II- Volume et composition des larmes

1) Les larmes réflexes et émotionnelles

Les larmes sont constituées de trois couches différentes :

- Une couche, dite superficielle, qui contient essentiellement de l'eau (98%) provenant de ce que nous buvons et qui permet a l'œil, d'évacuer les microparticules qui seraient capables de l'agresser, comme la poussière, le pollen etc... Cette couche contient aussi des corps gras qui permettent de limiter l'évaporation des larmes. Elle est sécrétée par les glandes Meibomius.

- Une couche, dite intermédiaire, qui contient de l’eau ainsi que des nutriments et qui est secrétée par la glande lacrymale principale. Elle s'occupe du transfert du dioxygène, de l’eau et du dioxyde de carbone.

- Une troisième couche, qui est la couche la plus profonde et qui contient essentiellement des protéines, comme le lysozyme (destiné à détruire les microbes), ou les lactotransferrines qui protègent le globe oculaire. Elle permet l’adhérence des autres couches à la surface de la cornée ainsi que la stabilité du film lacrymal et elle est sécrétée par les cellules Caliciformes.

Comme nous l’avons vu précédemment, il existe deux types de larmes : les larmes réflexes (provoquée par une irritation, un oignon ou encore un doigt dans l'œil...) et les larmes émotionnelles (provoquée par une forte joie, une colère, une déception…). La composition de ces deux types de larme est différente et est proche du liquide céphalorachidien ainsi que de la salive.

Les larmes sont composées de 98% d’eau (H2O), dans laquelle sont dissoutes différentes substances, dont des ions chlorure (Na+), des ions sodium (Cl-) qui forment le sel NaCl (chlorure de sodium) et enfin des ions potassium (K+).

Il y a également des protéines comme les lysozymes, les lactotransferrines, les albumines ou encore les globulines, ainsi que du glucose et de l’urée. Les lactotransferrines et les lysozymes sont les protéines les plus importantes des larmes puisqu’elles contiennent des substances capables de détruire les micro-organismes qui pullulent sur les muqueuses.

On a vu plus haut la composition des larmes réflexes, maintenant nous allons voir celle des larmes émotionnelles. Les larmes sont toujours composées en grande partie d’eau et de sel, mais les larmes émotionnelles ne comportent pas les mêmes composés chimiques que les larmes réflexes.

Les larmes émotionnelles sont composées de protéines et d’hormones, dont la prolactine (qui stimule la production de lait chez les femmes) et la leucine encéphalique (qui agit sur la douleur). Dans ce type de larmes on retrouve également les molécules responsables du stress ou des toxines apparues sous l’effet du stress ainsi que la production d’antalgiques naturels entraînée par le message nerveux qui provoque les larmes.

La prolactine est présente en grande quantité chez les femmes, ce qui explique pourquoi elles pleurent plus souvent. 

Les propriétés physiques des larmes :

- Leur pH est neutre et compris entre 7 et 8.

-Leur indice de réfraction est de 1,33, ce qui est très proche de celui de la cornée.

- Elles ont une pression osmotique: les larmes qui viennent d'être sécrétées sont sensiblement isotoniques au sérum sanguin.

                Voir expériences sur la composition des larmes 

2) Le sérum physiologique et les larmes artificielles
 

 Le sérum physiologique est une solution isotonique composée d'ions chlorures Cl-, d'ions sodium Na+ qui forment le sel chlorure de sodium NaCl ainsi que de l'eau distillée. Ce sérum possède un pH neutre de 7. En médecine, la solution physiologique a plusieurs fonctionnalités. En effet elle permet de nettoyer le nez, les oreilles ou les yeux des bébés notamment.

Elle sert également à nettoyer le globe oculaire de la présence de corps étrangers ou d'une infection mineure ainsi que de rincer des lentilles de contact. Enfin elle est également utilisée pour nettoyer les yeux exposés à des gaz comme les gaz lacrymogènes.

Les larmes artificielles sont des substances médicamenteuses qui se présente sous la forme de gouttes à appliquer dans l’œil, au niveau de la conjonctive, la zone blanche de l’œil. Elles ont un pH neutre d'environ 7.

Elles possèdent un principe actif qui est le chlorure de sodium et des excipients qui sont l'edétate disodique, le chlorure de benzalkonium, l'hydroxyde de sodium et l'eau purifiée.

Elles ont pour utilité d’humidifier l’œil et de le nettoyer.

Elles servent également de fausses larmes dans le cinéma.

 Voir expériences sur la composition des larmes artificielles et du sérum physiologique 

3) Volume moyen d'une larme
 

Les glandes lacrymales produisent environ 1,2 microlitres par jour. Mais ce liquide produit ne devient pas forcément une larme. En effet, la quantité de larmes est augmentée dans certaines circonstances (comme une peine, un fou rire, un bâillement ou une irritation de la cornée), ce qui produit un trop plein de liquide lacrymal dans le sac et donc un débordement sur le visage.

Nous avons décidé de connaître le volume moyen d'une larme, qu'elle soit réflexe ou émotionnelle puisque la composition est la seule différence notable entre les deux. Nous avons donc essayé de déposer une larme sur un verre mais celle-ci s'étalait car la surface était hydrophile. En fumant le même verre, et en utilisant la technique de l'hydrophobie, nous avons réussi à la maintenir sur place sans qu'elle s'étale, car la surface était devenue hydrophobe. En effet, la goutte déposée est restée en forme de sphère presque complète. La technique de l'hydrophobie s'est inspirée des feuilles de plantes (comme le lotus) sur lesquelles les gouttes d'eau glissent sans qu'elles y adhèrent.

Cette fumée, issue de la combustion de matières organiques, est constituée de « nanoparticules » de carbone et vient se déposer sur le verre, ce qui rend ainsi la surface hydrophobe. La fumée laisse une trace noire où des pics sont présents mais invisibles à l'oeil nu. C'est à cet endroit que le verre est hydrophobe.

Voir expérience

                                                      A                                                                  B

Le schéma A représente une goutte sur une surface hydrophile et le shéma B une goutte sur une surface hydrophobe.

Pour mesurer le volume, nous avons pris un pied à coulisse, généralement utilisé en mécanique, afin de déterminer le diamètre (D) de la larme.

D=  4,4 mm et V= 4/3π(D/2)³

Soit, 4/3π[(4,4x10?³)/2]³

= 4/3π(2,2x10?³)³

= 10,6x10?¹²x4π/3

= 44x10?? m³

= 0,05 mL

Le volume approximatif d'une larme (car chaque personne ne pleure pas exactement la même quantité)  est donc de 0,05 mL.