2. Fonctions de la douleur - Cours de DCEM1 2010/2011 à Amiens
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Neurophysiologie – Pr Macron PHYSIOLOGIE DE LA DOULEUR I. Introduction 1. Définition - - La douleur est une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable liée à une lésion tissulaire réelle ou possible ou décrite en référence à une telle lésion. « En référence à une telle lésion » douleur psychogène. 3 dimensions décrites par Melzack : o Dimension cognitivo-évaluative : possibilité d’évaluer une même douleur de manière différente selon que son attention est attiré sur la douleur ou au contraire discrète. Dans une expérience le seuil douloureux est abaissé si on prévient de la douleur (donc douleur apparait plus tôt pour des stimulations croissantes). Inversement le seuil douloureux est augmenté si on le fait exercer un effort intellectuel en même temps. o Dimension sensori-discriminative : à partir de quand la douleur est douloureuse ? La localisation ? L’intensité ? Qualitative (piqure, brûlure, etc.) ? o Dimension affectivo-motivationnelle : dimension importante dans les douleurs chroniques où la douleur peut aboutir à des perturbations de l’humeur et engendrer des états dépressifs. 2. Fonctions de la douleur - Rôle de la douleur aigue : protection (signal d’alarme). Application pathologique : certains patients ont une insensibilité congénitale à la douleur (extrêmement rare), sujet dépourvus de petites fibres sensitives. Ces sujets développent des tas de lésions cutanés très importantes (nécroses, amputations, etc.) car ils ne possèdent plus de signal d’alarme. 3. Types de douleurs chroniques - - La douleur chronique (douleur > 6 mois) correspond notamment au syndrome douloureux chronique. Douleurs d’origine nociceptive. Douleurs neurogènes : douleurs qui sont du à une lésion du système nerveux. Ce sont des douleurs spontanées qui arrivent en l’absence de stimulation nociceptives. Il en existe deux types : o Par atteinte du SN périphérique, telle que dans les neuropathies (exemple : diabétique), dans les lésions traumatiques (exemple : déafférentation). o Par atteinte du SN central : lésions principalement au niveau des noyaux thalamiques à l’origine de douleurs intenses appelées causalgies. Douleurs psychogènes : douleurs due à un processus de somatisation du vécu psychique. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron II. Trajet de la douleur (périphérie cortex) 1. Etape périphérique - - - Tout ce qui se passe entre la lésion tissulaire et la stimulation des nocicepteurs. Les nocicepteurs sont des terminaisons nerveuses libres soit : o D’afférences cutanées : des fibres Aδ (myélinisées) soit des fibres C (amyéliniques). o D’afférences musculaires : fibres du groupe III et IV. Activation des nocicepteurs : o Directe : mécanique, thermique, chimique. o Indirecte : o Par des substances algogènes. o Par des substances qui sensibilisent les récepteurs aux substances algogènes (substances libérées par le tissu lésé : plaquettes, polynucléaires, lymphocytes, macrophages et monocytes). Une lésion tissulaire crée un processus inflammatoire. Ce processus inflammatoire favorise : o La vasodilatation des vaisseaux. o L’extravasation (c'est-à-dire augmentation de la perméabilité capillaire) : permet aux cellules circulantes de sortir dans les tissus. Arrivée au tissu de : macrophage, polynucléaire, plaquettes, mastocytes. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron - - - - Libération par ces cellules de différentes substances : o Les cytokines (libérées par macrophage) qui agissent sur fibroblaste pour la production de prostaglandines. Les prostaglandines ont une action d’excitation des nocicepteurs. o La bradykinine est une substance très algogène. o La sérotonine 5-HT (libérée par les plaquettes) est une substance algogène. o L’histamine (libérée par les mastocytes) est une substance qui peut être algogène. o Il existe d’autres substances qui ne sont pas directement algogènes (telle que le NGF) mais qui sont des facteurs de transcription qui favorise la synthèse de molécule qui sensibilise le nocicepteur. La terminaison nerveuse libre (nocicepteur) a deux rôles : o Est à l’origine de la douleur par la création de potentiels d’action. o Peut elle-même libérer des substances telles que substance P (neuropeptides), CGRP (neuropeptide), NO. Ces trois substances entretiennent le mécanisme inflammatoire (favorise vasodilatation et extravasation). Il se crée une inflammation neurogène. Les fibres nerveuses du SN orthosympathique sont stimulées et peuvent participer à l’excitation des nocicepteurs (dans le cadre des algo-neuro-dystrophie). Les antalgiques sont de différents types : o Agissent au niveau du SNC sur les récepteurs morphiniques. o Agissent au niveau du SNP. Ce sont souvent des médicaments antalgiques et antiinflammatoires. Exemple : aspirine est un inhibiteur de synthèse des prostaglandines. Stimulation des nocicepteurs nerf : o remonte par la corne postérieure de la moelle épinière se projette au niveau des cellules de la corne grise postérieure de la moelle épinière (neuromédiateur : glutamate (excitateur) + substance P (neuropeptide). o collatérales qui agissent sur : o Mastocytes : libération histamine. o Plaquettes : libération de substance P et sérotonine. o Capillaires : libération bradykinine. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron 2. Projections médullaires - - Au niveau de la corne grise postérieure. Les grosses fibres qui transportent le tact (Aα et Aβ) : o Remonte par la voie lemniscale. o Collatérale qui vont dans les couches IV et V de Rexed (à l’origine du faisceau spinothalamique). Les petites fibres qui transportent la douleur (Aδ) vont dans les couches I et II (et accessoirement V) de Rexed. Application clinique : cette séparation nette des petites et des grosses fibres qui permettaient de faire des radicotomies sélective des petites fibres chez des personnes ayant des algies de zona. Expérience sur le singe Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron - - - Etude des neurones de la couche V : o Neurones nociceptifs spécifique : neurones activés que par des stimulations nociceptives. o Neurones convergents. On enregistre les potentiels de ces deux types de fibres nerveuses. Stimulations des neurones nociceptifs spécifiques : o Mouvement de poils pas d’activation. o Pression pas d’activation. o Pincement pas d’activation. o Pincement intense activation. Ces neurones ne s’activent que par une stimulation douloureuse. Stimulations des neurones convergents : o Mouvement de poils activation. o Pression activation. o Pincement activation. o Pincement intense activation plus forte. Ces neurones s’activent pour une stimulation douloureuse et pour une stimulation mécanique. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron 3. Voies ascendantes Faisceau néo-spinothalamique - Relais dans la corne antérieure de substance grise de la moelle épinière.. Relais dans noyau postéro-ventro-latéral du thalamus. Pour le N. trijumeau V : o Les fibres nociceptives rentrent au niveau de la protubérance. o Descendent pour faire relais dans la partie descendante du noyau du V. o Relais dans le noyau trijuminal. o Remontent. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron Faisceau paléo-thalamatique - - 1er relais : corne antérieure de la substance grise de la moelle épinière. Decussation. 2ème relais : noyau intralamianires du thalamus. Mais envois des collatérales pour faire des projections : o Au niveau de la réticulée. o Au niveau du bulbe. o Au niveau de l’amygdale (structure dans le lobe temporal, impliqué dans la physiologie des émotions). Des informations douloureuses montent et projettent sur l’amygdale pour générer des émotions, sans pour autant projeter sur le cortex sensitif (information douloureuse peut générer des émotions sans qu’on soit conscient de la douleur). o Au niveau de l’insula. o Au niveau du cortex singulaire. o Au niveau de l’hypothalamus : stimulation de l’axe corticotrope. Douleur à l’origine d’une libération de cortisone et de noradrénaline. Ces projections sont impliquées dans les signes neuro-végétatifs qui accompagnent une stimulation douloureuse. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron Application expérimentale : stimulation douloureuse sur l’animal à l’origine d’une tachycardie, d’une hypertension, d’une sudation, mydriase. Douleur visceral - Trajet particulier. Passe dans les ganglions postérieur. Relais dans les fibres de la partie très médiane de la substance grise. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron - Empreinte les cordons postérieurs. Puis croise la ligne médiane. Rejoint les thalamus. Projection surtout dans l’insula. 4. Résumé - Plusieurs composantes dans la douleur : o Composante perceptive : renseigne sur la localisation de la douleur, intensité, localité fonction du néo-spinothalamique sur le cortex sensoriel primaire et secondaire. Cortex sensoriel primaire : circonvolution frontale ascendante. o Composante affective/émotionnelle et neuro-végétative fonction du système réticulo-thalamique/plaéo-thalamique qui projette sur : o Le cortex cingulaire antérieur. o L’insula. o L’amygdale temporale : structure capitale dans la physiologie des émotions. o L’hypothalamus : responsable de la composante neuro-végétative de la douleur. En cas de douleur (=situation de stress) il y a une mydriase, hypersudation, tachycardie, etc. qui témoignent de la mise en jeu du système orthosympathique. III. Mécanismes de contrôle de la douleur 1. Mécanisme de contrôle inhibiteur déclenché par des afférences segmentaires a. Gate-controle - - Gate-control (ou controle-porte) : les grosses fibres myélinisées (Aα et Aβ) qui transportent le tact exercent une influence inhibitrice sur les petites fibres (Aδ et C) qui elles véhiculent l’information douloureuse. Les fibres (Aα et Aβ) : o Remontent par la voie lemniscale. o Mais peuvent aussi envoyer des collatérale qui font synapse au niveau des couches IV et V de Rexed et remonte par la voie néospinothalamique. o Font synapses avec des interneurones qui : o Inhibent les fibres Aδ et C (inhibition pré-synaptique). o Inhibent les cellules IV et V de la couche de Rexed (inhibition des cellules postsynaptique). Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron - - Les fibres Aδ et C font synapse avec les cellules de la couche IV et V de Rexed qui remonte ensuite par le faisceau spino-thalamique. Enképhalines : o Neuropeptides petits de 4 à 5 acides aminés qui appartiennent à la classe des opioïdes endogènes. o Utilisée par les interneurones pour l’inhibition pré-synaptique et l’inhibition des cellules post-synaptique. o Agissent sur des récepteurs qui hyperpolarisent les cellules : permet l’inhibition de cette cellule. Stimulateur électrique : o Il en existe des externes et des internes. o Stimulateur électrique externe : o Utilisé chez les personnes ayant des douleurs résiduelles (exemple : douleur de sciatique toujours présente même après opération). o On colle des électrodes sur le dermatome concerné : on règle l’intensité, les chocs, et la durée. Stimulation qui n’est pas douloureuse qui est ressentie comme un fourmillement (met en jeu les grosses fibres et non les petites). o Cette stimulation a un effet antalgique : o Stimulation des filaments cutanés qui crée un message nerveux. o Emprunte les Aα et Aβ : o Remonte par lemnisque (d’où le fourmillement). o Passe par les interneurones et inhibe les couches IV et V. o Si la technique est efficace on met dans un deuxième temps un stimulateur électrique interne. o Stimulateur électrique interne : o On met un trocart par ponction lombaire L4/L5 dans lequel on passe une électrode. o L’électrode arrive au contact de voies postérieures ce qui permet la stimulation de la voie lemniscale. o Les stimulations vont dans les deux sens : Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron o o o - Sens physiologique : remonte vers le cortex. Sens inverse : retourne stimuler l’interneurone qui lui inhibe les couches IV et V. On tunnelise sous la peau la petite électrode pour que le sujet peuvent s’autostimuler ou qu’il y est un programme rigide. Les techniques de réservoirs de morphines : o Morphine est le premier antalgique connu : aujourd’hui toutes les substances qui ont une action antalgique au niveau du SNC sont des dérivés morphiniques. o Problèmes : o Détresse respiratoire. o Drogue : accoutumance (nécessite d’augmenter les doses pour avoir les mêmes effets), dépendance (syndrome sevrage si arrêt brutal). o Interneurone libère l’enképhaline qui se fixe sur les récepteur μ de la fibre C/A.d . o La morphine se fixe sur les mêmes récepteurs μ des fibres C ou Ad. o Pour pouvoir délivrer localement la morphine : o Petit réservoir sous la peau dans lequel l’infirmière peut administrer des doses quotidiennes. o Relier à un cathéter. o Avantage : utilisation de doses 1000 fois moins importante que si administré en voie générale. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron 2. Les contrôles inhibiteurs diffus induits par stimulation nociceptive - - Situé au niveau du tronc cérébral dans la substance réticulée plus précisément au niveau : o De la substance grise périaqueducale (SGPA). o Du noyau raphé magnus (NRM). La stimulation : o Du noyau raphé magnus à l’origine d’un effet antalgique. o De la SGPA à l’origine d’un effet antalgique via la projection sur le NRM (car disparait après destruction du NRM). Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron - - - - Les noyaux du raphé magnus descendent dans la moelle épinière par le cordon latéral postérieur (ou funiculus dorso-latéral). Neuromédiateur : sérotonine. Première hypothèse (qui est fausse) : ces structures ont un rôle antalgique (car leur stimulation électrique inhibe la douleur chez l’animal (queue dans eau à 50°C)). Utilisation de morphine au niveau de la SGPA et du NRM à l’origine d’une inhibition de 90% des cellules. Information nociceptive qui passent par le faisceau paléo-spinothalamique (ou spino-réticulothalamique). o Fibres Aδ et C quadrant ventro-latéral substance blanche moelle épinière tronc cérébral. Année 80 hypothèse : CIDN ces structures n’auraient pas un effet antalgiques mais au contraire elles participaient à la création du message douloureux. CIDN : contrôle inhibiteur diffus. Activité des neurones convergents spinaux (gris sur le schéma représente tous les neurones de la moelle épinière) : o Jamais silencieux. o Envoie des informations vers le cortex par la voie néospinothalamique. Stimulation uniquement des neurones convergents spinaux de la patte avant droite. o Le cortex reçoit les mêmes informations présentent au repos appelé bruit de fond. o Le cortex reçoit aussi l’information nociceptive. Mais dans ces circonstances là elle est noyée dans le bruit de fond. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron - Les CIDN permettent au cortex de mieux percevoir la douleur : o L’information nociceptive monte et active le NRM et SGPA (= substrat anatomique des CIDN). o Le CIDN activé va inhiber (par la sérotonine) toutes les cellules convergentes spinales sauf celles excitées par une information nociceptive. o Le bruit de fond est supprimé et le cortex ne reçoit donc plus que l’information nociceptive. - La stimulation électrique du CIDN : o Cette stimulation électrique active toutes les cellules du NRM sans prendre en compte celles qui ont reçue une information nociceptive. o Le CIDN activé va inhiber toutes les cellules convergentes spinales mêmes cellules excitées par une information nociceptive. o Permet ainsi d’avoir un effet antalgique. La morphine inhibe les CIDN : morphine peut être amenée par microélectrodes o La morphine inhibe les CIDN. o Ainsi les CIDN n’inhibent pas les cellules convergentes spinales. o On retrouve le message douloureux noyé dans le bruit de fond d’où l’effet antalgique de la morphine. - Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron - - Situation d’anxiété de stress : on perçoit moins la douleur. o Les structures corticales telles que l’amygdale met en jeu les systèmes descendants. o ... SCHEMA PROF structure d’origine des contrôles descendants Phénomène de contre-irritation : o Si on veut atténuer une douleur on en créer une deuxième. o Douleur A monte excite CIDN inhibe toutes les cellules convergente sauf elle. o Si on surajoute une douleur B. o Souris : enregistrement dans la corne postérieure grise. o Stimulation électrique de la pate. o Queue dans de l’eau de + de 50°C (surface cutané plus importante). o Les cellules qui étaient active (sur enregistrement) pour la pate de l’animal, deviennent inactives lors de la stimulation douloureuse de la queue. o Injection de morphine : on ne retrouve plus d’inhibition. Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011. Neurophysiologie – Pr Macron Cours d’Inès Masmoudi. DCEM1 2010-2011.
