Toucher 4OS 2011

Introduction

Le toucher est probablement le sens le plus indispensable à la survie de l'être humain. Il nous permet le contact avec l'environnement et fonctionne comme un système d'alarme naturel. Sans le toucher, il serait impossible de faire la distinction entre un lieu dangereux et un lieu sûr. Le sens du toucher est dû à la présence de nombreux récepteurs et corpuscules situés sous la peau. Les organes du toucher sont répartis irrégulièrement sur l'ensemble du corps. La plupart des récepteurs tactiles sont situés au bout des doigts, alors qu'on en trouve très peu sur le dos.Grâce à nos mains, nous sommes en mesure de percevoir la forme, le poids et la texture d'objets même à l'aveuglette. Divers récepteurs tactiles sont impliqués dans cette perception et nous fournissent des informations sur les caractéristiques superficielles. Certaines cellules vont réagir à la pression, d'autres plutôt au vibrations, d'autres au contact passifs. Ces informations parviennent au cerveau et mènent la percpetion tridimensionnelle de l'objet touché. Un gand nombre de ces récepteurs tactiles se trouvent également sur notre langue. Ce sont eux qui nous fournissent des informations sur la conscience des aliments. Certains récepteurs tactiles s'adaptent très vite à un stimulus constant et arrêtent de transmettre des informations. Ce phénomène explique la raison pour laquelle nous ne sentons pratiquement pas nos vêtements sur la peau.

Qu'est-ce que le toucher?

L'élément commun qui lie le système sensoriel ensemble est le fait que celui-ci commence avec un stimulus (une énergie physique) qui agit sur un récepteur sensoriel. Pour le toucher, ce qui se passe après ce déclencheur est l'activation des récepteurs qui se trouvent à la fois dans la peau et dans les viscères. Cette activation déclenche des potentiels d'action, qui seront transmis par des synapses à d'autres neurones.

Le toucher est l'un des cinq sens. Il nous permet le contact avec l'environnement et fonctionne comme un système d'alarme naturel. Sans le toucher, il serait impossible de faire la distinction entre un lieu dangereux et un lieu sûr. Ce sens est dû à la présence de nombreux récepteurs et corpuscules situés sous la peau. Chacun des récepteurs a une tâche particulière et répond à la chaleur, au froid, à la pression ou à la douleur. Chez l'humain le sens du toucher passe par des mécanorécépteurs qui sont en fait des dendrites modifiées de neurones sensitifs.

Les deux lieux principaux de la perception du toucher sont le cortex somatosensoriel (stimulus d'un région du corps) et le cervelet. Les voies de la perception somatique se projettent sur ces deux lieux.

Les récepteurs sensoriels de la peau chez les Humains

Chaque mécanorécepteur est un dendrite modifié de neurone sensitif. Les récepteurs du derme (couche profonde de la peau) sont encapsulés dans une ou plusieurs couches de tissu conjonctif. Les récepteurs qui se trouvent dans l'épiderme(couches superficielles de la peau) et les récepteurs du toucher enroulés autour de la racine des poils sont des dendrites dénudés. C'est pour cela, que vers la surface de l'épiderme, se trouvent les récepteurs qui détectent les contacts légers: corpuscules tactiles non capsulés, corpuscules bulboïdes, corpuscules tactiles capsulés. Près de cette même surface, se trouvent aussi des terminaisons nerveuses libres qui détectent le chaud et le froid et communiquent la sensation de douleur. Dans le derme de la peau, se trouvent les récepteurs qui réagissent aux expressions intenses, c'est-à-dire; corpuscules lamelleux, corpuscules de Ruffini. Les corpuscules tactiles capsulés, vont détecter les vibrations de basse fréquence, alors que les corpuscules lamelleux vont réagir à celle à haute fréquence.

=>Annexe 1

Qu'est-ce que la sensibilité mécanique cutanée?

Tout d'abord, la peau a une innervation afférente très riche. On distingue au sein de la sensibilité mécanique cutanée, trois qualités principales: la sensibilité de la pression, la sensibilité à la vibration et enfin le toucher (sensibilité à la vitesse). La sensibilité à la pression est mise en jeu par des appuis importants sur le revêtement cutané. On peut distinguer cinq types de récepteurs mécaniques, dont la répartition varie selon que la peau et velue ou glabre (sans poil) et dans l'épaisseur même de la peau.

• Il existe des terminaisons libres, assez épaisses qui se situent sous les glandes sébacés, tout autour de la racine du poil. Ces récepteurs sont donc sensibles aux mouvements des poils.

• A la base de l'épiderme, se trouve des formations particulières composées par des ramifications d'une fibre myélinisée donc chaque terminaison se termine par un disque. Chacun de ces disques, entre en apposition avec une cellule particulière, qu'on appelle cellule de Merkel. Ces récepteurs ou disques de Merkel répondent à des pressions localisés (lorsqu'on enfonce la peau). La réponse à ce stimulus est phasico-tonique. Cela permet, de coder la position et la vitesse du stimulus, soit l'intendation de la peau.

• Dans le derme, se trouve les corpuscules de Ruffini. L'ensemble du corpuscule est ancré mécaniquement dans le derme par des fibres de collagène. Ce sont des récepteurs profonds, sensibles à la pression, toniques et à adaptation lente. Ils sont donc, sensibles à l'étirement de la peau.

• Sous l'épiderme, se trouvent les corpuscules de Meissner. Ces corpuscules, sont des récepteurs superficiels à adaptation rapide, essentiellement sensible à la vitesse d'établissement du stimulus.

• Les corpuscules de Pacini sont des corpuscules "clos". Ils sont présents dans le derme et les tissus conjonctifs sous-cutanés. Ces récepteurs sont profonds et de type phasique. Ils sont aussi particulièrement sensibles au vibrations.

=>Annexe 2 (tableau 10.3)

Les mécanorécepteurs à adaptation lente sont des récepteurs de préssion

Les disques de Merkel (superficiels) et les corpuscules de Ruffini (profonds) sont des récepteurs à adaptation lente, qui codent l'intensité de la stimulation par la fréquence de leurs potentiel d'action. Ils sont actifs dès le début de la pression exercée sur le revêtement cutané et ne cessent de l'être qu'à la fin de celle-ci. Ils permettent donc de coder l'intensité et la durée de la pression. Les corpuscules de Ruffini répondent à des étirements de la peau, grâce à leur structure (ancrage mécanique dans le derme).

Les récepteurs du tact sont des détecteurs de vitesse

Les corpuscules de Meissner, localisés dans la peau glabre, détectent les variations de contact léger des objets avec la peau et sont sensibles aux vibrations pour des fréquences comprises entre 5 et 200 Hz. Les récepteurs des follicules pileux sont donc à adaptation relativement rapide et la fréquence des potentiels d'action émis est proportionnelle à la vitesse d'inclinaison des poils.

Les corpuscules de Pacini sont sensibles à la vibration

Les corpuscules de Pacini sont des récepteurs phasiques, qui ne répondent ni à la vitesse ni à la durée de la stimulation. Ils sont sensibles uniquement aux variations rapides d'intensité et donc, à l'accélération de la déformation cutanée.

On peut dire que la densité de la peau en mécanorécepteurs est très variable. La paume de la main possède environ 17 000 fibres liées à des mécanorécepteurs. À l'extrémité des doigts, la densité (140/cm2) comme la proportion (43%) en corpuscules de Meissner, récepteurs du tact, sont particulièrement importantes.

Qu'est-ce que la sensiblité mécanique musculaire et articulaire?

Il y a trois qualités à la sensibilité mécanique musculaire et articulaire. La proprioception nous permet de connaître la position de notre corps dans l'espace et de nos membres par rapport à notre corps. La proprioception correspond donc à trois qualités: la sensibilité à la position, au mouvement et à la force.

• La sensibilité à la position nous informe des angles formés par chacune de nos articulations, et donc de la position relative de nos membres entre eux et par rapport au corps.

La précision en est faible et elle présente peu ou pas d'adaptation. Elle peut être grandement améliorée par l'apprentissage ex : (tir à l'arc).

• La sensibilité au mouvement correspond à une sensation de vitesse, de direction et d'amplitude. Les seuils de sensibilité pour ces trois paramètres sont plus faibles dans les

articulations proximales (épaule) que dans les articulations distales(main).

• La sensibilité à la force se superpose à la sensibilité à la pression (étirement de la peau et pression exercée par un objet à porter). Il est donc difficile de distinguer l'information en provenance des propriocepteurs de celle provenant des mécanorécepteurs cutanés.

Les récepteurs mis en jeu dans la proprioception sont donc des mécanorécepteurs localisés dans les muscles, les tendons et les articulations.

Quelles sont les quatre modalités du toucher?

Il existe quatre modalité du toucher. Il y a le toucher en lui-même, la proprioception, la température, et la nociception.

3. La température

La sensibilité thermique répond à deux qualités: au froid ou au chaud. Mais les sensations dépendent fortement de la situation.Ainsi une piscine à 25°C peut nous paraître chaude en hiver (car la température ambiante tourne autour de 10°C) et froide en été température ambiante environ 30°C).

Les sensations provoquées par un changement de température dépendent de trois facteurs:

• La température cutanée initiale

Pour une température cutanée finale (32.5° C), le réchauffement de la peau de 32° à 32.5 ° C provoque une sensation de chaud, tandis que le refroidissement de la peau de 33° à 32.5° C provoque une sensation de froid.

• La vitesse de changement de température

Le changement de température peut être perçu dès que la température varie de 6°C par minute. Si la variation est inférieure, l'écart de température nécessaire pour sentir une sensation de chaud ou de froid devra être plus grand.

• La surface stimulée

La sensibilité thermique est proportionnelle à la surface.

• Les thermorécepteurs

Les récepteurs thermiques sont des terminaisons nerveuses libres sensibles au froid et au chaud proches des capillaires sanguins. Les récepteurs sensibles au froid sont superficiel, liés à des fibres myélinique et localisés dans l'épiderme, tandis que les récepteurs liés au chaud sont plus profond dans le derme et sont liés à des fibres amyélinique.

Les fibres provenant des thermorécepteurs présentent plusieurs caractéristiques fonctionnelles:

• Leurs seuils de stimulation sont voisins des seuils de sensibilité thermique cutanée.
• Elles montrent une variation d'activité proportionnelle à la variation de la température cutanée.
• Elles montrent une activité proportionnelle à la température cutanée
• Les récepteurs au froid présentent un maximum d'activité vers 30° C - les récepteurs au chaud vers 43° C.

La densité des thermorécepteurs est très variable,mais reste toujours inférieurs à celle des mécanorécepteurs. Les récepteurs sensibles au froid (1 à 5 par cm2 contre 0.4 par cm2)sont plus nombreux que ceux au chaud(1 à 5 récepteurs par cm2 contre 0.4 par cm2). De plus,la dimension des champs récepteurs des thermorécepteurs est très petite (< 1 mm2), chaque fibre innervant un petit nombre de récepteurs. La peau de la face possède la plus grande densité en thermorécepteurs (16-19 points au froid par cm2).

4. La nociception et la douleur

Le corps humain possède des récepteurs sensoriels mis en jeu uniquement par des stimulations qui provoquent des lésions de l'organisme. Ces stimulations nocives font travailler des "nocicepteurs", dont l'activité provoque une sensation consciente particulière : la douleur. Il ne faut surtout pas confondre douleur et nociception. La nociception est le processus sensoriel à l'origine du message nerveux qui provoque la douleur. La douleur nous apprend à éviter les situations dangereuses. C'est un signal d'alarme qui permet d'affaiblir les stimulus nocifs. En réalité, la douleur est une perception subjective que notre cerveau interprète comme étant des informations sensorielles transmises le long des voies qui commencent au nocicepteur. Elle varie avec l'état émotionnel d'une personne à une autre, car la perception de cette dernière est soumise à un changement à différents niveaux dans le système nerveux. Il existe deux douleurs: la douleur fulgurante qui est transmise rapidement, et la douleur lente qui est plus diffuse et lente. La douleur peut avoir plusieurs "qualités" suivant son origine.

En fonction de la localisation et de l'intensité de la stimulation. la douleur peut avoir plusieurs 'qualités'. La douleur provenant de la peau est qualifiée de superficielle, celle provenant des muscles et des articulations de profonde. Lorsqu'une personne se pique avec une aiguille, on ressent tout d'abord une douleur vive, localisée, qui disparaît rapidement. Si la piqûre est forte, la douleur vive (douleur rapide) est suivie d'une douleur sourde, diffuse, mal localisée, qui disparaît beaucoup plus lentement (douleur lente). La douleur "lente", dont l'exemple type est la brûlure, peut conduire à une hyperalgésie. comme le "coup de soleil". le seuil de la douleur est baissé et des stimulus non douloureux comme porter de vêtements deviennent insupportables. Ceci un phénomène de sensibilisation, du à la libération de substances chimiques par les tissus lésés. un autre problème qui existe chez certaines personnes est une douleur qui peut s'accompagner d'anxiété et des réactions autonomes comme la nausée et le vomissement. Ceci est la conséquence des voies ascendantes de la douleur qui émettent des collatérales vers le système limbique et l'hypothalamus. Une douleur chronique ou une douleur pathologique est un autre exemple de problème. C'est une douleur plus intense que l'activation du nocicepteur, et représente des dommages ou des modifications du système nerveux. Son traitement est de nos jours encore difficile car les chercheurs ne connaissent pas suffisamment les causes de cette 'maladie'.

Une sensation de douleur est appelée la douleur projetée. Par exemple, lorsqu'une douleur des organes internes est ressentie à la surface du corps. La douleur cardiaque et celle d'autres viscères sont souvent difficiles à localiser et sont ressenties dans des aires éloignés du site de la stimulation douloureuse. Si on a mal au foie, on sent une douleur à l'épaule droite. Si c'est le cœur, la douleur se propage tout au long du bras gauche. La projection du douleur se produit parce que les nocicepteurs de divers points convergent sur une seule voie ascendante dans la moelle épinière. Le cerveau ne sait pas distinguer les signaux viscéraux et les signaux plus denses qui arrivent des récepteurs somatique. Et donc, il interprète la douleur comme si elle venait des régions somatique plutôt que des viscères.

Les différents signaux qui intensifie, diminue, ou supprime complètement une douleur:

(explique la figure 10.12)

Comme indiqué dans la première image (a), il est possible qu'un interneurone inhibiteur bloque la voie de la douleur. Il est également possible que cette douleur soir plus intensifiée à cause d'un fibre C qui interrompt l'inhibition de la voie, ce qui fait qu'un signal intense et douloureux va être amené vers le cerveau. Une troisième possibilité est que la douleur soit changée par des entrées somatosensorielles simultanées. Un fibre Ab réduit la douleur quand elle parvient au cerveau. Les interneurones renforcent donc l'activité inhibitrice et on assiste à une diminution du stimulus douloureux.

Les antidouleurs

Il existe beaucoup de médicaments analgésiques (sans douleur) qui sont utilisés contre la douleur. Il y a les antidouleurs naturels comme l'aspirine, la morphine et la codéine, mais également des médicaments qui rend le consommateur dépendant comme les opiacées. Les médicaments analgésiques comme l'aspirine inhibe les prostaglandines et ralentit la transmission des signaux douloureux venant des lésions. Tandis que les drogues opiacées agissent directement sur les récepteurs du SNC. Cette activation bloque les récepteurs de la perception douloureuse. On peut aussi faire un traitement chirurgical par une lésion des nerfs afférents ou en stimulant les voies inhibitrices qui vont au cerveau. Pour finir, il existe toujours l'acupuncture qui est a pour but de déclencher la libération d'endorphines par le cerveau à l'aide des électrodes placés correctement dans certaines parties du corps.

Les différents récepteurs

Récepteurs: peau et viscères

1. Les récepteurs tactiles répondent à de nombreux stimuli différents

2. Les récepteurs thermiques sont des fibres nerveuses libres

3. Les nocicepteurs donnent des réponses de protection

Les différents types du toucher

Figure 10.9

1. Le toucher grossier, les neurones associés aux récepteurs de la nociception, de la température qui forment des synapses sur les neurones secondaires, après leur entrée dans la moelle épinière. Tous ces neurones croisent la ligne médiane du corps dans la moelle épinière, puis montent vers le cerveau.

2. Le toucher fin, les vibrations et les neurones proprioceptifs ont de très longs axones qui se projettent au-dessus de la moelle épinière. Ils se croisent avec la ligne médiane dans cette dernière au niveau du bulbe rachidien.

Neurone sensoriel primaire, secondaire, et tertiaire.

Quels sont les troubles du toucher?

Le troubles du toucher se passe lorsqu'on ne sent plus certains membre du corps comme le bras, la gencive, ou la jambe. Le plus courant est l'anesthésie qu'on utilise volontairement dans la médecine lors d'une opération (ou même chez le dentiste) pour que le patient ne ressent plus la douleur. Pour les troubles naturels, il y a l'hypoesthésie où le sens du toucher est diminué, et l'hyperesthésie où contrairement à l'hypoesthésie, le toucher est augmenté. La douleur devient donc beaucoup plus douloureuse.

Lexique

• Mécanorécépteur: type de récepteur sensoriel qui perçoit les déformations physiques tel que la pression, le toucher, l'étirement, le mouvement corporel.

Bibliographie

Ouvrages

• Neil Campbell, "Biologie", 7ème édition, septième partie, chapitre 49

• Dee Unglaub Silverthorn, "Physiologie humaine, une approche intégrée",4ème édition, chapitres 10

• Raven, "Biologie", chapitre 49

Sites internet

• http://neurobranches.chez-alice.fr/systnerv/systsens/somesthesie1.html

• http://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/physio/intn9.htm

• http://www.cosmovisions.com/toucher.htm

• http://www.corps.dufouraubin.com/sens/sens.htm

• http://www.topsante.com/encyclopedie/view/visualiser/1431

• http://www.corps.dufouraubin.com/sens/sens.htm

• http://www.brainbus.ch

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