L’ingénierie naturelle du porc-épic : une arme de précision
On peut dire qu'il ne manque pas de piquant ! Avec 30.000 aiguilles dressées sur le dos, le porc-épic d'Amérique du Nord Erethizon dorsatum est bien armé face à ses prédateurs. Car qui s'y frotte risque de s'y piquer dangereusement, comme viennent de le montrer des chercheurs de la Harvard Medical School à Boston. C'est notamment un des éléments qui le distingue de son cousin africain, qui possède en revanche des aiguilles trois fois plus longues (jusqu'à 30 cm). Ce sont ces picots microscopiques qui confèrent au poil de porc-épic une double compétence, comme le révèle le journal Pnas. Et qui laissent entrevoir une amélioration de certains dispositifs médicaux, comme des piqûres moins douloureuses ou des pansements avec un meilleur pouvoir cicatrisant.
Les scientifiques américains ont comparé la force de pénétration et d'extraction de ces épines dentées avec leurs équivalents auxquels on a retiré les pics, des seringues ou des aiguilles de porc-épic africain. Aucun animal n'a été maltraité durant l'expérience, les victimes étant des échantillons de peau de cochons. Les auteurs ne s'attendaient pas à de tels résultats. Il faut 60 à 70 % de force en moins pour qu'une épine et ses piquants transpercent sa victime, en comparaison des aiguilles dépourvues de dents. Voici les 3 derniers mm d'une épine de porc-épic vue au microscope optique. Pour les auteurs, tous ces petits pics agissent comme les dents sur une lame de couteau. En concentrant la force sur leur extrémité, chacun d'eux facilite la pénétration, de la même manière qu'on découpe plus facilement un morceau de viande avec un canif bien crénelé plutôt qu'avec une simple lame. Avantage intéressant en vue d'une application médicale : un tel processus abîme moins les tissus.
Quand vient l'heure de retirer l'aiguille, la résistance des épines du porc-épic d'Amérique du Nord est quatre fois plus importante que ses concurrents. Car les picots qui ornent leurs extrémités jouent cette fois le même rôle qu'un hameçon. Ceux contenus dans le dernier millimètre de l'aiguille concentrent à eux seuls 50 % des forces de résistance.
Innovations médicales inspirées par la nature
Désormais, les chercheurs essaient d'imaginer en quoi ces propriétés peuvent être exploitées en médecine. Ils proposent plusieurs pistes. En cas de blessure, les pansements rapprochent les tissus à l'aide d'une colle chimique parfois toxique et déclenchant des inflammations. Un nouveau système muni de dents microscopiques pourrait s'avérer plus efficace et bannirait la substance gênante. Un peu dans le même ordre d'idée : les points de suture. Les agrafes actuellement utilisées tiennent du fait de leur enfoncement profond dans les tissus. Si les conséquences sont minimes au niveau de la peau, elles causent parfois des dégâts dans les organes internes. Pour les auteurs, des agrafes plus courtes munies de petits piquants pourraient tout aussi bien remplir leur rôle mais présenter moins de danger pour le patient. Si on ajoute à ces pistes des patchs jusqu'à 30 fois plus adhésifs ou des aiguilles de seringue moins douloureuses, on peut se faire une idée de la façon dont le porc-épic pourrait modifier notre quotidien dans l'avenir.
L’interface cutanée et les risques liés à la plongée sous-marine
La peau représente la principale interface de l'organisme avec l'environnement. Elle constitue une couche protectrice contre différents types d'agressions (thermiques, physiques ou chimiques) et pour celà est constituée de nombreuses structures nerveuses et vasculaires. Elle est parcourue d'un débit sanguin variable (400ml/mn lors de l'exposition au froid jusqu'à plus de 2l/mn lors de l'exposition au chaud) et est de ce fait exposée aux problèmes de décompression.
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L'accident de décompression cutanée - également connu sous le nom de "skin bends" - se manifeste par des ecchymoses ou des taches sur la peau, généralement sur le ventre, les fesses, les seins, les cuisses ou la partie supérieure des bras. Dans certains cas, il n'y a pas d'autres symptômes, mais dans d'autres, la décoloration de la peau s'accompagne de symptômes neurologiques. C'est pourquoi il est important que les professionnels de la plongée prennent au sérieux le problème de la décoloration de la peau et encouragent les plongeurs concernés à consulter rapidement un médecin. On considère souvent que les ADD mineurs (classe 1) ont comme manifestations cutanées les puces (bulles au niveau de la microcirculation cutanée = fourmillements) et les moutons (emphysème sous-cutané provoquant des cloques).
Ce type de manifestation est en fait assez peu fréquent par rapport au livedo (du latin lividus : bleuâtre, noirâtre) qui se présente sous la forme de marbrures de la peau plus ou moins prononcées. Cette éruption, losqu'elle est en lien avec la plongée, se situe en général au niveau du tronc : racine des membres, régions lombaire et pectorale, ventre. Elle traduit un trouble de la vascularisation du derme avec stagnation sanguine causée par obstacle (bulles) ou augmentation de la viscosité du sang, par épaississement de la paroi du vaisseau, ou par diminution du flux sanguin. Lors de la décompression, pendant la remontée et après la plongée, il se forme de petites bulles dans l'organisme, dues au relargage de l'excès de gaz inerte dissous dans le corps. Lorsqu'il y a dépassement des capacités d'élimination, ces bulles engendrent un accident de désaturation (ADD).
Études de cas et gestion des urgences en milieu marin
Tricia et son ami ont plongé à Cuba deux fois par jour pendant trois jours. Les plongées se sont déroulées entre 60 et 104 pieds de profondeur, toujours à l'air. À la fin du troisième jour de plongée, Tricia a ressenti des démangeaisons et une éruption cutanée. Lorsqu'elle se réveille, les démangeaisons s'aggravent et sa peau apparaît meurtrie et marbrée. L'infirmier du DAN a reconnu que Tricia pouvait souffrir de DCS. À la clinique, Tricia a respiré de l'oxygène pendant 30 à 45 minutes. Le matin suivant son vol, elle souffrait énormément, son abdomen était gonflé et défiguré. Elle a de nouveau appelé DAN. Tricia est arrivée aux urgences et a été rapidement ramenée, mise sous oxygène et soumise à une série de tests pour évaluer son état. Bien que la plongée soit terminée depuis quatre jours, le médecin a décidé de la traiter dans le caisson.
Dès qu'un membre appelle la ligne d'assistance 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, DAN organise les soins, y compris les évacuations et l'organisation de voyages aériens complexes si nécessaire. Avec plus de 40 ans d'expérience dans la gestion des urgences à travers le monde, DAN aide ses membres à profiter pleinement de leurs voyages. Comment minimiser les risques d'ADD ? Il faut être en forme pour plonger, éviter les profils à risque et respecter le protocole de désaturation. Il convient donc, pour le Directeur de Plongée et pour le plongeur d'être prudents et d'appliquer la conduite à tenir commune aux accidents de plongée : oxygène, hydratation, aspirine si pas de contre-indication, appel des secours et évacuation vers un centre hyperbare.
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