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Annexes de la peau
Les annexes cutanées sont constituées par les glandes cutanées (eccrine, apocrine et les glandes sébacées) et les phanères (poils et ongles). Ces annexes cutanées sont issues de l’épiderme, mais se situent dans le derme et l’hypoderme. De manière générale, les glandes sébacées sont annexes aux poils et aux ongles dont l’ensemble constitue les follicules pilo-sébacés.
Les glandes sudoripares eccrines sont des glandes tubuleuses, simples, pelotonnées avec une portion sécrétrice et un canal excréteur. Elles produisent et excrètent un liquide aqueux incolore, salé, la sueur constituée de 99% d’eau riche en protéine qui intervient rarement dans le processus de thermorégulation.
Les glandes sudoripares eccrines sont reparties sur toute la surface de la peau, très abondantes au niveau des paumes et des plantes, et abondantes au niveau du dos des mains, et du cuir chevelu. Cependant, les glandes sudoripares apocrines sont présentes dans certaines parties de l’organisme à savoir le creux axillaire, scrotum, le pubis, petite lèvre, région périanale, conduit auditif externe, papillaires [24].
Les ongles sont constitués d’une kératine très dure protégeant l’extrémité des pieds et des mains. Leur croissance est ininterrompue et se fait à partir de la matrice de l’ongle.
Les poils sont aussi constitués de kératines et se composent de deux parties : une partie interne, non visible, la racine logée dans une petite cavité située dans le follicule et une partie externe visible, la tige. Les poils évoluent indépendamment des uns des autres en assurant les trois phases successivement : phase de croissance, de repos et d’expulsion. Les cheveux sont formés de 100 à 150000 follicules pileux. Leur nombre est définitivement fixé à la naissance et leur duré de croissance est d’environ 2 ans et demi [25].
Fonctions de la peau
Elles sont multiples, souvent méconnues. Toute altération de la peau retentit sur une ou plusieurs fonctions. Leur connaissance est donc indispensable avant tout geste esthétique [23].
Maintien de la température corporelle
La sécrétion de sueur aide à réguler la température corporelle, elle augmente avec la température et provoque un rafraichissement grâce à son évaporation en surface. Elle diminue lorsque la température s’affaiblit [23].
Barrière de protection du milieu extérieur
La peau est une barrière physique qui protège les tissus et les organes des agressions extérieures. C’est une barrière efficace face aux micro-organismes.
Elle évite également les pertes de fluide corporel et représente une membrane semi-perméable face au liquide extérieur. La peau protège aussi notre organisme des traumatismes mécaniques, des toxines chimiques, des UV, et des agents infectieux tels que les bactéries et les champignons. La peau est continuellement exposée aux bactéries, mais la structure des cellules de la couche cornée prévient la pénétration des bactéries. Par contre, certains champignons peuvent infiltrer et abîmer l’intégrité de la kératine, ce qui explique que les infections fongiques sont plus fréquentes que les infections bactériennes.
Enfin, c’est une protection contre les rayons du soleil, notamment grâce à sa pigmentation [23].
Organe sensoriel
Des terminaisons nerveuses contenues dans la peau et notamment le bout des doigts permettent à l’organisme d’explorer son environnement par le toucher. La peau permet ainsi à notre organisme d’avoir une sensibilité à la pression, à la chaleur et à la douleur. La peau possède différents types de terminaisons nerveuses et de récepteurs qui réagissent en fonction de stimuli différents et renvoient des informations interprétables par le cerveau [23].
Organe immunitaire
La peau est un organe immunitaire à part entière. Les cellules de Langerhans mentionnées plus haut sont des cellules présentatrices d’antigènes qui, de ce fait, sont susceptibles d’activer les lymphocytes T. Après avoir capturé des antigènes dans l’épiderme, les cellules de Langerhans migrent à travers l’épiderme et le derme vers le système lymphatique de voisinage, où elles prennent le nom de cellules interdigitées et présentent l’antigène au lymphocyte T CD4+ qui se retrouve ainsi activé. Elles sécrètent par ailleurs plusieurs types de cytokines qui interviennent dans la modulation de l’environnement. Les kératinocytes sont aussi des cellules capables d’exprimer les antigènes HLA de classe II, et ainsi de présenter des antigènes extérieurs aux lymphocytes T et d’induire leur activation. De plus, les kératinocytes produisent de nombreuses cytokines et notamment des cytokines pro-inflammatoires qui interviennent dans la réaction inflammatoire cutanée [23].
Organe de vascularisation
Véritables réservoirs, les vaisseaux sanguins du derme représentent 10% du sang chez l’adulte. Lors d’un exercice physique, ces vaisseaux se contractent et favorisent un apport sanguin au muscle. Au maximum, cette contraction peut aboutir à un phénomène équivalent à un phénomène de Raynaud.
L’épiderme, cependant, n’est pas vascularisé, il est nourri par les réseaux capillaires du derme. Le derme et l’hypoderme sont richement vascularisés par un réseau d’artérioles, de capillaires et de veinules. Il existe 3 niveaux de réseaux. Un niveau hypodermique, un niveau dermique et un troisième situé au niveau de la jonction derme papillaire derme réticulaire. Les lymphatiques naissent par une anse borne du sommet de papilles dermiques et suivent le trajet des réseaux veineux. Il existe des anastomoses artérioveineuses au niveau du lit des ongles et des régions palmo-plantaires. Elles jouent un rôle fondamental dans la thermorégulation.
Curieusement, alors que les UV stimulent l’angiogenèse, le vieillissement, y compris photo-induit, s’accompagne d’une diminution des vaisseaux [23].
Organe de synthèse de substances essentielles à notre organisme
Les kératinocytes soumis aux UV participent à la synthèse de la vitamine D [23].
Organe de la relation sociale et de la communication
La peau à travers sa couleur, sa texture et son odorat transmet des messages sociaux et sexuels. Par exemple, érythème brutal qui reflète un embarrassement..Toute modification de ces messages sociaux a des répercussions sur l’individu et la reconnaissance de lui-même [23].
Généralités sur les pigments
Les matières colorantes sont classées en pigments ou en colorants. Les pigments sont des solides organiques ou inorganiques particulaires colorés, noirs, blancs ou fluorescents qui sont généralement insolubles dans le véhicule ou le substrat dans lequel ils sont incorporés et qui ne sont pas physiquement ou chimiquement affectés. Ils modifient l’apparence par absorption sélective et / ou par diffusion de la lumière. Les pigments sont généralement dispersés dans des véhicules ou des substrats pour une application, par exemple dans la fabrication d’encres, de peintures, de plastiques ou d’autres matériaux polymères. Les pigments conservent une structure cristalline ou particulaire tout au long du processus de coloration.
Les colorants sont uniquement des substances organiques fortement colorées ou fluorescentes, qui donnent une couleur à un substrat par absorption sélective de la lumière. Ils sont solubles et / ou soumis à un processus d’application qui détruit, au moins temporairement, toute structure cristalline par absorption, solution et rétention mécanique ou par liaisons chimiques ioniques ou covalentes.
C’est donc par leurs caractéristiques physiques plutôt que par leur composition chimique que les pigments se distinguent des colorants. En fait, les deux sont souvent similaires en ce qui concerne la composition chimique de base, et un squelette structurel peut fonctionner soit comme un colorant, soit comme un pigment. Dans de nombreux cas, la structure chimique générale des colorants et des pigments est la même. L’insolubilité nécessaire pour les pigments peut être obtenu en évitant les groupes solubilisants dans la molécule ou en formant des structures organiques insolubles. Les groupes fonctionnels acides carboxyliques et surtout sulfoniques se
prêtent à la formation de sels métalliques insolubles (laques) ; la formation de composés métalliques complexes sans groupes solubles dans la solubilisation et, finalement, une substitution appropriée peut diminuer la solubilité de la structure 15
parentale (par exemple, des groupes carbonamide). Les pigments de nombreuses classes peuvent être pratiquement insolubles dans un milieu particulier, mais se dissolvent dans une certaine mesure dans un autre. La solubilité partielle du pigment est fonction du milieu d’application et des conditions de traitement, notamment de la température de traitement. Les propriétés d’application importantes des pigments et / ou des systèmes pigmentés, telles que la force tinctoriale, la migration, la recristallisation, la stabilité à la chaleur, la résistance à la lumière et la résistance aux intempéries, sont souvent déterminées par la partie du pigment qui se dissout dans le véhicule à un degré mineur [3–5].
Rappel historique
Depuis la préhistoire, les êtres humains ont laissé des traces dans leur environnement sous forme d’images peintes, qu’il s’agisse de simples empreintes de mains, d’œuvres d’art ou de graffitis en aérosol. Il semble que les gens aient une envie consciente ou subconsciente sous-jacente de marquer leur passage. Il se peut que l’homme primitif ait fait des marques en grattant des arbres ou des rochers avec des pierres pour marquer une piste, indiquer une source de nourriture ou d’eau ou même pour marquer un territoire. À un certain stade, cependant, il a été découvert que certains matériaux fonctionnaient plus efficacement lorsqu’ils étaient mélangés à un support tel que l’eau ou la salive et que la peinture était née [26].
Histoire
Comme on pouvait s’y attendre, les peintres préhistoriques utilisaient les pigments disponibles à proximité de chez eux. C’étaient les soi-disant pigments de la terre, de la suie provenant de la combustion de graisse animale et du charbon de bois provenant du feu. Les couleurs étaient ocre jaune, ocre rouge et noir. L’eau était le liant et permettait de pulvériser le pigment de la bouche ou de le peindre sur la surface en utilisant les doigts comme des pinceaux. La Figure 3 montre des bisons peints sur un mur de grotte à Altamira, en Espagne. Ces peintures ont plus de 30 000 ans, tandis que les dessins géométriques de la grotte de Blombos en Afrique du Sud ont été peints il y a environ 70 000 ans [27].
Utilisation des colorants en Egypte
Les Égyptiens ont commencé à fabriquer des couleurs sérieuses à partir de 4000 ans av J.C. Ils ont introduit le lavage des pigments pour augmenter leur force et leur pureté. Ils ont également introduit de nouveaux matériaux, le plus célèbre d’entre eux étant le bleu égyptien, produit pour la première fois vers 3000 ans av. J.C. C’est un pigment très stable qui apparaît toujours comme frais sur les peintures murales produites à cette époque. Le pigment est un silicate de cuivre et de calcium (CaCuSi4O10) obtenu en mélangeant un sel de calcium (carbonate, sulfate ou hydroxyde), un composé de cuivre (oxyde ou malachite) et du sable (silice). Celui était chauffé pour produire un verre coloré ou une fritte et broyé en une poudre à utiliser. Les peintures ont été fabriquées en utilisant le pigment broyé avec des gommes ou de la colle animale, ce qui les rendait utilisables et les fixait à la surface à décorer.
Les Égyptiens utilisaient également de la malachite (figure 4), probablement le plus ancien pigment vert connu, et de l’azurite, un pigment bleu verdâtre. Ils sont chimiquement similaires et comprennent du carbonate de cuivre basique (2CuCO3. Cu (OH)2). Ils se présentent sous forme de minéraux naturels que les Égyptiens ont convertis en pigment par broyage et lavage. Les femmes égyptiennes ont également utilisé de la malachite pour peindre leurs paupières [28].
Des colorants végétaux ont également été développés et les Égyptiens ont été les premiers à « fixer » les colorants sur une base de poudre blanche transparente pour produire des pigments. C’est le processus appelé la fabrication du lac. Des solutions de colorants organiques extraits de parties de plantes ont été mélangées avec de l’argile hydratée ou du tanin pour former un pigment insoluble. Les anciens maîtres utilisaient de la craie ou de l’alun à cette fin [29].
Utilisation des colorants en Chine
La science et la technologie chinoises étaient très développées bien avant l’apparition des civilisations occidentales. Les Chinois ont développé le vermillon environ 2000 ans avant que les Romains l’utilisent. La vermillon, un pigment rouge, est obtenue en broyant, en lavant et en chauffant le cinabre, ou sulfure mercurique, une substance minérale (figure 5) pour donner un pigment rouge intense. En variante, il a été fabriqué en mélangeant du mercure avec du soufre fondu et en chauffant le mélange pour produire le composé [30].
Utilisation des colorants en Grèce
Les Grecs ont contribué à la peinture en fabriquant du pigment de plomb blanc, qui est resté le pigment blanc le plus utilisé à la disposition des artistes jusqu’au 19ème siècle. Il est toujours considéré comme le plus blanc des pigments blancs, se compose de carbonate de plomb basique (2Pb(CO3)2 • Pb(OH)2) et est bien entendu toxique. Comme le cinabre, il était utilisé comme cosmétique par les dames grécoromaines, qui l’utilisaient comme poudre pour le visage, avec des effets prévisibles sur leur santé et celle des hommes qui les embrassaient. Il a continué d’être utilisé comme produit cosmétique au Moyen Âge et au-delà en Europe. On fabriquait du plomb blanc en empilant des bandes de plomb dans des pots poreux avec du vinaigre et en enterrant les pots dans du fumier animal, ce qui générait la chaleur nécessaire pour accélérer la réaction. Avec quelques perfectionnements, ce procédé a continué d’être utilisé jusqu’aux années 1960. La structure physique du plomb blanc et sa réaction avec l’huile donnent un film de peinture permanent très flexible, à séchage rapide, particulièrement important pour la peinture à l’huile [30].
Utilisation des colorants par les romains
Les Romains utilisaient les pigments développés par les Egyptiens et les Grecs. Une des couleurs les plus importantes introduites par les Romains était le violet de Tyrie. Il est mentionné dans des textes datant de 1600 avant J.-C. et a été obtenu à partir de la glande hypobranchique des mollusques Murex trunculus et Purpura hémastoma, trouvés dans la mer Méditerranée près de Tyr. Pline a décrit le processus ingénieux par lequel ils ont été rassemblés. Un panier contenant des bivalves a été descendu dans la mer, ce qui a stimulé l’ouverture des bivalves. Les mollusques seraient alors attirés par cette source de nourriture, mais en essayant de manger les bivalves, ces derniers fermeraient leurs coquilles emprisonnant les mollusques qui pourraient ensuite être récoltés. Environ 12 000 mollusques n’ont produit qu’environ 1,4 g du pigment, c’était très cher et abordable seulement pour les très riches. Avoir des vêtements violets est devenu un symbole de richesse et de pouvoir dans le monde romain, la quantité de pourpre portée étant une mesure de l’importance d’un individu. Au cours de l’histoire, la couleur a été associée à la royauté [30].
Développement de pigments modernes
Le premier pigment de synthèse chimique a été fabriqué en Allemagne en 1704 par Diesbach, qui fabriquait des pigments de laque rouge en utilisant de la potasse et de l’alcali comme substrat. Lorsqu’il utilisait un lot contaminé d’huile animale, il fabriquait accidentellement un pigment violet puis bleu au lieu du rouge qu’il essayait de fabriquer. Le bleu est devenu connu sous le nom de bleu de Prusse (figure 6). Il a la propriété inhabituelle de s’estomper à la lumière du jour, puis de retrouver sa couleur dans l’obscurité [29].
Classification des pigments [3–5]
Un pigment peut être d’origine minérale ou organique, naturel ou synthétique.
Pigments minéraux
Ce sont des sels minéraux stables. Ils ont été les premiers à être utilisés, car on les trouve en quantité importante sur notre planète sous forme d’oxydes métalliques ou de dérivés chimiques tels que sulfates, chromates, aluminates, silicates, etc.
Dioxydes de titane (TiO2)
Le dioxyde de titane (TiO2) existe à l’état naturel sous forme de roche (rutile, brookite, anatase). Les plus gros gisements de minerai se trouvent en Afrique du Sud et en Australie. Industriellement, le dioxyde de titane pur est obtenu par traitement chimique (procédés au sulfate et au chlore). Cette poudre blanche est constituée par des particules dont la taille varie. On les qualifie de « nanoparticulaires » lorsque leur taille est comprise entre 1 et 100 nanomètres (milliardième de mètre).
Pigments de zinc
Il s’agit de l’oxyde de zinc (blanc de zinc), du sulfure de zinc et du lithopone. Ces pigments ont un pouvoir couvrant nettement plus faible que les oxydes de titane. Toutefois, l’oxyde de zinc (ZnO) absorbant dans l’UV a un effet protecteur important et est utilisé dans la coloration des polyoléfines.
L’apparition de l’oxyde de titane dès 1920 a supplanté le blanc de zinc que l’on trouve toutefois associé à TiO2 dont il améliore les propriétés.
Le lithopone est un composé de sulfure de zinc, d’oxyde de zinc et de sulfate de baryum, supplanté en partie par de l’oxyde de titane, mais que l’on utilise encore pour « tamponner » des formulations pigmentées.
Pigments d’oxyde de fer
Il s’agit du jaune d’oxyde de fer (synthétique), du jaune d’oxyde de fer (naturel), du rouge d’oxyde de fer Fe2O3, du marron d’oxyde de fer mélange et du noir d’oxyde de fer Fe3O4.
Depuis la préhistoire, l’homme utilise les oxydes de fer existant à l’état naturel comme pigments. Aujourd’hui, l’industrie exploite les pigments d’oxyde de fer produits synthétiquement. Nombre de procédés de fabrication permettent de produire des oxydes de fer synthétiques dans des conditions contrôlées. Compte tenu de leur teneur élevée en fer et de leur plus grande pureté chimique, ils présentent une plus grande brillance que les oxydes existant à l’état naturel. Leurs nuances vont du jaune au noir en passant par le rouge selon leur structure cristalline et la variation d’autres paramètres physiques.
Pigments d’oxyde de chrome
Il s’agit du vert d’oxyde de chrome Cr2O3, du vert d’hydrate de chrome Cr2O3H2O.
L’oxyde de chrome (III) qui constitue la base des pigments de chrome, cristallise dans le réseau du corindon, ce qui implique une grande stabilité thermique (jusque 1 000°C) et entraîne une dureté élevée. Les pigments d’oxyde de chrome produisent une teinte vert-olive assez foncée. Ils montrent une grande inertie chimique et présentent une très bonne solidité à la lumière et aux intempéries.
Pigments minéraux complexes
Il s’agit :
– du jaune de nickel-titane ou titanate de nickel (Ti, Ni, Sb) O2 ;
– du jaune de chrome-titane ou titanate de chrome (Ti, Cr, Sb) O2;
– du marron de manganèse-titane ou titanate de manganèse (Ti, Mn, Sb) O2;
– du marron de zinc-ferrite Zn Fe2O4;
– du marron de chrome-fer (Fe, Cr) 2O3; – du noir de spinelle Cu (Fe, Cr) 2O4. Le terme « pigments minéraux complexes » correspond à un pigment minéral en phase chimique homogène. Le terme précédemment employé de « pigment d’oxyde métallique (en phase) mixte » donnait l’impression erronée qu’il s’agissait d’un mélange.
Pigments de chromate de plomb
Il s’agit du jaune de chrome Pb(Cr, S)O4 et de l’orange et du rouge de molybdène Pb(Cr, S, Mo)O4.
Les jaunes de chrome se composent soit de chromates de plomb, soit d’un pigment en phase mixte de chromate de plomb et de sulfate de plomb.
Le rouge et l’orange de molybdène combinent des pigments en phase mixte de chromate de plomb, de sulfate de plomb et de molybdate de plomb.
Ces pigments de plomb se caractérisent par des teintes brillantes, une bonne puissance de coloration et un bon pouvoir couvrant.
Pigments de cadmium
Il s’agit du jaune de sulfure de cadmium-zinc Cd S-Zn S, de l’orange de sulfoséléniure de cadmium Cd S-Cd Se et du rouge de sulfoséléniure de cadmium Cd S-Cd Se.
Les pigments de cadmium se présentent sous forme de cristaux hexagonaux extrêmement stables. L’incorporation de zinc produit des pigments jaune verdâtre et celle du sélénium fait virer les nuances des pigments à l’orange, au rouge et au bordeaux.
Il existe une gamme de rouges, de bordeaux contenant du mercure ; ces pigments sont appelés « mercuro-cadmium ».
Ils sont fortement remis en cause du point de vue toxicologique. Le danger de ces pigments provient de la formation de sels de cadmium solubles lors de l’incinération de déchets faite dans de mauvaises conditions. Ces pigments sont généralement exclus d’utilisation depuis 1990.
Toutefois, l’Union européenne a adopté une directive (91/338/CEE) qui n’interdit pas l’emploi des pigments de cadmium, mais restreint leur utilisation dans certains polymères en fonction de leur utilisation.
Pigments de cérium
Il s’agit du :
– sulfure de cérium orange clair CeS3/La2S3 ;
– sulfure de cérium orange CeS3 ; – sulfure de cérium rouge Ce2S3;
– sulfure de cérium « Burgundy » Ce2S3.
À cause des changements de législations, de lois, de décrets gouvernementaux pour minimiser les risques de toxicité et indésirable pour l’environnement, certains pigments minéraux ont été remplacés par d’autres non toxiques et davantage compatibles avec l’environnement. Ces derniers peuvent présenter de meilleures propriétés optiques, thermiques et chimiques. C’est le cas de pigments à base de sulfures de terres rares, plus précisément les sulfures de cérium.
Pigments de manganèse
Il s’agit du violet de manganèse NH4MnP2O7. La première introduction des pigments de manganèse se situe vers 1900. Le procédé de fabrication d’origine consistait à chauffer une boue d’un sel approprié ou d’un oxyde de manganèse avec du phosphate d’ammoniaque et de l’acide phosphorique.
L’emploi des violets de manganèse ne présente aucun danger du fait de leur non-toxicité.
Pigments de cobalt
Il s’agit :
– du bleu de cobalt Co (Al, Cr)2O4;
– du vert de cobalt (Co, Ni, Zn)2TiO2.
Le bleu de cobalt (PB 28) est dit « bleu froid ». Il a été découvert en 1802 par le chimiste français Louis-Jacques THÉNARD. Il est aussi appelé « bleu de Thénard ».
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : RAPPEL ANATOMO- PHYSIOLOGIQUE DE LA PEAU ET GENERALITES SUR LES PIGMENTS
I. Rappel anatomo-physiologique de la peau
I.1. Structure de la peau
I.1.1. Epiderme
I.1.2. Derme
I.1.3. Hypoderme
I.1.4. Annexes de la peau
I.2. Fonctions de la peau
I.2.1. Maintien de la température corporelle
I.2.2. Barrière de protection du milieu extérieur
I.2.3. Organe sensoriel
I.2.4. Organe immunitaire
I.2.5. Organe de vascularisation
I.2.6. Organe de synthèse de substances essentielles à notre organisme
I.2.7. Organe de la relation sociale et de la communication
II. Généralités sur les pigments
II.1. Rappel historique
II.1.1. Histoire
II.1.2. Utilisation des colorants en Egypte
II.1.3. Utilisation des colorants en Chine
II.1.4. Utilisation des colorants en Grèce
II.1.5. Utilisation des colorants par les romains
II.1.6. Développement de pigments modernes
II.3. Classification des pigments [3–5]
II.3.2. Pigments organiques
II.4. Notion de couleur
DEUXIEME PARTIE : COMPOSITION CHIMIQUE DES PRODUITS DE TATOUAGE
I. Rappel historique
I.1. Etymologie
I.2. Histoire
II. Différents types de tatouages
II.1. Tatouage temporaire
II.2. Tatouages permanents ou définitifs
III. Composition chimique
III.1. Pigments
III.1.1. Noir
III.1.2. Marron
III.1.3. Rouge
III.1.4. Orange
III.1.5. Jaune
III.1.6. Vert
III.1.7. Bleu
III.1.8. Violet
III.1.9. Blanc
III.2. Additifs
IV. Complications du tatouage
IV.1. Réactions inflammatoires
IV.2. Réactions de tatouage infectieuses
IV.3. Néoplasmes
V. Traitement des réactions de tatouage
REFERENCES
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