Physiologie de la transpiration et ses mécanismes de contrôle
La transpiration a comme objectif principal l’évacuation de la chaleur corporelle grâce à l’évaporation de la sueur à la surface de la peau. C’est la thermolyse. Cette transpiration est régulée par des mécanismes nerveux et hormonaux.
1) Mécanismes nerveux et hormonaux
1.1) Les centres nerveux
Pour commencer, il faut examiner dans la physiologie de la transpiration, le rôle des centres nerveux. Les centres nerveux comportent les nerfs sudoraux et les centres nerveux sus-jacents. Ils stimulent directement la transpiration.
1.1.2) Les nerfs sudoraux
Les nerfs sudoraux forment un riche réseau de fibres autour de la glande sudorale. Ainsi une partie est destinée aux cellules sécrétrices et les autres innervent les cellules myoépithéliales motrices. La sécrétion glandulaire et la contraction myoépithéliale peuvent être stimulées expérimentalement par les agonistes muscariniques parasympathiques comme la néostigmine et inhibées par les antagonistes de l’atropine. Actuellement, il est établi que les glandes peuvent être stimulées par les agonistes cholinergiques et adrénergiques a et b.
La réponse à une stimulation adrénergique b est généralement faible. Comme toutes les stimulations nerveuses, celle-ci est sous la dépendance du taux de calcium ionisé extracellulaire ; ainsi, les ionisations calciques augmentent la sudation. Par contre, les fibres b adrénergiques semblent être uniquement dépendantes du taux d’AMP cyclique intracellulaire.
1.1.3) Les centres médullaires et cérébraux.
Dans la physiologie de la transpiration, le centre principal est dans l’hypothalamus. Il envoie des fibres dans les racines ventrales de la moelle qui font relais dans les ganglions sympathiques para vertébraux.
D’abord, les fibres post-ganglionnaires utilisent les nerfs spinaux correspondants pour se distribuer aux glandes de la sudation.
Ainsi les ganglions D1 à D4 innervent les glandes de la tête et du cou, D2 à D8 celles des membres supérieurs, D6 à D10 le tronc, D11 etD12 celles des membres inférieurs.
Les voies afférentes sont stimulées par des capteurs sensibles à la température centrale et à celle de la peau.
Le taux de sudation est aussi modulé par des paramètres physiques dans le voisinage immédiat des glandes sudorales.
Une augmentation de la température d’environ 5° stimule les glandes sudorales, provoquant ainsi une chute de la température locale de la peau. L’humidité ou une augmentation du flux sanguin local diminue l’activité de la glande concernée. Un manque d’eau à l’intérieur du corps humain diminuera le taux de sudation global.
1.2) Mécanismes hormonaux
Ils ont surtout une action sur la composition de la sueur.
Ils permettent lors de la sudation de maintenir un équilibre hydro-électrolytique. L’aldostérone joue un rôle essentiel dans le contrôle de la rétention sodée par la glande eccrine. Son action est beaucoup moins rapide et sensible qu’au niveau du rein. Il faut un à plusieurs jours pour modifier la sécrétion sudorale de façon importante. Dans la mucoviscidose les modifications de l’élimination sodée sont liées à des conditions pathologiques propres à la glande. L’ADN que l’on avait imaginé avoir une action sur la glande sudorale n’a en effet aucun rôle direct. En revanche, une diminution de la volémie détermine une élévation du seuil de température centrale nécessaire pour stimuler le centre hypothalamique d’environ deux dixièmes de degrés Celsius.
2) COMPOSITION DE LA SUEUR
2.1) Quelle est la composition de la sueur ?
La sueur est une solution saline hypotonique (99% d’eau). C’est un liquide transparent ou légèrement jaune au goût salé. Elle est sécrétée et excrétée par les glandes sudoripares à partir du plasma sanguin. La sueur est principalement composée d’eau et d’électrolytes, les principaux étant le chlorure de sodium, le potassium et les bicarbonates. Elle contient aussi d’autres éléments inorganiques comme l’acide lactique, l’urée et l’ammoniac. Il est difficile de donner une concentration exacte de ces électrolytes, car celle-ci varie en fonction du siège, des conditions de renouvellement, du type de stimulation sudorale et de l’adaptation du sujet. L’hypotonicité de la transpiration est constante par rapport à celle du sang. Les glandes sudorales excrètent la sueur de façon continue. Cette sécrétion est modulée par les besoins en thermorégulation. Au repos, la quantité de sueur produite est d’environ 0,5 litre par jour. Dans le cadre d’un exercice physique intense, cette quantité peut aller jusqu’à six litres par heure. Dans cette situation, la sueur étant hypotonique, l’organisme perd plus d’eau que de sel, ce qui provoque une sensation de soif.
La sueur est sécrétée par deux types de glandes, les glandes eccrines et les glandes apocrines. Chaque type de glande sécrète une sueur dont la composition est différente.
2.2 Quelle est la composition de la sueur des glandes eccrines ?
Les glandes eccrines sont réparties sur l’ensemble du corps avec une concentration plus élevée au niveau des pieds et des mains. La sueur sécrétée par les glandes eccrines est composée de 99 % d’eau et de sels minéraux, sa spécificité étant sa concentration en acide lactique. Le pH de la sueur eccrine est acide (entre 3,8 et 6,5). Cette acidité freine la reproduction des bactéries responsables des mauvaises odeurs sur la peau, la sueur des glandes eccrines est donc inodore.
2.3 Quelle est la composition de la sueur des glandes apocrines ?
Les glandes apocrines se concentrent surtout au niveau des aisselles, des tétons, du nombril, des organes génitaux et de l’anus. La sueur qu’elles sécrètent est alcaline. C’est une sueur épaisse et laiteuse qui est riche en corps gras. Les substances qui la composent nourrissent les bactéries cutanées qui sont responsables de sa mauvaise odeur.
3) LES STIMULI DE LA TRANSPIRATION
3.1) La réponse sudorale thermique
Elle est d’abord liée à un recrutement fonctionnel glandulaire, puis à une augmentation du rendement de chaque glande. Ceci demande un certain temps de latence. Grossièrement, le tronc assure 50% de la sudation thermique, les membres inférieurs 25 %, le reste étant assuré par les membres supérieurs et la tête. Certaines zones sont particulièrement actives par exemple : le front, le dos et la région médio-thoracique antérieure.
Elle est minimale et égale au 1/4 de cette intensité maximale au niveau des extrémités des membres. Partout ailleurs elle est de l’ordre du tiers ou de la moitié.
En fait, c’est avant tout le tronc qui participe à adaptation sudorale thermique.
3.2) La réponse sudorale psychique
Celle-ci n’apparaît qu’après un stress émotionnel, ce qui lui a valu le qualificatif de “sueur froide“. Les caractéristiques de cette sudation sont son origine centrale (hypothalamus) et sa rapidité d’apparition (moins de 20 secondes) qui semble liée à la contraction des glandes chassant la sueur à l’extérieur. Sa topographie est particulière puisqu’elle apparaît dans des zones, soit presque exclusivement froides comme les paumes et les plantes, soit en des zones mixtes comme le front, les plis axillaires, inguinaux ou poplités; néanmoins dans une température ambiante élevée, au-dessus de 31°, elle peut se voir sur toute la surface du corps.
3.4) La réponse sudorale gustative
Elle se produit chez beaucoup de gens normaux après l’ingestion de piment. Cette transpiration du visage qui s’étend parfois au cou et à la partie supérieure du tronc est dépendante d’un arc réflexe médullaire. Les voies afférentes empruntent les fibres de la sensibilité douloureuse et les voies efférentes sont du type sympathique cholinergique. Un anti-transpirant comme le Sweat-Off peut contrôler cette sudation.