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Recherche et Communication sur l'Eau thermale

L’EAU ET LA SANTÉ

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Recherche et Communication sur l'Eau thermale

La répartition électronique dans l’eau est telle que l’environnement des hydrogènes est positif et celui de l’oxygène, négatif. Le dipôle ainsi formé, les régions de charge opposée s’attirent ; c’est la liaison hydrogène.

Pouvoir solvantAu contact de certains solides, l’eau les dissout plus ou moins ; c’est ainsi que dans le sous-sol se forment les eaux minérales au contact de la roche et plus classiquement que le sucre «fond» dans notre verre d’eau.

Résidu secC’est le bilan massique des solutés présents dans la solution après évaporation de l’eau. Observons les marais salants pour s’en faire une idée ou plus simplement le pourtour de nos robinets si l'eau est calcaire.

MinéralitéC’est l’inventaire des ions contenus dans la solution. Certains sels sont très solubles car l’eau est capable d’entourer chaque ion et favoriser sa dissolution, tel le chlorure de sodium, notre sel de cuisine. Dans d’autres cas le produit de solubilité est faible car l’eau ne peut exercer cette propriété ; c’est le cas du carbonate de calcium, la craie des enseignants.

ConductivitéEn présence d’ions, l’eau conduit l’électricité et la mesure de conductance permet d’estimer la charge minérale présente dans la solution.

Le pH ou potentiel hydrogène fait référence à la concentration en ions hydrogène (ou protons) libres dans la solution ; ceux-ci s’associent avec l’eau pour former l’ion hydroxonium H3O

+.L’eau pure est faiblement dissociée et son pH est de 7.La présence de certains solutés, qui enrichissent le milieu en H3O

+, confère selon leur concentration un caractère plus ou moins acide à la solution (pH 7 à 1). Par contre, la présence de composés générateurs d’ions OH- induisent un caractère basique (pH 7 à 14).

Les savons classiques, riches en sodium ou en potasse donnent un caractère basique ; le citron, le vinaigre, riches en acides organiques, lui confèrent un caractère acide.

Le pH se mesure à l’aide d‘un pHmètre muni d’une électrode combinée qui plonge dans la solution. On peut aussi utiliser un indicateur coloré dont la couleur change en fonction de la valeur du pH.

L’ EAU ?

Définition et caractéristique de base

L’eau, H2O a une masse de 18 ; elle existe sous trois formes : liquide, solide, et gazeuse. C’est un dipôle qui favorise par ses liaisons hydrogène, son association avec de nombreuses molécules ou ions. L’eau possède de ce fait des propriétés singulières.- elle augmente de volume pendant la cristallisation, d'où une densité plus faible, ce qui explique que la glace "flotte"- densité maximale de 1 à 4°C ; soit 1Kg pour 1L d'eau- elle conduit le courant électrique surtout grâce aux ions dissous- la chaleur massique* varie avec la température (*quantité d'énergie nécessaire pour élever d'un degré un litre d'eau)- sa masse volumique* est importante (*masse par unité de volume)- elle gèle à 0°C et bout 100°C (à pression atmosphérique) et sans ses liaisons hydrogènes elle serait un gaz à la température ambiante- sa bipolarité désorganise les réseaux cristallins tels que ceux de l'urée, du saccharose, du chlorure de sodium ; d'où son pouvoir solvant élevé.

Très accessible et donc largement étudiée, elle a servi à établir et calibrer de nombreux paramètres physiques : la masse, la densité, la température.

Son diamètre est de 2.82 angström (1Å=0.0001µm). Sous forme liquide les molécules d'eau s'organisent et se désorganisent en permanence car les liaisons hydrogènes se créent et se rompent avec une grande fréquence. Dans la glace, ces liaisons sont beaucoup plus solides, allant jusqu'à s'apparenter à des liaisons covalentes. Chaque molécule d'eau s'associe avec 4 de ses voisines disposées en tétraèdres autour d'elle. Dans la vapeur d'eau par contre, il n'y a pratiquement aucune liaison hydrogène.

Panorama des propriétés physiques des eaux

L’eau ultra pure, exempte de tout soluté, est obtenue seulement en laboratoire car son pouvoir solvant est tel que gaz ou solides s’y dissolvent instantanément. Cette eau est agressive et ne conduit pas le courant électrique. C'est une substance que l'on obtient difficilement après de nombreuses distillations ou traitements de séparation. Sa conservation nécessite des conditions de stockage draconiennes. De sorte qu'une grande partie des propriétés naturelles de l'eau ne peut être dissociées des composés en solution.

EbullitionLe point d’ébullition est fonction de la pression ; l’eau bout à 100°C à la pression atmosphérique : en haut de l’Everest, où la pression est plus faible l’eau bout vers 70°C.

ViscositéSe mesure par la résistance à l’écoulement. Comparativement à certains solvants (acétone, alcool) l’eau est visqueuse ; rien à voir cependant avec les huiles ou les bitumes.

Congélation / CryométrieL’eau se congèle sous 0°C et ce point de congélation est dépendant des solutés présents. On peut ainsi abaisser sa solidification en ajoutant par exemple du sel. Etalé sur les routes, le sel limite la formation de verglas. La cryométrie est la discipline qui rend compte des phénomènes qui accompagnent la congélation et qui permet de déterminer la concentration de certains solutés.

SublimationC’est le passage direct de l’état de glace à l’état gazeux ; on peut ainsi, avec un vide puissant éliminer l’eau d’un échantillon et sans chauffer obtenir les solutés contenus dans la solution congelée. Cette opération, très industrialisée, est appelée lyophilisation. Matériel de mesure du pH : pHmètre

Différents états de l'eau

Association des molécules d’eaupar liaison hydrogène

À l'état liquide

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SOURCES

Le cycle de l’eau

Grâce à la chaleur du rayonnement solaire, prés de 580.000Km3 d’eau sont évaporés chaque année et par précipitation et ruissellement sont redistribués partiellement sur les continents. Ce processus est une usine gigantesque à fabriquer de l’eau douce, si vitale pour la vie terrestre. Tout s’équilibre puisque la plus grande partie des eaux retourne aux océans.

Types d’eau

Naturelles :- météoriques : pluie, neige, grêle- de ruissellement- phréatiques- de source- minérales et Thermominérales.Liées à l'activité humaine :- potable, de ville- usées, traitées- déminéralisées, recomposées…

C’est quoi la pluie ?

Les molécules d’eau évaporées suivent un courant ascendant dicté par la présence d'air chaud et humide, moins dense que l’air froid. Au fil de ce périple la température baisse et les molécules d’eau s’associent en se condensant ; lorsque la masse des gouttes ainsi formées est suffisante, il y a précipitation, c’est à dire qu’il pleut. L’eau, par sa puissance mécanique et chimique, érode le sol et façonne le paysage.

Usages en France (par an en milliards de m3)

Boissons…………...…………...…………...…………...…………...…………...…………......5Irrigation…………...…………...…………...…………...…………...…………...…………......4Canaux…………...…………...…………...…………...…………...…………...………….........5Industries....……….......................................................................................23

(dont 17 pour les centrales atomiques)

Répartition de l’eau sur terre

Plus d’un milliard de km3Océans ...............................................................................................97.20%Lacs, rivières........................................................................................0.02%Glaciers................................................................................................2.10%Nappes souterraines et atmosphère...................................................0.68%

Seulement 37 millions sont sous forme d’eau douce (2.8%) dont : 30 millions sous forme de glace et 7 millions sous forme liquide. L’eau potable ne représente que 0.35 million soit 1% de l’eau douce.

Le cycle de l'eau représente 0.058% de l'eau globale, mais sa répartition est très inégale. D'où les déserts et les zones tropicales.

Hydrogéologie

C'est la science qui étudie l'eau souterraine.Quantité totale d'eau sur terreenviron : 1 400 000 000 km3

dont : océans 97,2% calottes glaciaires 2,2% sur les continents 0,6%

L'atmosphère contientenviron 13 000 km3 d'eau

Précipitations sur les continents110 000 km3/an

La masse d'eau sur terrea toujours été et demeurera

toujours constante

40 000 km3/anviennent se condenser

au-dessus des continents

12 000 km3/ans'écoulent vers l'océan

410 000 km3/anretombent

dans les océans

Evaporationdes océans

450 000 km3/an

Evaporation70 000 km3/an

In�ltration12 000 km3/an

Les océans couvrent 70%de la surface totale de la terre

et représentent environ 1 350 000 000 km3 d'eau

Unité de forage

Carottage

Colonne minérale représentant une partie d’un forage en zone sédimentaire

Un circuit fermé qui dure depuis des millénaires

Vestige dolomitiquesur le Causse du Larzac

Part d'eau douce dans le monde

Usages domestiques

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RESSOURCES

Traitement des eaux

Pour la rendre potable ou la restituer dans son milieu naturel, l’eau est traitée selon des processus bien établis qui consistent à l’élimination partielle ou totale, de composés indésirables ou toxiques (particules, bactéries, métaux lourds, polluants organiques divers).

Citons les techniques en place destinées à sa purification :La distillation qui se résume à :Chauffage > évaporation > condensation > récupération.La déminéralisation sur résines échangeuses d'ions qui conduit aussi à son adoucissement.L'absorption sur charbon actif : pour éliminer des composés organiques et les dérivés chlorés.L'électrodésionisation : électrolyse et séparation sur membranes sélectives. La filtration : procédé très utilisé qui selon les techniques sépare les entités présentes dans l'eau ; des plus grosses (sable) aux plus fines (ions) - filtration grossière : clarification, filtration sur sable, tamis...- filtration fine (barrière physique sur membranes micro ou nano poreuses) : microfiltration dite stérilisante et ultra filtration qui isole les macromolécules- élimination des ions par osmose inverse (membrane semi-perméable). Méthodes physico-chimiques :- photo-oxydation- irradiation aux ultra-violets- stérilisation par irradiation gamma- traitement par l'ozone ou le chlore.

1° Mise en potabilitéAfin d'être consommée sans risque pour la santé, l'eau destinée à notre robinet subit depuis son point de captage une série de traitements : pompage, filtrations diverses, chloration et parfois on ajoute un système d'adoucissement pour abaisser sa dureté. Dans certains cas, ces traitements sont poussés à l'extrême pour obtenir une eau ultra pure, exemple d'ions, de germes, virus ou endotoxines. Cette eau est destinée à l'usage industriel (laboratoire, électronique) ou médical (dialyse, solutions injectables).

2° Traitement des eaux uséesL'utilisation domestique, agricole ou industrielle, génère de grandes quantités d'eaux polluées qui sont traitées dans des stations dites d'épuration, suivant une série d'opérations bien définies : brassage, décantation, filtration, coagulation, filtration, chloration ou ozonation, refroidissement et rejet au milieu après analyses.

Les eaux destinées à la consommation humaine

L’eau potable ou eau de ville appelée encore eau d’adduction que nous consommons quotidiennement est à utiliser avec modération car son traitement est onéreux et à l’échelle planétaire elle représente une véritable richesse et un enjeu vital. Dans nos pays, son usage pour des taches ménagères frise le gaspillage. Elle est périodiquement analysée par des laboratoires agréés sous le contrôle administratif de la DDASS. La Mairie concernée a pour obligation d’afficher les résultats. Cette eau doit répondre à des critères de potabilité qui sont garants de son innocuité et de sa qualité sensorielle (odeur, goût, limpidité).

Principaux paramètres examinés :Paramètres organologiques : tels que couleur, saveur, odeur,...Paramètres psycho-chimiques : tels que pH, température, conductivité... Substances indésirables : elles peuvent être tolérées en faible quantité et sont sujettes à des régulations, tels les nitrates, le fer soluble, le zinc (cf tableau).Substances toxiques connues : elles ont un effet toxique notoire et par conséquent de très faibles taux sont autorisés (inférieur aux niveaux de toxicité connus (cf tableau).

Paramètres microbiologiques : absence de bactéries pathogènes*

*salmonelles, staphylocoques, streptocoques, pseudomonas aéruginosa... Pesticides : respect des taux maxima autorisés.Paramètres définis pour l’eau adoucie et désionisée : par exemple, l’eau adoucie doit contenir un taux minimal de calcium, magnésium, carbonate et bicarbonate.

Substances classées par ordre décroissant de tolérance

L’eau de source : est une eau naturelle embouteillée dont la qualité physico-chimique et microbiologique doit respecter sans traitement les critères de potabilité. C’est la Préfecture qui délivre les autorisations.

L’eau minérale : est une eau naturelle, non traitée, d’origine profonde et de composition constante et qui satisfait à des exigences plus strictes que les autres eaux destinées à la consommation humaine. Par exemple elle doit être exempte de tout traitement et irréprochable au niveau bactériologie. Elle se doit de posséder des propriétés favorables à la santé reconnues par l’Académie de Médecine et le Ministère de la Santé.Les eaux thermales sont des eaux minérales, plus ou moins chaudes, qui sont destinées, lors de cures, à traiter une ou plusieurs indications thérapeutiques dans des établissements pratiquant la crénothérapie.

Comment s'assure-t-on de la minéralité d’une eau ?Elle doit figurer sur l’étiquette ; si ce n’est pas le cas, il ne s’agit pas d’une eau minérale. Certaines mentions légales et informatives doivent également apparaître :- le nom de la source ou du mélange des eaux provenant de sources différentes- l’indication du lieu d’exploitation- le cas échéant, l’indication des traitements de séparation des composés instables, notamment du fer ou du manganèse, par décantation ou filtration- l’inscription d’une mention se rapportant à la composition, en énumérant les éléments caractéristiques déterminés par une analyse officielle.

La dureté ou titre hydrotimétrique correspond à la somme des concentrations en ions calcium et magnésium. Dureté maximale admissible de l’eau potable 15° Français1°F = 4mg de calcium ou 2,4 mg de magnésium

Trop élevée, elle entartre les canalisations et nuit au matériel domestique ou industriel.

Classification simplifiée des eaux minérales

Sources bicarbonatées : Sodiques (Vichy), Calciques (Alet), Mixtes (Vaux), Calciques et magnésiennes (Avène)Sources sulfatées : Sodiques (Néris-les-Bains), Calciques + ou - magnésiennes (Vittel, Contrex), Sulfatées mixtes (Brides), Sodico-magnésiennes (Montmirail)Chlorurées sodiques ( Balaruc, Dax)Sulfurées : Sodiques ( Luchon), Calciques ( Uriage, Enghien), Ferrugineuses ( Spa) Oligométalliques : Cuivreuses (Saint Christau), Arsenicales (La Bourboule) Radioactives : à leur émergence, toutes les eaux sont plus ou moins radioactives.

Eaux minérales

Chrome soluble (Cr) 50 µg/L nitrates 50 mg/L

Cyanure (CN-) 50 µg/L Zn 5 mg/L

Plomb (Pb) 50 µg/L Azote total 1 mg/L

Nickel (Ni) 50 µg/L Cu 1 mg/L

Arsenic (As) 10 µg/L NH4 0,5 mg/L

Sélénium (Se) 10 µg/L fer 0,2 mg/L

Phosphore (P) 5 µg/L nitrites 0,1 mg/L

Cadmium (Cd) 5 µg/L Mn 50 µg/L

Mercure (Hg) 1 µg/L Ag 10 µg/L

Substances Toxiques Indésirables

Equilibre Calco-carbonique

Les eaux hydrogénocarbonatées calciques et magnésiennes sont le résultat d’un lessivage des roches sédimentaires par de l’eau plus ou moins riche en gaz carbonique (CO2).A l’émergence, le gaz dissous responsable de la charge minérale, s’élimine et le milieu devient instable et cristallise progressivement ; l’agitation et la température accélèrent ce phénomène.Par perte du gaz carbonique, il y a précipitation du carbonate de calcium insoluble. Quelques exemples édifiants : l’entartrage des canalisations et appareils ménager, la formation de stalactites dans les grottes ou de coquillage par un grand nombre d’animaux marins.

Ca(HCO3)2 ---> CaCO3 + CO2 + H20

Précipition du carbonate de calcium par perte du gaz carbonique équilibrant.

CaCO3 + CO2 + H20 ---> Ca(HCO3)2

Par contre la présence de gaz carbonique dans l’eau permet la solubilisation partielle du carbonate de calcium.

Paramètres influant sur la nature des cristaux de CaCO3

La décomposition de l’hydrogénocarbonate de calcium [Ca(HCO3)2] consécutive à la perte du gaz carbonique équilibrant, déclenche la cristallisation du carbonate de calcium :- la température influe sur la nature des cristaux formés : en dessous de 30°C on obtient de la calcite ; au dessus se forme progressivement un mélange de calcite et d’aragonite, au delà de 70°C, l’aragonite prédomine.- si la vitesse de décomposition est rapide on obtient de l’aragonite, si elle est lente de la calcite- les protéines orientent la décomposition du bicarbonate de calcium vers l’aragonite ; en particulier une enzyme, l’anhydrase carbonique.

CAS DES EAUX HYDROGENOCARBONATEÉSCALCIQUES ET MAGNÉSIENNES

Les roches sédimentaires

Elles résultent de l'accumulation et du compactage de débris d'origine minérale organique ou de précipitations chimiques ; elles témoignent de la vie sur terre. Ce sont des roches qui se forment à la surface de la terre (exogènes) et affleurent sur 75 % de la surface des continents.La majorité des roches sont insolubles dans l’eau ; seules le sont plus ou moins les roches salines ou carbonatées.Ainsi 1 litre d’eau dissout 360 g de chlorure de sodium (NaCl), mais seulement 6.6 mg de carbonate de calcium (CaCO3) ; mais la présence de gaz carbonique (CO2) accroît sa dissolution sous forme d'hydrogénocarbonate

[ Ca(HCO3)2 ]

Les Minerais de carbonates de calcium et de magnésium ont pour nom :

La calcite, l’aragonite et la vatérite pour le calcium; la magnésite pour le magnésium. L’association carbonate double de calcium et de magnésium constitue la dolomie en grande partie responsable des paysages ruiniformes tels ceux de Montpellier le Vieux (Aveyron) ou le cirque de Mourèze (Hérault). Au contact de la dolomie, l'eau chargée en gaz carbonique se minéralise et génère des eaux minérales reconnues pour leurs propriétés favorables à la santé.

Autres Minerais sédimentaires

ArgilesSilicates d’alumine à structure feuilletée. Magnésium ou fer peuvent y remplacer l’aluminium. L’association en couches alternatives de silice et d’alumine donne la kaolinite. Si l’alumine est enserrée entre deux couches de silice, on est en présence de montmorillonite.

TalcSilicate de Magnésium de formule Mg3Si4O10(OH)2

Roche sédimentaire : Cirque dolomitique de Mourèze (Hérault)

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Cristaux de calcite

Cristaux d'AragoniteArgile

HISTORIQUE ET SITUATIONDE L’EAU D’AVÈNE

Historique et situation de l’eau thermale d’Avène

Accolée au versant méditerranéen de la montagne noire, au sein de la haute vallée de l’Orb, à 350 m d’altitude. Ensoleillement 2700 h/an, origine de l’eau : météorique (pluie, neige). L’impluvium local reçoit 120 cm d’eau par an, près de 200 cm sur les massifs au nord de la station ; la moyenne nationale étant de 80 cm. L’eau s’infiltre et pénètre dans les différents terrains perméables jusqu’au couches métamorphiques les plus anciennes.

La température s’élève avec la profondeur, les diverses roches sont lessivées (calcaires géorgiens, dolomies, gneiss, granites, roches volcaniques et métalliques) et l’eau se minéralise.En fin de parcours, l’eau circule dans des dolomies alternativement constituées de dépôts grossiers ou fins. La remontée se fait par des branches ascendantes à la faveur de la faille des Bains d’Avène. La différence d’altitude (pression hydrostatique) et de température, entre froid descendant et eaux chaudes remontantes, créent un thermosiphon qui explique cette dynamique de l’eau.Les captages Sainte Odile et Val d’Orb se situent dans les assises calcaréo-dolomitiques du Cambrien vieilles de 500 millions d’années.Cet ensemble constitue un aquifère important grâce à la porosité et la perméabilité de ce magasin. L’âge moyen de l’eau à l’émergence est d’environ 50 ans.

Approche du potentiel de l’aquifère

S’appuyant sur une porosité de la roche proche de 2% on estime le gisement à 240 millions de m3. L’impluvium étendu sur plus de 12Km2 assure une infiltration annuelle de 5 millions de m3.

Caractéristiques physicochimiques de la ressource

Par définition une eau thermale possède une composition minérale constante.

Composition de l’eau thermale d’Avène

Particularisme de la ressource

Le gisement dolomitique conduit une composition quasi exclusive en hydrogénocarbonate de calcium et de magnésium proche de la millimolarité ; ce qui s’avère être rare au vu de l’inventaire des eaux minérales.

L'eau d'Avène fait partie des eaux agréées pour leur orientation en dermatologie :- fortement minéralisées : Les Fumades, Neyrac les Bains, Rochefort, Saint Gervais, Tercis les Bains, Uriage- faiblement minéralisées : Avène les Bains, La Bourboule, Molitg les Bains, La Roche Posay, Sail les Bains, Saint Cristau.

Constantes physicochimiques

Anions mg/L Cations mg/L

Température 25,6°C Bicarbonates (HCO3-) 226,7 Calcium (Ca2+) 42,7

pH 7,5 Sulfates (SO42-) 13,1 Magnésium (Mg2+) 21

Résidu sec 207ml/L Chlorures (Cl-) 5,4 Sodium (Na+) 4,8

Conductivité en µS343

F-, Br-, PO4-, NO2

- Traces (µg/L) Li, Ba, Sr, Fe, Zn, Mn

Traces (µg/L)

Silicates (SiO2) 14,4mg Nitrates (NO3-) 1,4 Potassium (K+) 0,8

Avène-les-BainsStratigraphie et lithographie dugisement thermal

Avène-les-Bains, le village

Dolomies affleurantes à Avène

Roches dolomitique du site d'Avène

Les canaux ioniquesLes canaux ioniques sont des protéines membranaires particulières, perméables à un ou plusieurs ions et certaines molécules. Associés en structure tridimensionnelle, ces protéines jouent un rôle important dans la physiologie cellulaire dont les membranes contiennent une multitude de ces canaux ; ceux assurant la diffusion de l’eau, sont appelés aquaporines. Les canaux ioniques sont très sélectifs et ceux des cellules cutanées, tel le kératinocyte, intéressent les chercheurs dans l’espoir de traiter certaines pathologies cutanées. Sensibles au gradient électrochimique ils se différencient des pompes dont le transporteur d'ion est initié par des réactions enzymatiques.

Hydratation cutanéeElle est essentielle pour le bon fonctionnement de l’homéostase épidermique. De plus, une peau bien hydratée possède un bel aspect et un toucher agréable. De nombreuses activités enzymatiques, essentielles dans l’élaboration de la fonction barrière, sont sous la dépendance du niveau d’hydratation et de son cortège d’ions. Pour assurer l’équilibre calorique du corps la peau élimine l’eau par les glandes sudoripares (sueur), de manière sporadique et irrégulière. Cependant, en permanence, un phénomène appelé « perte insensible en eau » ou TEWL (pour transepidermal water loss) assure un apport régulier. Cette

eau, issue des artères et du système veineux passe par le derme puis hydrate l’épiderme avant d’être évaporée à la surface du stratum cornéum. Pendant son périple, elle véhicule un certain nombre de composés qui participent à l’intégrité de la surface cutanée.

Les facteurs d’hydratation ou NMF pour Natural Moisturizing Factors, sont des composés naturellement présents dans la peau qui assurent son équilibre hydrique en captant et retenant l’eau.Parmi ces molécules citons :- l’urée- l’acide pyrrolidone carboxylique ou PCA- la serine.

Les crèmes hydratantesContribuent par leur effet filmogène et leurs constituants hydrophiles qui miment le NMF, à renforcer la fonction barrière et l’hydratation de la peau lorsque c’est nécessaire.

L’EAU ET LA PHYSIOLOGIE

L’eau et le corps humain

La vie ayant pris forme dans une eau riche en solutés, il est naturel que l'eau et son cortège d'ions soient impliqués dans un grand nombre de processus métaboliques.

Répartition- 68% d’eau dans le corps humain adulte- 80% dans le sang, 4.5% dans le plasma et 30% dans les os- pour la peau : 12 à 15% dans la couche cornée et 60 à 70% dans le derme- 16% dans le milieu extracellulaire.

Les apportsLa boisson, les aliments. Boire est vital ; une perte de plus de 15% de notre eau et nous sommes en danger.

Les pertes journalières : 2 litres- 1litre à travers les urines et fèces - 0.5 litre par la respiration- 0.5 litre par la perspiration à travers les pores cutanés- 0.5 à 1litre et plus selon les efforts ou le stress par la transpiration

Intérêt pour la santé des eaux

L’eau agit d’abord pour compenser les pertes hydriques de l’organisme et assurer une bonne physiologie générale. L’eau couramment utilisée doit être débarrassée d’éléments indésirables ou toxiques : métaux lourds (plomb, mercure..), composés organiques (pesticides, PCB...) organismes divers (bactéries pathogènes, virus, endotoxines...). Sa minéralité ne doit pas excéder 1.5g /litre. Chaque individu doit boire 1.5 à 2 litres d’eau par jour. En fonction des minéralités et caractéristiques physico-chimiques, les eaux ont des indications ciblées qu’il convient de respecter. Elles sont destinées à la boisson, à être inhalées, injectées ou appliquées sur la peau. Les eaux fortement sodées ou très sulfatées sont parfois contre-indiquées. A chaque situation il y a un éventail d’eaux à consommer ou utiliser, mais la boisson de base est une eau plate et moyennement minéralisée.

L’eau et la peau

La peau est constituée du derme fortement vascularisé et riche en eau (60 à 70%), de l’épiderme recouvert du stratum cornéum qui constitue une barrière indispensable à notre survie.

Eau libre, eau liée, eau fortement liéeSelon qu’elles sont plus ou moins liées avec leur environnement, les molécules d’eau présentes dans l’organisme ne possèdent pas la même mobilité. Qu'il s'agisse de cristaux minéraux ou de macromolécules, l’eau dite de constitution est fortement liée et difficile à éliminer ; elle constitue une couche d’hydratation qui enserre la molécule. Entre cette eau et l’eau circulante dite « eau libre » on trouve une eau faiblement liée qui se déplace au gré des évènements métaboliques.

H2O

H2OH2OH2O

0%

50%

100%

150%

200%

250%

300%

350%

400%

450%

AVENE A B C

eaux faiblement minéralisées eaux fortement minéralisées

Caractère hygroscopique donc potentiellement desséchant de la charge minérale

Hydrophobicité de la peau sèche

La paroi cellulaire est initiatrice d'un grand nombrede processus métaboliques

Coupe de peau

Sodium (Na+)Surtout extra-cellulaire

Potassium (K+) Surtout intra-cellulaire

Calcium (Ca2+)Constituant de l’os

Magnésium (Mg2+)

Hydrogéno-carbonate (HC03

-)

Chlorure (Cl-)

Régulation de l’eau cellulaire, équilibre acidobasique

Régulation de l’eau cellulaire, contrebalance Na...

Médiateur cellulaire, excitabilité musculaire

Anti-stress, anti-allergi-que, sédatif, cicatrisation, antioxydant

Régule l’équilibre acidi-basique

Contribue au volume cellulaire

Zinc (Zn) Cuivre (Cu) Fer (Fe) Sélénium (Se)

Fluor (F) Silicium (Si)

Agit sur : hormones, immunité, enzymes...

Anti-inflamatoire, antiseptique, inhibiteur uréase

Genèsehémoglobine, antiinfectieux

Anti-oxydant, activation hormonale

Anti carie, composant des os, cartilages, dents...

Agent de structuredu tissu conjonctif

Rôle physiologique de quelques ions

Rôle physiologique de quelques oligo-éléments

Aquaporine

THERMALISME SCIENTIFIQUE À AVÈNE

Bien que le thermalisme soit reconnu depuis longtemps , il doit répondre aux exigences du monde moderne et apporter les preuves irréfutables de son efficacité. L’accès à tous de la cure passe par le maintien de la prise en charge par les organismes de santé. Pour cela il faut démontrer le service médical rendu (SMR). Les orientations thérapeutiques sont diverses et la tâche n’est pas la même selon que l’on parle de dermatologie ou d’affections rhino-pharyngées. Le choix d’un thermalisme scientifique à Avène, relève de cette volonté.

Les 12 orientations thérapeutiques définies par l’Assurance maladie : - rhumatologie, neurologie, voies respiratoires, dermatologie - maladies cardio-artérielles, affections digestives, affections urinaires - phlébologie, gynécologie, affections psychosomatiques - affections des muqueuses bucco-linguales, troubles du développement de l’enfant.

Orientation thérapeutique de l’eau thermale Avène

Dermatologie : déclarée d'intérêt public depuis 1874, elle excelle dans le traitement de la dermatite atopique et eczémas divers, du psoriasis, des brûlures et en stomatologie. Son action s’exerce sur les différentes composantes de la réactivité cutanée. Elle est : anti-irritante, anti-inflammatoire, anti-radicalaire, module l’immunité et la croissance cellulaire et participe à leur protection. De ce fait elle est particulièrement destinée aux peaux sensibles. Des propriétés reconnues et validées par l'expérimentation.

Pharmacologie et clinique :les outils de la valorisation

Pour atteindre l’objectif, des moyens importants sont mis au service des chercheurs et du personnel médical. Les techniques d’investigation vont crescendo dans leur complexité et leur souci de validation.

La pharmacologie «in tubo» est une discipline qui s’avère prédictive d’effets pharmacologiques. L’eau à tester est mise en contact avec un groupe de molécules impliquées dans la physiologie cutanée ; leur modulation exercée par l’eau thermale est indicatrice d’amélioration de l’état du patient.

Pharmacologie cellulaireEn travaillant sur les cellules cutanées, comme le kératinocyte, on observe, sur un modèle plus intégré, l’influence des échantillons testés. En passant sur peau reconstruite ou mieux sur tissu isolé, la validation de l’effet pharmacologique se renforce.

La cliniqueC’est le stade ultime et le socle de la validation de l’eau thermale et de la cure dans son ensemble. Un comité d’étique indépendant approuve le protocole délivré par l’expérimentateur avec une attention toute particulière s’il concerne les enfants. L’examen clinique est basé sur l’observation par le dermatologue d’un certain nombre de critères spécifiques de la maladie étudiée : SCORAD pour la dermatite atopique, largement basé sur des critères inflammatoires et PASI pour le psoriasis. La cotation est faite avant et en fin de cure. Les études réalisées hors station s’adressent plus particulièrement aux effets spécifiques de l’eau thermale. De nouvelles techniques exploratoires viennent à présent épauler et valider ces observations. Par des méthodes peu invasives et donc accessibles aux enfants (stripping, coton…) on prélève les constituants des premières couches de l’épiderme, tels des enzymes, ions, lipides, toxines ou autres marqueurs d’inflammation ou du dysfonctionnement de la fonction barrière ; leur involution après la cure témoigne de son effet bénéfique.

Cas de tests sensorielsOn fait appel à des personnes entrainées pour juger : du ressenti après application d’eaux thermales sur la peau, de son goût, de son odeur, brefs des aspects organoleptiques.

Cas de la PharmacocliniqueSur des sujets sains, on induit sur la peau des effets réversibles : inflammation, sècheresse ; on applique ensuite l’eau thermale et on mesure le retour à la normale comparativement à une zone non traitée.

En résumé :L'eau thermale à Avène- inhibe les médiateurs de l'inflammation- augmente la fluidité membranaire- inhibe l'oxydation- réduit certaines composantes de l'inflammation- possède un effet immunomodulateur anti-Th2- inhibe la libération d'histamine- administrée en eau de boisson pendant la cure thermale, elle favorise le traitement des pathologies inflammatoires à composantes allergiques.

La Station Thermale d’Avène

Localisation des minéraux dans la peauMéthode PIXE

Travaux P.MORETTO / A.MAVON

Prélèvement de cornéocytes par D-Squame®

Peau brûlée avant et après traitement par l'eau thermale d'Avène

Reconstitution accélérée du microrelief