2 Analyse structurelle et biomécanique de la peau
Structure de la peau
La peau est constituée de trois sous-unités : l’épiderme en surface, le derme et le tissu graisseux en profondeur [1] (Figure 2.1).
Derme
Derme papillaire
Il est solidement rattaché à la couche basale de l’épiderme par les papilles conjonctives au sein desquelles se trouvent les vaisseaux capillaires et lymphatiques, les terminaisons nerveuses libres ainsi que les thermorécepteurs et les mécanorécepteurs. Au sein de son réseau de fibres collagènes et de fibres élastiques se trouvent les différentes cellules constitutives du derme. Les fibroblastes, qui se différencient en fibrocytes, synthétisent les composantes de la matrice extracellulaire. Les mastocytes, lymphocytes, macrophages, monocytes et polynucléaires éosinophiles jouent un rôle fondamental dans les réactions immunitaires, inflammatoires et dans la cicatrisation. Ces cellules sont soit accrochées aux différentes fibres, soit libres dans la substance fondamentale formée de protéoglycanes qui remplit les interstices entre les différentes fibres et cellules [2].
Derme réticulaire
Il est moins cellulaire et composé d’un très dense réseau de fibres de collagène et d’élastine intimement enchevêtrées et globalement orientées parallèlement aux lignes de moindre tension cutanée où doivent être placées les incisions [3]. Le derme contient également les glandes sébacées et sudoripares ainsi que les follicules pileux. Sous la jonction dermoépidermique, les différents collagènes, et tout spécialement le collagène de type 1, constituent 75 % du derme. Le collagène est composé de trois chaînes hélicoïdales α formant une triple hélice. Ces chaînes sont réticulées et alignées de manière parallèle afin de former des microfibrilles [4]. Dans le derme papillaire, les fibres de collagène sont lâches, alors que dans le derme réticulaire, elles sont assemblées en épais bouquets intriqués.
Substance matricielle
La fibronectine est le filament glycoprotéinique majeur de la matrice dermique. Il est produit par les fibroblastes [5]. La fibronectine décortique le collagène et les bouquets d’élastine, et joue un rôle dans la fixation des kératinocytes à la lame basale et la migration des cellules immunocompétentes [6].
Tissu graisseux
La définition du tissu « sous-cutané » varie chez nos contemporains et a évolué au cours des derniers siècles [7] mais les réalités anatomiques de la partie profonde de l’hypoderme, par l’étude morphologique de coupes de tissu normal, ont été bien étudiées [8].
Le tissu cellulaire « sous-cutané » est constitué de cellules adipeuses séparées par des travées fibreuses de collagène riches en fibres élastiques qui ont un important rôle dans la fixation cutanée [9]. Cette couche est séparée en deux plans par le fascia superficialis qui correspond chez l’homme à la régression d’un muscle peaucier primitif [10].
La partie superficielle est relativement homogène sur une unité anatomique donnée, mais avec une diminution d’épaisseur très importante au niveau des plis qui limite la jonction avec une autre unité anatomique. Elle est faite de lobules graisseux maintenus par un réseau conjonctif dense [11].
Il existe de nombreuses variations anatomiques du tissu cellulaire sous-cutané de par la présence ou l’absence du muscle peaucier, l’arrimage cutané du fait de l’amincissement de la graisse sous-cutanée superficielle et de l’augmentation de la trame conjonctive au niveau des plis avec des zones de fixité et des liens plus étroits avec la profondeur [12]. L’hypoderme participe également à la protection mécanique mais aussi thermique de l’organisme.
Unités anatomiques
Selon la localisation anatomique il existe d’importantes variations de la texture, de l’épaisseur de la peau et des liens avec les structures sous-jacentes. L’épaisseur de la peau varie avec l’âge, le phototype, le sexe et le degré de dommage photo-induit. Une bonne connaissance des épaisseurs relatives de la peau est indispensable lorsqu’on envisage et planifie une réparation [13].
Les unités anatomiques sont le plus souvent limitées anatomiquement par des crêtes ou des sillons qui constituent des zones fixes de transition et offrent l’avantage d’une homogénéité d’épaisseur, de texture et de couleur, d’où l’importance d’effectuer quand on le peut les réparations à l’intérieur de ces unités (Figure 2.2) [14].
Propriétés biomécaniques de la peau
La peau est une matière vivante. Ses propriétés mécaniques communes aux matériaux plastiques, comme l’élasticité et la déformabilité, sont augmentées d’une adaptabilité avec la possibilité d’une extensibilité et d’une rétractabilité par des mécanismes biologiques [15].
Extensibilité
C’est la possibilité d’allongement de la peau dans les deux directions de surface sous l’effet de la tension. Elle est limitée par la mise en tension des fibres de collagène inextensibles qui la composent. On peut distinguer le déplissement des fibres élastiques, associé à un déplacement interne des fluides [15].
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