01 Novembre 2018  |  Sécurité
Publié dans Sécurité Environnement 03/2018

Une meilleure compréhension des brûlures de vapeur

Même si la blessure semble superficielle et inoffensive, la devise lors de brûlures de vapeur est: refroidir continuellement ! Les chercheurs de l’Empa ont pu démontrer pour la première fois comment l’effet de la vapeur chaude est perfide. Elle pénètre la couche supérieure de la peau et peut causer de graves brûlures dans les couches inférieures, ce qui est, à première vue, presque invisible.

Que ce soit dans les conduites de vapeur ou à la cuisine, lorsque la vapeur entre en contact avec la peau, des brûlures se produisent rapidement. Les pompiers sont également menacés par leur propre sueur: si celle-ci s’évapore sous les lourds vêtements de protection dans la chaleur de l’incendie, sans pouvoir s’échapper, elle se condense sur la peau plus froide et la brûle.
Les brûlures cutanées causées par la vapeur d’eau sont souvent particulièrement dangereuses. Si la peau n’est exposée à la vapeur que pendant une courte période, la brûlure à la surface peut paraître inoffensive, alors que la couche intérieure de la peau peut être sévèrement endommagée. Mais pourquoi donc ? Jusqu’à récemment, il n’y avait pas de réponse à cette question car, contrairement aux brûlures par la chaleur sèche, les mécanismes exacts des brûlures à la vapeur étaient encore mal compris.
 
Les pompiers sont exposés à des brûlures de vapeur causées par leur propre sueur. (Image: US Air Force)
 
 
Pourquoi l’épiderme ne protège pas de la vapeur d’eau
Les chercheurs du département «Membranes biomimétiques et textiles» de l’Empa ont résolu ce mystère. «Nous avons pu montrer que la couche supérieure de la peau, l’épiderme, ne peut pas remplir correctement sa fonction protectrice contre la vapeur d’eau», explique René Rossi, chef du groupe de recherche. «La vapeur pénètre à travers les pores de la peau dans la couche inférieure de la peau, appelée derme. C’est là seulement qu’elle se condense, libérant son énergie thermique directement sur le derme sensible et déclenchant ainsi des brûlures au second degré».
Les scientifiques ont vérifié leur théorie sur de la peau de porc, qui sert souvent de modèle pour la peau humaine, grâce à ses propriétés similaires. Ils ont exposé la peau à la vapeur, puis ont étudié la teneur en eau des différentes couches de la peau à l’aide de la spectroscopie Raman – une méthode analytique qui permet de déterminer certaines propriétés des matériaux par diffusion de la lumière.
 
La vapeur peut pénétrer la peau de différentes manières: à travers les cellules (P1), entre les cellules (P2) ou via les follicules pileux (P3).
 
 
La vapeur d’eau traverse les pores sans entrave
Et il s’est avéré que, lorsque la peau est exposée à la vapeur brûlante, la chaleur pénètre plus profondément et plus rapidement dans les couches sous-jacentes de la peau, que dans le cas de la chaleur sèche. Les expériences ont montré que lors des 15 premières secondes, la teneur en eau de toutes les couches de la peau augmente. C’est parce que la couche supérieure de la peau a des pores qui sont généralement beaucoup plus grands qu’une molécule d’eau, que la vapeur d’eau peut les traverser sans entrave. Ce n’est que lorsque l’épiderme est gonflé par la quantité d’eau absorbée, que les pores deviennent trop petits pour la vapeur d’eau, mais le dommage est déjà fait dans la couche inférieure de la peau.
 
Minimiser les dommages
La gravité des brûlures est notamment due au fait que l’épiderme est un médiocre conducteur de la chaleur. Une fois que la peau a absorbé la chaleur – en particulier dans les couches profondes –, elle ne la libère que très lentement. Cela signifie que la chaleur peut agir plus longtemps sur le tissu et l’endommager davantage. Cet effet est particulièrement important dans le cas de brûlures causées par la vapeur d’eau, car la chaleur peut pénétrer très rapidement en profondeur. «Dans le cas d’une brûlure à la vapeur, la peau doit donc être refroidie pendant longtemps. Deux minutes dans un bain de glace ne suffisent pas à dissiper la grande quantité d’énergie accumulée dans les couches profondes de la peau», explique René Rossi.
 
Bibliographie
Prediction of Steam Burns Severity using Raman Spectroscopy on ex vivo Porcine Skin, L Zhai, C Adlhart, F Spano, R Innocenti Malini, AK Piątek, J Li, RM Rossi, Scientific Reports 8 (2018), doi:10.1038/s41598-018-24647-x
 
Prof. René Rossi
Laboratory for Biomimetic Membranes and Textiles
Empa
Tél. 058 765 77 65
rene.rossi@empa.ch


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