Pourquoi les doigts se plissent-ils dans le bain ?
― Ce n'est pas le gonflement, c'est le nerf qui ordonne « fais des plis »
Après un long bain, le bout des doigts se plisse comme une prune séchée. Beaucoup pensent que « la peau a gonflé d'eau ». Pourtant, chez une personne dont le nerf du doigt est endommagé, le doigt reste lisse, même après un long séjour dans l'eau chaude. C'est le corps lui-même qui fabrique ces plis.
Par une nuit froide, pendant un bain prolongé, vous regardez soudain vos doigts, surpris. Sans que vous l'ayez remarqué, de fines rainures se sont alignées sur la pulpe.
Pourtant, en regardant le dos de la main ou le bras, aucun pli nulle part. Pourtant ces zones ont trempé dans la même eau, pendant le même temps.
Quelques minutes après être sorti du bain, les plis disparaissent sans laisser de trace. Si ce n'était qu'un simple gonflement par l'eau, pourquoi n'apparaîtraient-ils qu'au bout des doigts et sous la plante des pieds ?
Seulement deux raisons
Après un moment dans l'eau chaude, le nerf ordonne aux petits vaisseaux sanguins du bout du doigt de « se rétrécir ». Le sang diminue, et l'intérieur du doigt devient légèrement plus fin.
La peau du bout du doigt est solidement fixée aux tissus profonds. Quand l'intérieur se rétracte, la peau ne se raccourcit pas ; le surplus se replie alors en formant des rainures.
En somme, ce n'est pas « l'eau » qui est l'actrice principale des plis, mais « le nerf ». L'eau ne serait qu'un signal déclenchant la formation des plis.
Les doigts à nerf lésé ne se plissaient pas
La clé de ce mystère vient de l'observation de médecins britanniques dans les années 1930. Chez des patients dont un nerf du bras avait été blessé, les doigts ne se plissaient pas, même trempés dans l'eau chaude. Chez les mêmes personnes, les doigts dont le nerf était intact se plissaient normalement.
Si le simple gonflement de la peau suffisait à créer les plis, la présence ou l'absence du nerf ne devrait rien changer. Cette observation a conduit à l'idée que les plis résultent de l'activité du nerf. Cette propriété a ensuite servi de test simple pour vérifier le bon fonctionnement du nerf de la main.
Dans les années 2000, des mesures ont confirmé que le flux sanguin au bout des doigts diminue bien au moment où les plis apparaissent. Certains rapports indiquent même que bloquer l'activité nerveuse par médicament réduit l'apparition des plis.
Ce sont les nombreux petits vaisseaux sanguins du bout des doigts qui reçoivent l'ordre du nerf. Cette zone sert aussi à la régulation de la température corporelle : c'est le même mécanisme qui fait blanchir les doigts par temps froid.
Pourquoi un rétrécissement intérieur crée-t-il des rainures ?
Imaginez une coupe transversale du bout du doigt. Comme le montre la figure 1, l'intérieur est rempli d'un tissu mou riche en vaisseaux sanguins. Autour, une peau de longueur fixe l'enveloppe entièrement.
Quand l'intérieur rétrécit un peu, la peau se retrouve en excès. Comme elle est attachée par endroits aux tissus profonds, elle ne flotte pas librement mais se replie vers l'intérieur à intervalles réguliers. C'est l'origine même des rainures des plis.
Au même moment, la couche la plus externe de la peau absorbe de l'eau et gonfle légèrement. L'extérieur s'étire tandis que l'intérieur rétrécit : le surplus devient encore plus grand. Le bout des doigts et la plante des pieds sont justement les endroits où cette couche externe est la plus épaisse.
À quoi servent les plis ?
Si le corps se donne la peine de fabriquer ces plis, c'est peut-être qu'ils servent à quelque chose. Une hypothèse répandue est qu'ils facilitent la prise d'objets mouillés. Comme les rainures d'un pneu de voiture évacuent l'eau par temps de pluie, les rainures du doigt évacueraient l'eau.
Une expérience britannique de 2013 a rapporté que des doigts plissés permettaient de déplacer plus vite des billes dans l'eau. Toutefois, une autre équipe de recherche n'a observé aucune différence. La question du rôle des plis reste donc ouverte.
Dans une eau salée comme l'eau de mer, les plis se formeraient plus lentement que dans l'eau douce. On pense que le corps perçoit la différence de salinité de l'eau qui entre par les pores de la sueur du bout des doigts. Le dos de la main ne se plisse pas, faute de vaisseaux à rétrécir et d'une couche externe épaisse.
En résumé
Dans le bain, les doigts ne se plissent pas parce que la peau a gonflé. C'est le nerf qui rétrécit les vaisseaux sanguins du bout du doigt : l'intérieur s'amincit, et la peau, de longueur inchangée, se retrouve en excès et se replie. Un rétrécissement de seulement quelques pourcents du rayon intérieur suffit à créer des rainures bien visibles.
Les plis ne sont pas l'œuvre de l'eau, mais celle du nerf.
Dans l'eau chaude, le corps change lui-même la forme de ses doigts.
Un autre changement que subit la peau par temps froid est expliqué dans « Pourquoi la chair de poule apparaît-elle par temps froid ? », et le mécanisme qui permet au bout des doigts de distinguer les textures au toucher est détaillé dans « Comment le doigt distingue-t-il le "rugueux" du "lisse" ? ».
- Plongez une seule main dans une eau tiède, en laissant l'autre bien sèche. Mesurez au chronomètre après combien de minutes les plis commencent à apparaître.
- Une fois les plis formés, comparez la pulpe des doigts, la paume et le dos de la main. Où les plis sont-ils nombreux, où sont-ils absents ?
- Préparez deux bassines, en dissolvant beaucoup de sel dans l'une. Plongez une main dans chacune et comparez l'apparition des plis.
Comparer la vitesse à laquelle on déplace de petits cailloux ou des billes dans l'eau, avec des doigts plissés ou non, est aussi une bonne expérience. Pour éviter de trop réchauffer le corps, préférez une eau tiède et un bain court.
Pour aller plus loin ― vocabulaire, formules et liens avec les manuels scolairesdu collège à l'université, le niveau de chaque partie est indiqué clairement
- Collègeniveau du programme de sciences au collège
- Lycéeniveau des matières « biologie » et « physique de base » au lycée
- Lycée＋contenu d'approfondissement du lycée, ou encadré de manuel
- Universitécontenu non enseigné au lycée, relevant de matières spécialisées universitaires (physiologie, résistance des matériaux)
- Recherchesujet qui n'est pas encore enseigné comme « établi » même à l'université, et que les chercheurs étudient actuellement
CollègeVocabulaire : ce phénomène a un nom
- Plissement des doigts par immersion : rainures temporaires qui apparaissent au bout des doigts et sous la plante des pieds après immersion dans l'eau. En médecine, ce test de plissement sert aussi à vérifier le fonctionnement du nerf.
- Système nerveux autonome (nerf sympathique) : nerf qui régule, indépendamment de la volonté, le diamètre des vaisseaux sanguins ou la sueur. C'est de ce nerf que vient l'ordre de former les plis.
- Couche cornée : couche la plus externe de la peau, formée de cellules mortes superposées. Elle gonfle en absorbant l'eau, et elle est particulièrement épaisse au bout des doigts et sous la plante des pieds.
CollègeLycéeVérification par le calcul : combien de surplus de peau pour quel rétrécissement intérieur ?
On assimile la coupe du bout du doigt à un cercle de rayon 8 mm. La longueur de la peau ne change pas, seul le rayon intérieur diminue légèrement : calculons le surplus de peau qui en résulte. Ici, on suppose un rétrécissement intérieur de 0,3 mm.
| En symboles | ΔL ＝ 2π × Δr ， part du surplus ＝ ΔL ÷ C ＝ Δr ÷ r |
| En mots | Longueur de peau en surplus ＝ 2 × pi × rétrécissement intérieur. En pourcentage : « rétrécissement ÷ rayon d'origine » |
| D'où vient cette formule | Circonférence ＝ 2 × pi × rayon (formule du cercle, niveau collège). La longueur de la peau reste constante : la diminution de la circonférence intérieure devient donc exactement le surplus |
| Rayon du bout du doigt r (ordre de grandeur, index d'un adulte) | environ 8 mm |
| Rétrécissement intérieur Δr (hypothèse ici) | 0,3 mm |
| Pi (π) | calcul avec 3,14 |
| Symbole | Signification et unité |
| r | rayon de la coupe du bout du doigt (mm) |
| Δr | rétrécissement du rayon intérieur dû à la contraction des vaisseaux (mm) |
| C | circonférence d'origine, c'est-à-dire la longueur de la peau (mm) |
| ΔL | longueur de peau en surplus (mm) |
| Longueur de la peau (circonférence d'origine) | 2 × 3,14 ＝ 6,28 |
| 6,28 × 8 ＝ 50,24 mm | |
| Longueur de peau en surplus | 6,28 × 0,3 ≒ 1,88 mm |
| Part du surplus | 0,3 ÷ 8 ≒ 0,0375 |
| En pourcentage | 0,0375 × 100 ＝ 3,75 % |
Un rétrécissement du rayon intérieur de moins de 4 % suffit à produire près de 2 mm de peau en surplus sur tout le tour. Comme la peau résiste à la compression latérale, ce surplus ne peut que se transformer en rainures. Le curseur de la figure 1 permet de vérifier la relation entre rétrécissement et surplus.
LycéeLycée＋Vaisseaux et nerfs : un peu plus en détail
LycéeC'est le nerf sympathique, une composante du système nerveux autonome, qui modifie le diamètre des vaisseaux. En biologie au lycée, on apprend que le nerf sympathique contracte les vaisseaux de la peau pour limiter la perte de chaleur corporelle. Les plis du bout des doigts sont la manifestation visible de cette contraction vasculaire.
Lycée＋Le bout des doigts possède de nombreuses « anastomoses artério-veineuses », des raccourcis reliant directement petites artères et petites veines. Quand elles se ferment, le débit sanguin qui traverse le bout du doigt chute fortement. On a confirmé par débitmétrie que, chez les doigts qui se plissent dans l'eau chaude, le flux sanguin local diminue effectivement.
UniversitéQuand une membrane fine se plie sur un support souple
En physiologie, ce phénomène est traité comme une contraction des vaisseaux cutanés par le nerf sympathique. Comme il ne se produit pas lorsque le nerf du doigt est sectionné, il est utilisé pour les tests du système nerveux périphérique. La forme même des rainures relève, quant à elle, d'un problème de résistance des matériaux appelé flambage. Une membrane fine et rigide (la couche cornée), comprimée sur un support souple (le tissu sous-jacent), se plie en une onde à intervalles réguliers. L'espacement de cette onde dépendrait du rapport de rigidité entre la membrane et le support, ainsi que de l'épaisseur de la membrane.
📖 Pour la démonstration des formules et pour aller plus loin : Flambage (Wikipédia, en japonais) ／ Système nerveux sympathique (Wikipédia, en japonais)
RechercheCe qui n'est pas encore clairement établi
- Les plis servent-ils vraiment « à mieux saisir » ? Des expériences rapportent une meilleure manipulation d'objets mouillés, d'autres ne trouvent aucune différence. Ce phénomène est aussi observé chez certains singes, mais la raison évolutive reste incertaine.
- Quel est le signal qui déclenche la formation des plis ? Une hypothèse est que l'eau entrant par les pores de la sueur dilue le sel contenu dans la peau, ce qui servirait de déclencheur. Mais le mécanisme exact n'a pas été totalement confirmé.
- La position des plis est-elle toujours la même ? Chez une même personne, pour un même doigt, le motif des plis apparaîtrait presque toujours au même endroit. On pense que la disposition des points d'attache entre la peau et les tissus profonds y joue un rôle, mais les détails restent à préciser par de futures recherches.
Autrement dit, le contenu de cet article reste « l'explication telle qu'on la connaît actuellement ». Que les plis résultent de l'activité nerveuse est bien établi, mais « pourquoi le corps fait-il cela » reste une question encore à l'étude.
Liens avec les programmes scolaires (par niveau)
| Niveau | Matière / unité | Partie de l'article concernée |
|---|---|---|
| Collège | Sciences・stimulus et réponse (fonctionnement du nerf) ／ Mathématiques・circonférence | Les ordres donnés par le nerf, le calcul par la formule de la circonférence |
| Lycée | Biologie・système nerveux autonome et régulation thermique | Contraction des vaisseaux cutanés par le nerf sympathique |
| Lycée＋ | Biologie approfondie・circulation sanguine | Anastomoses artério-veineuses et flux sanguin du bout des doigts |
| Université | Physiologie・résistance des matériaux | Usage comme test nerveux, flambage d'une membrane fine |
| Recherche | Biologie évolutive・mécanique de la peau | Rôle des plis, déclencheur de leur formation |
| ― | Lien avec la vie quotidienne | Bout des doigts après le bain, les tâches ménagères dans l'eau, la natation |
- Lewis, T. & Pickering, G. W. (1935). Circulatory changes in the fingers in some diseases of the nervous system, with special reference to the digital atrophy of peripheral nerve lesions. Clinical Science, 2.
- O'Riain, S. (1973). New and simple test of nerve function in hand. British Medical Journal.
- Wilder-Smith, E. P. V. & Chow, A. (2003). Water-immersion wrinkling is due to vasoconstriction. Muscle & Nerve.
- Kareklas, K., Nettle, D. & Smulders, T. V. (2013). Water-induced finger wrinkles improve handling of wet objects. Biology Letters.
- Haseleu, J. et al. (2014). Water-induced finger wrinkles do not affect touch acuity or dexterity in handling wet objects. PLOS ONE.
※Cet article est une vulgarisation scientifique à usage général. Les valeurs indiquées sont des ordres de grandeur destinés à faciliter la compréhension du phénomène. En cas de changement inhabituel de la sensibilité du doigt, de l'apparition des plis ou d'asymétrie préoccupante, consultez un professionnel de santé.