Toucher 4BIOS03 2014/15

Qu'est-ce que le toucher?

Le toucher est un des cinq sens le plus utilisé. Lorsque nous sommes éveillés il est actif en permanence pour nous informer du monde. La peau, qui régit le toucher cutané, nous fait ressentir les habits que nous portons, les sensations de chaleur (chaud, froid...) ou encore la douleur. Le toucher est vital pour l'homme, et cela parce que c'est par des contacts que l'espèce "crée la vie". Les contacts physiques entre humains sont ressentis par le toucher et sont présents tout au long de la vie de l'homme. Dès l'enfance, le toucher sera particulièrement stimulé, afin d'aider le nourrisson à prendre contact avec le monde qui l'entoure.

Le toucher, également appelé tact, nous est donc indispensable tout au long de notre vie face à l'environnement. Très différent des autres sens, il n'est pas localisé dans notre corps de la même manière que la vue, l'ouïe et le goût. Divers tissus sont impliqués dans le fonctionnement du toucher cutané.

C'est à l'aide d'un mécanisme nerveux que nous prenons connaissance du "toucher (cutané)" comme nous le connaissons. En effet, c'est grâce à des récepteurs spécialisés, liés à notre cerveau, que nous ressentons les corps extérieurs. Ces récepteurs sont hétérogènes, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas disposés de la même façon partout dans notre corps.
OK

Dans l'exemple du toucher cutané, il existe 3 types de récepteurs différents tels que:

• Les thermorécepteurs, transmettent la sensation de chaleur
  
• Les nocicepteurs, transmettent la douleur
  
• Les mécanorecepteurs, transmettent la sensation de pression, de vibration et de tact
  

Quels sont les organes impliqués dans le sens du toucher

Le toucher est un sens de perception répandu dans tout le corps. Tout ce qui entre en contact avec notre corps (à partir d'une certaine taille et une certaine masse) est détecté par le sens du toucher. Des récepteurs placés sous l'épiderme jusqu'au cerveau, le corps entier est impliqué dans cette sensation. OK

La peau

La peau est un tissu hétérogène, pourvue (région pileuse) ou dépourvue (région glabre) de poils. Elle est constituée d'une couche externe (l'épiderme) et d'une couche interne (derme). La peau permet de nous protéger contre la déshydratation, mais pas seulement. En effet, elle est une barrière, au pH acide, et quasi impénétrable contre les bactéries. Elle possède divers récepteurs: Les mécanorecepteurs tels que les corpuscules de Pacini, de Meissner, de Ruffini et les terminaisons nerveuses libres, les thermorécepteurs et les nocicepteurs.

La peau peut être soumise à diverses actions du quotidien telles que des vibrations. Elle peut également être pincée, étirée, piquée et les poils peuvent être rasés ou épilés. Chacune de ces actions impliquent divers types de stimulation détectées par les différents récepteurs qu'elle contient. Ces récepteurs ont chacun leur fonction propre qu'on arrive à distinguer les uns des autres (par exemple, les thermorécepteurs "s'occupent" de la chaleur de la peau).

Quels sont les différents récepteurs présents dans notre corps?

Les Mécanorécepteurs

Ce sont tous les récepteurs qui transmettent les informations sur le contact, les changements de forme de notre peau ou de nos muscles.

• Les terminaisons nerveuses libres

Ce sont des extrémités nerveuses qui servent à transmettre les sensations de chaleur et de douleur. Ces terminaisons sont parfois liées aux bases des poils et sont en lien avec la sensation de toucher, ou la sensation de contact. On trouve aussi ces terminaisons nerveuses libres dans la palme des mains ainsi que sur la plante des pieds.

• Les corpuscules de Pacini

Ce sont des récepteurs qui gèrent les vibrations et les déformations (vibrations à grande échelle). Leurs extrémités sont encapsulées dans du tissu conjonctif contrairement à celles des terminaisons libres. Ces récepteurs sont localisés dans le bout des doigts, dans les parties génitales ainsi que la poitrine de la femme. Ils permettent au corps de s'adapter à des fortes pressions ou déformations.

• Les corpuscules de Ruffini

Ce sont des récepteurs placés sous le derme. Ils sont en lien direct avec la peau et informe sur les changement d'états lents car ils s'adaptent lentement. Leur terminaisons sont élargies.

• Les corpuscules de Meissner

Ce sont des récepteurs très sensibles localisés dans des régions exemptes de poils telles que la langue, le bout des doigts, la plante des pieds. Ils sont localisés tout près de la surface de la peau et leurs terminaisons sont encapsulées dans du tissu conjonctif. Ils sont très réactifs et s'adaptent vite.

Les Thermorécepteurs

Ces récepteurs, eux-aussi localisés sous la peau, permettent de déterminer la température cutanée (et non pas la température externe). Ils sont stimulés par des éléments externes à notre corps s'ils entrent en contact avec nous. Par exemple, nos vêtements nous protègent de la sensation du froid en grande partie parce qu'ils sont en contact direct avec notre corps. Le fait de porter des vêtements qui ont la même température que notre corps nous empêche de ressentir le froid, car la chaleur de nos vêtements ne vas pas changer tout de suite par rapport à la température externe. De plus notre corps dégage de la chaleur et va réchauffer l'air qui se trouve entre notre peau et les vêtements que nous portons. Notre corps s'adapte particulièrement vite à la chaleur à condition qu'elle ne soit pas trop élevée ou trop basse. Nous pouvons par exemple nous adapter très vite à un bain chaud, alors que rentrer dans l'eau chaude nous donne une sensation proche de la douleur. Cependant si la température de cette eau ne dépasse pas un certain seuil, il nous sera possible de nous adapter à cette chaleur. Notre corps connaît donc une limite à la perception thermique. Si la température cutanée dépasse les 44°C ou tombe en dessous des 17°C, cela provoquera une sensation douleur. Ce qui ne signifie pas que nous ne pouvons pas aller dans de l'eau au dessus de ces températures, car la température cutanée ne s'adaptera jamais à 100% au milieu qui l'entoure. Cela signifie que notre peau ne sera pas à la même température que le milieu qui l'entoure. OK Les thermorécepteurs sont aussi des terminaisons nerveuses libres placées plus ou moins proches de la peau. Ceux liés au froid sont plus proches de la surface de notre corps que ceux liés au chaud, qui sont un peu plus en profondeur.

Les Nocicepteurs ou récepteurs de la douleur

Ces nocicepteurs regroupent des récepteurs des deux types vu précédemment (Thermo et mécanorécepteurs), des récepteurs multiples: les récepteurs polymodaux ainsi que d'autres types de récepteurs que nous n'aborderons pas (Récepteurs chimiques et silencieux). Cependant, ils ne transmettront pas d'information liée à la chaleur ou à la pression, mais transformeront cette information en douleur. Ils nous avertissent afin de préserver notre corps de lésions, ou pour nous informer de lésions ayant déjà eu lieu. Les récepteurs polymodaux transmettent les informations concernant la dégradation des tissus, quelle que soit la raison de ces lésions (Température, impact ou vibration). Ces nocicepteurs sont présents partout sous notre peau.

On peut cependant ne pas ressentir les signaux de détresse envoyés par notre corps dans certains cas, comme une forte concentration, ou un état anesthésique.
Ces récepteurs de la douleur peuvent transmettre une douleur vive et de courte durée, ou une douleur forte suivie d'une douleur longue d'intensité moyenne et peu localisée. Lors d'une brûlure, les nocicepteurs sont touchés sur la durée, ce qui fera que le moindre contact avec les régions brûlées provoquera de la douleur. Par exemple le port des habits sur un coup de soleil. Ce phénomène s'appelle hyperalgésie.

Comment le signal est-il transformé en potentiel d'action et comment est-il transmis jusqu'au cerveau?

Un stimuli est perçu au niveau des récepteurs cutanés. Ce stimuli parcourt l'axone des neurones, situé dans les nerfs, poursuit dans la moelle épinière, le tronc cérébral et le cerveau. Nous avons la perception de ce qui arrive dès que ce stimuli atteint notre cerveau.

• OK Dans le cas des mécanorecepteurs, le corpuscule peut être comprimé par la pression, le toucher ou l'étirement. Dès que ce phénomène arrive, la terminaison nerveuse reçoit de l’énergie. En effet, ce récepteur subit une déformation physique qui augmente sa perméabilité, ce qui a pour effet d'augmenter la diffusion des ions sodium et potassium. Ce phénomène entraine une augmentation positive de la polarisation interne de la membrane du neurone. Atteint le seuil d'excitation, le potentiel d'action est lancé et c'est ainsi qu'un stimuli (influx nerveux) est envoyé du mécanorecepteur jusqu'au cerveau dans l'air somesthésique primaire. Le signal envoyé par le récepteur (qui est un neurone sensoriel primaire) va passer dans la moelle épinière, où il sera transmis à un neurone sensoriel secondaire. Celui-ci va conduire l'influx jusque dans le thalamus où le relai sera pris par un neurone sensoriel tertiaire qui va finalement amener l'information dans l'air somesthésique primaire qui gère le ressenti du stimulus.

• Dans le cas des thermorécepteurs, ils réagissent sous l'effet de la chaleur (froid ou chaud). En effet, ces récepteurs possèdent des propriétés très particulières, qui sont encore inconnues à ce jour. Ils sont sensibles au froid ainsi qu'au chaud. Les thermorécepteurs sensibles au chaud sont activés dès que la température cutanée dépasse les 30°C. Les récepteurs envoient plusieurs stimulis au cerveau dès que la température extérieure atteint les 45°C. Nous avons la sensation du chaud. Dépassés les 45°C, OK les récepteurs augmentent la quantité de stimulis envoyés au cerveau. En effet, la distance entre chaque influx nerveux est rétrécie et nous avons, par conséquent, la sensation de brûlure dans la zone d'origine du stimuli car ce sont les nocicepteurs (cf. ci-dessous). A l'inverse, les thermorécepteurs sensibles au froid sont de plus en plus activés, c'est-à-dire qu'ils envoient des décharges à l'approche de 10°C. En dessous de cette température, ces thermorécepteurs stoppent l'envoie de décharges (stimuli). En effet, une température cutanée en dessous de 10°C provoque une anesthésie. La particularité de ces récepteurs sensibles au froid, c'est que, quelques uns d'entre eux envoient des stimulis à une température supérieure à 45°C. Les stimuli envoyés à cette température, sont sur une large zone, perçus comme douloureux tandis que sur une zone localisée, ils sont perçus comme une sensation de froid (ce qui est paradoxal, vu la température. Les scientifiques n'expliquent aujourd'hui que difficilement cette sensation).

• Les nocicepteurs réagissent à des stimuli de trop grande intensité qui peuvent présenter un danger pour notre corps (pression, chaleur etc...). Ces récepteurs vont donc envoyer différents signaux selon le type de douleur ressentie. Ils peuvent provoquer deux types de réaction: les réactions réflexes ou les réactions conscientes. Celles-ci sont gérées par les nocicepteurs. Pour les réactions de type réflexe, le cerveau n'est pas impliqué pour le mouvement de protection. Il servira à garder en mémoire ce qui provoque les réactions de type réflexe, ainsi qu'à transformer le signal sensitif capté par les nocicepteurs en perception de douleur. L'autre type de sensation est celui de la douleur ou des démangeaisons. Les démangeaisons viennent de troubles de la peau (c'est pour cela que l'on gratte). Elles peuvent cependant aussi être un symptôme de certaines maladies qui ont un effet sur la peau (par exemple la sclérose en plaque). Les douleurs sont elles plus spécifiques à chaque individu. L'humeur, l'état émotionnel ou la situation peuvent influer sur notre ressenti de la douleur : c'est donc une perception subjective. Il y a différents types de douleurs qui sont transmis par des neurones aux fibres spécifiques. (Figure 12.10 page 320. Neurosciences 1999.) Ceux-ci transmettent l'information jusqu'à la moelle épinière. Là, un interneurone va soit inhiber le signal (dans le cas d'une douleur faible), soit le laisser se poursuivre dans la voie ascendante de la douleur qui est dirigée vers le cerveau (douleur forte). Lorsque deux stimuli d'intensité différente se superposent, la douleur peut être diminuée. Toute cette théorie est appelée le Gate-control.

Sources

Sites web:

http://neurobranches.chez-alice.fr/systnerv/systsens/somesthesie4.html
http://fr.wikipedia.org/wiki/Nocicepteur
http://fr.wikipedia.org/wiki/Récepteur_polymodal_silencieux
http://fr.wikipedia.org/wiki/Terminaison_nerveuse_libre
http://biologiedelapeau.fr/spip.php?mot109
http://www.vichy.fr/france/laboratoires-vichy/corpuscule-de-ruffini-1cmp370.aspx
http://fr.wikipedia.org/wiki/Corpuscule_de_Ruffini
http://www.corpshumain.ca/Touche.php
http://fr.wikipedia.org/wiki/Toucher
http://www.larecherche.fr/idees/back-to-basic/toucher-01-04-2008-87597
http://www.universalis.fr/encyclopedie/somesthesie/

Documents:

CampbellN.A & al. 2007 - biologie 7^ème édition, Pearson Education, page 1140.
Bear M.F., Connors B.W. & Paradiso M.A. 2002 - Neurosciences 2^ème édition, Éditions Pradel, pages 311 à 320.
Silverthorn D.U. & al. 2007 - Physiologie humaine 4^ème édition, Pearson Education, pages 314 à 317.