décomposée en 3 parties principales : le follicule, la racine et la tige. Le follicule pileux est une dépression de cellules épidermiques située dans le derme. Les cellules souches du follicule se reproduisent pour former les kératinocytes qui formeront finalement le cheveu, tandis que les mélanocytes produisent le pigment qui donne sa couleur au cheveu. À l’intérieur du follicule se trouve la racine du cheveu, la partie du cheveu située sous la surface de la peau. Lorsque le follicule produit de nouveaux cheveux, les cellules de la racine remontent à la surface jusqu’à ce qu’elles sortent de la peau. La tige du poil est constituée de la partie du poil qui se trouve à l’extérieur de la peau.
La tige et la racine du poil sont constituées de 3 couches distinctes de cellules : la cuticule, le cortex et la médulla. La cuticule est la couche la plus externe constituée de kératinocytes. Les kératinocytes de la cuticule sont empilés les uns sur les autres comme des bardeaux, de sorte que la pointe extérieure de chaque cellule est dirigée vers l’extérieur du corps. Sous la cuticule se trouvent les cellules du cortex qui forment la majeure partie de la largeur du cheveu. Les cellules du cortex, fusiformes et serrées, contiennent les pigments qui donnent leur couleur aux cheveux. La couche la plus interne du cheveu, la médulla, n’est pas présente dans tous les cheveux. Lorsqu’elle est présente, la médulla contient généralement des cellules hautement pigmentées et pleines de kératine. Lorsque la médulla est absente, le cortex continue au milieu du cheveu.
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Ongles
Les ongles sont des organes accessoires de la peau constitués de feuillets de kératinocytes durcis et se trouvant sur les extrémités distales des doigts et des orteils. Les ongles des doigts et des orteils renforcent et protègent l’extrémité des doigts et sont utilisés pour gratter et manipuler de petits objets. L’ongle se compose de trois parties principales : la racine, le corps et le bord libre. La racine de l’ongle est la partie de l’ongle qui se trouve sous la surface de la peau. Le corps de l’ongle est la partie externe visible de l’ongle. Le bord libre est la partie distale de l’ongle qui a poussé au-delà de l’extrémité du doigt ou de l’orteil.
Les ongles poussent à partir d’une couche profonde de tissu épidermique appelée matrice unguéale, qui entoure la racine de l’ongle. Les cellules souches de la matrice de l’ongle se reproduisent pour former des kératinocytes, qui produisent à leur tour des protéines de kératine et se regroupent en feuilles résistantes de cellules durcies. Les feuillets de kératinocytes forment la racine dure de l’ongle qui pousse lentement hors de la peau et forme le corps de l’ongle lorsqu’il atteint la surface de la peau. Les cellules de la racine et du corps de l’ongle sont poussées vers l’extrémité distale du doigt ou de l’orteil par les nouvelles cellules qui se forment dans la matrice de l’ongle. Sous le corps de l’ongle se trouve une couche d’épiderme et de derme appelée lit de l’ongle. Le lit de l’ongle est de couleur rose en raison de la présence de capillaires qui soutiennent les cellules du corps de l’ongle. L’extrémité proximale de l’ongle, près de la racine, forme un croissant blanchâtre appelé lunule où une petite quantité de matrice unguéale est visible à travers le corps de l’ongle. Autour des bords proximal et latéral de l’ongle se trouve l’éponychium, une couche d’épithélium qui chevauche et recouvre le bord du corps de l’ongle. L’éponychium aide à sceller les bords de l’ongle pour prévenir l’infection des tissus sous-jacents.
Glandes sudorifiques
Les glandes sudorifiques sont des glandes exocrines situées dans le derme de la peau et communément appelées glandes sudoripares. Il existe 2 grands types de glandes sudoripares : les glandes sudoripares eccrines et les glandes sudoripares apocrines. Les glandes sudoripares eccrines se trouvent dans presque toutes les régions de la peau et produisent une sécrétion d’eau et de chlorure de sodium. La sueur eccrine est acheminée par un conduit à la surface de la peau et sert à abaisser la température du corps par refroidissement par évaporation.
Les glandes sudoripares apocrines se trouvent principalement dans les régions axillaires et pubiennes du corps. Les conduits des glandes sudoripares apocrines s’étendent dans les follicules des poils de sorte que la sueur produite par ces glandes sort du corps le long de la surface de la tige du poil. Les glandes sudoripares apocrines sont inactives jusqu’à la puberté, moment où elles produisent un liquide épais et huileux qui est consommé par les bactéries vivant sur la peau. La digestion de la sueur apocrine par les bactéries produit une odeur corporelle.
Glandes sébacées
Les glandes sébacées sont des glandes exocrines situées dans le derme de la peau qui produisent une sécrétion huileuse appelée sébum. Les glandes sébacées se trouvent dans toutes les parties de la peau, à l’exception de la peau épaisse de la paume des mains et de la plante des pieds. Le sébum est produit dans les glandes sébacées et transporté par des conduits vers la surface de la peau ou vers les follicules pileux. Le sébum a pour fonction d’imperméabiliser et d’augmenter l’élasticité de la peau. Le sébum lubrifie et protège également les cuticules des poils lorsqu’ils passent à travers les follicules vers l’extérieur du corps.
Glandes cérumineuses
Les glandes cérumineuses sont des glandes exocrines spéciales que l’on trouve uniquement dans le derme des conduits auditifs. Les glandes cérumineuses produisent une sécrétion cireuse appelée cérumen pour protéger les conduits auditifs et lubrifier le tympan. Le cérumen protège les oreilles en retenant les matières étrangères telles que la poussière et les agents pathogènes en suspension dans l’air qui pénètrent dans le conduit auditif. Le cérumen est fabriqué en continu et pousse lentement le cérumen plus ancien vers l’extérieur du conduit auditif où il tombe de l’oreille ou est retiré manuellement.
Physiologie du système tégumentaire
Kératinisation
La kératinisation, également connue sous le nom de cornification, est le processus d’accumulation de kératine dans les kératinocytes. Les kératinocytes commencent leur vie en tant que progéniture des cellules souches du stratum basale. Les jeunes kératinocytes ont une forme cuboïdale et ne contiennent presque pas de protéines de kératine. En se multipliant, les cellules souches poussent les kératinocytes plus âgés vers la surface de la peau et dans les couches superficielles de l’épiderme. Lorsque les kératinocytes atteignent le stratum spinosum, ils ont commencé à accumuler une quantité importante de kératine et sont devenus plus durs, plus plats et plus résistants à l’eau. Lorsque les kératinocytes atteignent le stratum granulosum, ils sont devenus beaucoup plus plats et sont presque entièrement remplis de kératine. À ce stade, les cellules sont si éloignées des nutriments diffusés par les vaisseaux sanguins du derme qu’elles subissent le processus d’apoptose. L’apoptose est une mort cellulaire programmée au cours de laquelle la cellule digère son propre noyau et ses organites, ne laissant derrière elle qu’une enveloppe dure et remplie de kératine. Les kératinocytes morts qui se déplacent dans le stratum lucidum et le stratum corneum sont très plats, durs et serrés de façon à former une barrière de kératine pour protéger les tissus sous-jacents.
Homéostasie de la température
Etant l’organe le plus externe du corps, la peau est capable de réguler la température du corps en contrôlant la façon dont le corps interagit avec son environnement. Dans le cas où le corps entre dans un état d’hyperthermie, la peau est capable de réduire la température corporelle par la transpiration et la vasodilatation. La sueur produite par les glandes sudoripares achemine l’eau à la surface du corps où elle commence à s’évaporer. L’évaporation de la sueur absorbe la chaleur et refroidit la surface du corps. La vasodilatation est le processus par lequel les muscles lisses qui tapissent les vaisseaux sanguins dans le derme se détendent et permettent à davantage de sang de pénétrer dans la peau. Le sang transporte la chaleur dans le corps, arrachant la chaleur du cœur du corps et la déposant dans la peau où elle peut rayonner hors du corps et dans l’environnement extérieur.
Dans le cas où le corps entre dans un état d’hypothermie, la peau est capable d’augmenter la température du corps par la contraction des muscles arrector pili et par la vasoconstriction. Les follicules pileux possèdent de petits faisceaux de muscles lisses attachés à leur base, appelés muscles arrector pili. Les muscles arrecteurs pili forment la chair de poule en se contractant pour déplacer le follicule pileux et en soulevant la tige du poil à la surface de la peau. Ce mouvement permet d’emprisonner davantage d’air sous les poils pour isoler la surface du corps. La vasoconstriction est le processus par lequel les muscles lisses des parois des vaisseaux sanguins du derme se contractent pour réduire l’afflux de sang vers la peau. La vasoconstriction permet à la peau de se refroidir tandis que le sang reste au cœur du corps pour maintenir la chaleur et la circulation dans les organes vitaux.
Synthèse de la vitamine D
La vitamine D, une vitamine essentielle nécessaire à l’absorption du calcium provenant des aliments, est produite par la lumière ultraviolette (UV) qui frappe la peau. Les couches stratum basale et stratum spinosum de l’épiderme contiennent une molécule de stérol connue sous le nom de 7-déhydrocholestérol. Lorsque la lumière UV présente dans la lumière du soleil ou des lits de bronzage frappe la peau, elle pénètre à travers les couches externes de l’épiderme et frappe certaines des molécules de 7-déhydrocholestérol, les transformant en vitamine D3. La vitamine D3 est convertie dans les reins en calcitriol, la forme active de la vitamine D. Lorsque notre peau n’est pas exposée à des quantités suffisantes de lumière solaire, nous pouvons développer une carence en vitamine D, ce qui peut entraîner de graves problèmes de santé. La possibilité de commander un test de vitamine D à domicile et de vérifier nos propres niveaux rend heureusement plus simple l’identification d’une carence.
Protection
La peau offre une protection à ses tissus sous-jacents contre les agents pathogènes, les dommages mécaniques et les rayons UV. Les agents pathogènes, tels que les virus et les bactéries, sont incapables de pénétrer dans l’organisme à travers une peau intacte, en raison des couches les plus externes de l’épiderme qui contiennent une réserve inépuisable de kératinocytes résistants et morts. Cette protection explique la nécessité de nettoyer et de recouvrir de pansements les coupures et les éraflures pour éviter toute infection. Les dommages mécaniques mineurs causés par des objets rugueux ou tranchants sont en grande partie absorbés par la peau avant qu’ils ne puissent endommager les tissus sous-jacents. Les cellules de l’épiderme se reproduisent en permanence pour réparer rapidement tout dommage causé à la peau. Les mélanocytes de l’épiderme produisent le pigment mélanine, qui absorbe les rayons UV avant qu’ils ne puissent traverser la peau. Les UV peuvent rendre les cellules cancéreuses si on ne les empêche pas de pénétrer dans le corps.
Couleur de la peau
La couleur de la peau humaine est contrôlée par l’interaction de 3 pigments : la mélanine, le carotène et l’hémoglobine. La mélanine est un pigment brun ou noir produit par les mélanocytes pour protéger la peau des rayons UV. La mélanine donne à la peau sa coloration bronzée ou brune et fournit la couleur des cheveux bruns ou noirs. La production de mélanine augmente lorsque la peau est exposée à des niveaux plus élevés de lumière UV, ce qui entraîne le bronzage de la peau. Le carotène est un autre pigment présent dans la peau qui donne à la peau une teinte jaune ou orange, plus visible chez les personnes ayant un faible taux de mélanine. L’hémoglobine est un autre pigment qui se remarque surtout chez les personnes ayant peu de mélanine. L’hémoglobine est le pigment rouge que l’on trouve dans les globules rouges, mais elle peut être vue à travers les couches de la peau comme une couleur rouge clair ou rose. L’hémoglobine est plus perceptible dans la coloration de la peau pendant les périodes de vasodilatation, lorsque les capillaires du derme sont ouverts pour transporter plus de sang à la surface de la peau.
Sensation cutanée
La peau permet au corps de sentir son environnement extérieur en captant les signaux de toucher, de pression, de vibration, de température et de douleur. Les disques de Merkel dans l’épiderme se connectent aux cellules nerveuses dans le derme pour détecter les formes et les textures des objets en contact avec la peau. Les corpuscules du toucher sont des structures situées dans les papilles dermiques du derme qui détectent également le toucher des objets en contact avec la peau. Les corpuscules lamellaires, situés dans les profondeurs du derme, détectent la pression et les vibrations de la peau. Dans tout le derme, on trouve de nombreuses terminaisons nerveuses libres qui sont simplement des neurones dont les dendrites sont disséminés dans tout le derme. Les terminaisons nerveuses libres peuvent être sensibles à la douleur, à la chaleur ou au froid. La densité de ces récepteurs sensoriels dans la peau varie dans tout le corps, ce qui fait que certaines régions du corps sont plus sensibles au toucher, à la température ou à la douleur que d’autres.
Excrétion
En plus de sécréter de la sueur pour rafraîchir le corps, les glandes sudoripares eccrines de la peau excrètent également des déchets hors du corps. La sueur produite par les glandes sudoripares eccrines contient normalement principalement de l’eau avec de nombreux électrolytes et quelques autres traces chimiques. Les électrolytes les plus courants présents dans la sueur sont le sodium et le chlorure, mais des ions potassium, calcium et magnésium peuvent également être excrétés. Lorsque ces électrolytes atteignent des niveaux élevés dans le sang, leur présence dans la sueur augmente également, ce qui contribue à réduire leur présence dans l’organisme. En plus des électrolytes, la sueur contient et aide à excréter de petites quantités de déchets métaboliques tels que l’acide lactique, l’urée, l’acide urique et l’ammoniac. Enfin, les glandes sudoripares eccrines peuvent aider à excréter l’alcool du corps d’une personne qui a consommé des boissons alcoolisées. L’alcool provoque une vasodilatation dans le derme, ce qui entraîne une augmentation de la transpiration car davantage de sang atteint les glandes sudoripares. L’alcool présent dans le sang est absorbé par les cellules des glandes sudoripares, ce qui entraîne son excrétion avec les autres composants de la sueur.