L'eau et la peau

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La peau et l'eau entretiennent des rapports étroits et complexes. Le rôle premier du revêtement cutané est d'assurer la fonction barrière en protégeant l'organisme des agressions extérieures et en limitant ses pertes en eau. La peau intervient non seulement dans la régulation du métabolisme hydrique et de la tension artérielle mais aussi dans les mécanismes d'adaptation aux variations de température. Ce sont les mouvements de l'eau dans les vaisseaux du derme qui soutiennent ces propriétés.

« L'eau et la peau » L'hydratation de la peau et celle de l'organisme sont intimement liés. En pathologie, la déshydratation s'accompagne de signes cutanés connus du clinicien. Certaines affections cutanées correspondent à une incapacité de la peau à retenir l'eau : c'est le cas de la dermatite atopique. Chez le tout petit, le rapport surface corporelle / poids est supérieur à celui de l'adulte expliquant le risque de déshydratation à la chaleur. Chez le sujet âgé, la peau plus fine et délipidée est souvent sèche et prurigineuse.

Il existe des méthodes de mesure de la quantité d'eau présente dans la peau : certaines directes (cornéométrie, évaporimétrie), d'autres indirectes (laser- doppler, IRM...).

Répartition de l'eau dans la peau

Elle est inégale car l'épiderme n'est pas vascularisé : la survie et le métabolisme des kératinocytes dépendent de la diffusion passive du flux hydrique à partir des anses capillaires des papilles dermiques. Ce flux permanent transporte l'02 et les éléments nutritifs jusqu'aux couches superficielles du stratum cornéum où la fonction barrière empêche une évaporation directe et permet le recyclage permanent de l'eau (1). On l'appelle la perte insensible en eau.

En surface, il existe une faible fraction de l'eau qui s'évapore et qui forme avec les lipides épidermiques et ceux du sébum une fine émulsion qui recouvre tout le revêtement cutané. Elle le lubrifie, l'assouplit et participe à la fonction barrière.

Le derme, épais et résistant grâce aux fibres de collagène et d'élastine, contient deux éléments directement impliqués dans le métabolisme de l'eau : la substance fondamentale riche en muco-polysacharides qui peuvent retenir un grand volume d'eau (mille fois son poids) et le réseau vasculaire riche en glomis et en shunts artério-veineux permettant une régulation fine, souple et permanente de la micro-circulation. Grâce à celle-ci, la peau et l'organisme s'adaptent aux modifications de température (vasoconstriction ou vasodilatation) et contribuent à la régulation de la tension artérielle.

L'eau de l'épiderme explique l'aspect extérieur de la peau ; régulière et fine quand elle est bien hydratée, sèche et prurigineuse quand elle est sèche. L'eau du derme intervient dans la trophicité et la souplesse de la peau.

Quantification de l'eau dans la peau

L'eau est présente sous deux formes thermodynamiquement différentes :

  • l'eau libre est congelable et dissout de nombreuses molécules (ionisées ou non) comme l'urée, les sels métalliques et les acides aminés. Elle représente 70 à 80% de l'eau du stratum corneum.

  • l'eau liée, non congelable, est impliquée dans la structure des protéines et des lipides. Elle représente 20 à 30% de l'eau totale du stratum corneum.

Elle est mesurée soit par des techniques thermiques (calorimétrie différentielle) soit vibrationnelles (spectroscopie, IRM). Les méthodes électriques (2) basées sur des mesures de capacitance non seulement ne mesurent que l'hydratation superficielle mais sont sujettes à de nombreuses variations en fonction de facteurs externes (température, hygrométrie, transpiration...). Les méthodes spectroscopiques utilisant le proche infra-rouge donnent des résultats similaires.

L'eau contenue dans le derme et l'hypoderme peut être mesurée par des méthodes indirectes comme l'échographie haute résolution (basée sur la radiofréquence à 20 ou 25 MHZ) ou directes comme l'imagerie par résonnance magnétique (IRM mesurant le niveau des protons H2).

L'hydratation du stratum corneum n'est pas uniforme sur toute son épaisseur : en surface la concentration en eau est de 25% et elle est sous forme liée. En profondeur, au niveau du stratum granulosum, elle est de 70% et elle est en grande partie sous forme libre qui s'échange avec l'eau de l'épiderme vivant.

Variations de la teneur en eau dans la peau en pathologie

Une peau bien hydratée est douce et lisse. Une peau sèche est craquelée, désquamative, irritable, blanchâtre... Elle tire et est peu confortable.

Des facteurs externes peuvent altérer le film hydro-lipidique et dessécher la peau, notamment les détergents. Même si certains syndets sont moins agressifs, leur emploi régulier induit une peau sèche et un prurit chronique. Il est démontré que ces produits non seulement détruisent le film hydro-lipidique de surface mais altèrent les céramides et les protéines de cohésion du stratum corneum.

La fonction barrière est perturbée favorisant la pénétration de substances exogènes. C'est ainsi que le cimentier se sensibilise au chrome ou au nickel ou que la coiffeuse devient allergique aux colorants capillaires ou à la paraphénylène diamine... Le froid, le vent, les pièces surchauffées aggravent la tendance à la peau sèche.

La déshydratation retentit sur la peau en aggravant les rides, le vieillissement cutané ou le prurit chronique. Les personnes âgées y sont plus particulièrement sensibles (3).

Certaines pathologies comme la dermatite atopique (tendance à la peau sèche et aux réactions allergiques) sont dues à une anomalie biochimique de la fonction barrière. Certaines enzymes comme les glucocérébrosidases, les désaturases...chargées de la mise en place des lipides à longue chaîne au niveau des espaces intercellulaires sont déficientes. Il s'en suit une augmentation des pertes insensibles en eau (4).

La peau atopique ne peut retenir son eau et cette peau sèche cliniquement a un aspect paradoxal de spongiose histologiquement. Les émollients ont pour but d'améliorer l'hydratation de la peau et de diminuer la sensation de peau sèche. Ils contiennent pour la plupart des humectants (glycérol, urée, acide lactique...) mais surtout des corps gras (phospholipides, acides gras poly-insaturés...) et des substances filmogènes (vaseline, alcools gras...).

Conclusion

L'eau est indispensable à la peau qui intervient au niveau du métabolisme hydrique de l'organisme en limitant la pénétration et les pertes excessive d'eau. Le derme se comporte comme un réservoir d'eau pour l'épiderme qui n'est pas vascularisé.

Lorsque les capacités de rétention d'eau du stratum corneum sont altérées, les conséquences cliniques sont importantes en terme de peau sèche et de tendance à l'eczéma. Le respect du film hydro-lipidique et la maîtrise des habitudes d'hygiène font partie de la prise en charge des peaux sèches dont la physio-pathologie correspond d'avantage à une incapacité de retenir I'eau qu'à un véritable déficit en eau.

Les patchs transdermiques sont basés sur le rapport lipophilie - hydrophilie pour assurer le passage des molécules à travers la peau (5).

Références :

  1. ELIAS PM, BROWN BE, ZIBOH VA. "The permeability barrier in essential fatty acid deficiency: evidence for a direct role for linoleic acid in barrier function". J Invest Dermatol, 1980, 74, 230-233.
  2. BONCHEVA M, DE STERKE J, CASPERS PJ, PUPPELS GJ. "Depth profiling of Stratum corneum hydration in vivo: a comparison between conductance and confocal Raman spectroscopic measurements". Exp Dermatol. 2009, 18(10):870-876.
  3. HORN I, NAKAYAMA Y, OBATA M, TAGAMI H. "Stratum corneum hydration and amino-acid content in xerotic skin". Br J Dermatol, 1989, 121, 587.
  4. JUNGERSTED JM, SCHEER H, MEMPEL M, BAURECHT H. "Stratum corneum lipids, skin barrier function and filaggrin mutations in patients with atopic eczema". Allergy. 2010, Feb 4, PMID 20132155.
  5. BJÔRKLUND S, ENGBLOM J, THURESSON K, SPARR E. "A water gradient can be used to regulate drug transport across skin". J Control Release. 2010, 143(2): 191-200.

(Par Dr Yvon GALL, Dermatologue - CHU de Toulouse - XXIIèmes Entretiens de Nutrition de l'Institut Pasteur de Lille - 04 juin 2010)

SOURCE : Institut Pasteur de Lille

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