Facteurs prédictifs de la douleur postopératoire

FACTEURS PRÉDICTIFS DE LA
DOULEUR POSTOPÉRATOIRE :
MÉCANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES
Isabelle Decosterd (1,2), Marc R. Suter (1)
(1) Unité de Recherche Douleur, Service d’Anesthésiologie, Centre
Hospitalier Universitaire Vaudois et Université de Lausanne, CH-1011
Lausanne-CHUV, Suisse
(2) Département de Biologie Cellulaire et Morphologie, Faculté de
Biologie et de Médecine, Université de Lausanne, Rue du Bugnon 9,
CH-1005 Lausanne, Suisse
INTRODUCTION
La douleur est une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable dont
la composante émotionnelle peut s’associer dans certaines circonstances à un
état de souffrance. La distinction douleur aiguë/douleur chronique est maintenant
abandonnée au profit de la description des mécanismes neurobiologiques sous-
jacents et de la distinction entre normalité et pathologie (douleurs nociceptives,
inflammatoires, neuropathiques, fonctionnelles, etc.) (Figure 1). Selon cette
classification, la douleur nociceptive représente une douleur en relation directe
avec un stimulus nocif. Elle est indispensable à la survie de l’organisme et elle
le protège d’une lésion tissulaire. Si toutefois la lésion n’a pas pu être évitée
des mécanismes protecteurs additionnels se mettent en place pour promouvoir
la guérison tissulaire : la sensibilité douloureuse est augmentée pour éviter les
contacts ou les mouvements pouvant freiner la guérison. Cette hypersensibilité
douloureuse post-lésionnelle, qui dure en général jusqu’à la guérison de la plaie,
fait partie des douleurs de type inflammatoire. En termes de mécanismes, il
s’agit d’une plasticité neuronale du système nerveux, réactionnelle au processus
inflammatoire, dont la résultante sera un déplacement de la normosensibilité
douloureuse vers l’hypersensibilité douloureuse. En poursuivant cette vision
évolutionniste, l’adaptation adéquate du système nerveux et en particulier de
la douleur, n’a pas (encore !!!) été intégrée pour des évènements comme la
chirurgie ou la survie après de graves traumatismes. Les mécanismes neuronaux
aboutissant à l’hypersensibilité douloureuse en phase postopératoire vont ainsi
à l’encontre de la survie de l’organisme (si l’on tient compte par exemple de
l’inhibition des mouvements par la douleur, limitant par exemple les mouvements
respiratoires) et favorisent les complications. Cette plasticité neuronale, souvent

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démesurée en raison de la sévérité de la lésion tissulaire, est à considérer comme
« mal adaptative » et devra être contrecarrée pour une prise en charge optimale
de la douleur postopératoire. En partant de cette approche mécanistique, l’objectif
n’est plus de traiter un symptôme douloureux, mais de normaliser la fonction du
système nerveux en réduisant cette plasticité malvenue pour atteindre un confort
adéquat, favoriser mobilisation rapide et réparation tissulaire, et finalement éviter
la persistance des douleurs.
Nous vous proposons ici une approche de la douleur basée sur les méca-
nismes, centrée sur cette plasticité du système nerveux, en tenant compte
des facteurs physiologiques prédictifs de la douleur postopératoire et des
conséquences de cette douleur à plus long terme. Nous avons délibérément
choisi cette approche au détriment des facteurs prédictifs cliniques (pour ceux-ci
voir revue [1]) afin de suggérer de nouvelles pistes pour la prise en charge de la
douleur pré-, per- et postopératoire.
Figure 1: représentation schématique des différents types de douleurs
1. POURQUOI TRAITER LA DOULEUR POSTOPÉRATOIRE ?
Tout d’abord la douleur postopératoire est sous-traitée : de nombreuses
études cliniques ont montré que le traitement des douleurs postopératoires
reste insuffisant, 80 % des patients pouvant se plaindre de douleurs modérées
à sévères pendant la phase postopératoire [2]. Nous ne répondons ainsi pas aux
attentes des patients, car souffrir de douleur est l’une de leurs craintes principa-
les. La présence de douleurs mal contrôlées fait aussi chuter drastiquement la
satisfaction du patient sur la qualité de la prise en charge hospitalière.
Hormis le fait que le traitement de la douleur fasse partie du devoir du
soignant dans la prise en charge globale de tout malade, une mauvaise gestion
de l’analgésie contribuera défavorablement aux complications de la phase péri-
opératoire, tels infarctus du myocarde ou complications pulmonaires, avec la

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morbidité et la mortalité qui leur sont associées [3]. Remarquablement, la douleur
favorise aussi les troubles cognitifs postopératoires dont la durée dépassera la
période postopératoire [4]. D’autre part, il est maintenant bien établi que la prise
en charge multimodale postopératoire (antalgie, physiothérapie, mobilisation
rapide, reprise de l’alimentation, sociale, etc.) améliore la réhabilitation, diminue
les complications respiratoires, la morbidité postopératoire et la durée d’hospi-
talisation, d’où un impact socio-économique non négligeable [5].
L’intensité de la douleur péri-opératoire est aussi associée avec une aug-
mentation du risque de développer des douleurs chroniques post-chirurgicales.
Ces dernières, d’ailleurs sous-diagnostiquées, peuvent survenir même à la suite
d’actes chirurgicaux qualifiés de banals (hernie inguinale, césarienne, cholécystec-
tomie, etc.) [1, 6] et ont des conséquences à long terme néfastes sur la qualité
de vie des patients. Le passage de processus adaptatifs ou mal adaptatifs mais
réversibles pendant la phase postopératoire à des phénomènes persistants,
souvent irréversibles, permet de formuler l’hypothèse d’un bénéfice à long terme
d’une antalgie précoce et agressive, ciblée sur les mécanismes opérant dans le
système nerveux, pour prévenir la chronicisation des douleurs.
2. MÉCANISMES
2.1. NOCICEPTION
La nociception (de nocere, nuire) est le système physiologique qui permet
de détecter les stimuli menaçant l’intégrité de l’organisme. Ce système d’alarme
hautement spécialisé est activé par un stimulus nocif via des senseurs/transduc-
teurs présents à la membrane des terminaisons libres de neurones sensoriels
primaires spécialisés, les nocicepteurs. Ces nocicepteurs, de type C s’ils
possèdent des axones non-myélinisés, ou de type A delta s’ils sont finement
myélinisés, ont leurs corps cellulaires regroupés dans les ganglions spinaux. La
partie périphérique de l’axone chemine dans le nerf périphérique pour aboutir
dans son tissu cible (la peau, les os, les viscères, etc.). Les terminaisons cen-
trales cheminent dans la racine dorsale et vont faire synapse avec les neurones
secondaires de la corne dorsale de la moelle épinière. Les synapses excitatrices
sont principalement glutamatergiques, mais il y a également libération de divers
neurotransmetteurs et facteurs trophiques possédant la capacité de moduler la
réponse post-synaptique. L’information thermique, mécanique ou chimique en
périphérie est ainsi « transduite » en un signal cellulaire, convertie en potentiel
d’action, et transmise au neurone suivant dans la corne dorsale de la moelle
épinière. L’information douloureuse est conduite ensuite au thalamus via les voies
ascendantes spinothalamiques et spinoréticulaires puis distribuée dans le cortex
somato-sensoriel. La douleur active aussi de multiples aires cérébrales respon-
sables de sa perception sensorielle et émotionnelle. Les voies descendantes
convergent vers la moelle épinière qui devient le premier site d’intégration du
signal douloureux par :
• L’action excitatrice de la périphérie.
• La modulation de la réponse post-synaptique par les neuromodulateurs de la
périphérie.
• L’action des interneurones inhibiteurs de la moelle épinière.
• L’action pré- et post-synaptique, souvent inhibitrice et opioïdergique, des voies
descendantes.

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2.2. LA DOULEUR POSTOPÉRATOIRE : UNE DOULEUR DE TYPE INFLAM-
MATOIRE, OU INFLAMMATOIRE ET NEUROPATHIQUE.
Hormis l’intense stimulation des nocicepteurs par les incisions et distensions
des structures, l’acte chirurgical provoque la libération de nombreux médiateurs
inflammatoires induisant des modifications tissulaires (d’où la composante
inflammatoire prédominante) ; se surajoutent parfois des lésions nerveuses
pouvant conduire à un autre type de douleur, les douleurs neuropathiques.
2.3. INFLAMMATION ET SENSIBILISATION PÉRIPHÉRIQUE
La sensibilisation périphérique fait suite à l’action de médiateurs inflam-
matoires (prostaglandines, bradykinine, etc. libérés lors de la lésion tissulaire)
sur les terminaisons nociceptives entraînant une sensibilité accrue de ces
terminaisons à tout autre stimuli (Figure 2). L’ischémie et l’acidose locale par-
ticipent aussi au phénomène de sensibilisation. L’expression, le transport et la
densité des canaux sodiques et calciques sont modulés. La phosphorylation de
certains récepteurs change leur seuil de réactivité. Par exemple les récepteurs
à la chaleur TRPV1/TRPV2 (transient receptor potential type V1) seront activés
et sensibilisés, expliquant la sensation de brûlure lors de l’inflammation. Des
cytokines pro inflammatoires (IL-1, IL-6, TNF alpha) sont sécrétées par les cellules
immunes déjà présentes ou attirées par chimiotactisme [7]. Hormis la présence
d’une douleur spontanée, on observe alors une réaction exagérée à tout type
de stimulus, avec une allodynie (sensation douloureuse lors d’un stimulus non
douloureux) ou une hyperalgésie (réaction exagérée à un stimulus douloureux).
Cette forme d’hypersensibilité appelée hyperalgésie primaire se trouve sur le
site de la lésion et s’estompe normalement lors de la guérison avec la disparition
de la source des médiateurs.
Figure 2 : représentation schématique des voies de la douleur

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2.4. LA SENSIBILISATION CENTRALE
Découverte par C.J. Woolf, la sensibilisation centrale amène à une augmen-
tation de l’efficacité synaptique au niveau de la moelle épinière (Figure 2) [8].
Elle est due à des modifications chimiques et fonctionnelles des cellules de la
corne dorsale qui modulent et amplifient les signaux arrivant de la périphérie. La
sensibilisation centrale est responsable d’allodynie et d’hyperalgésie secondaires
(sensibilité accrue aux alentours d’une lésion). Elle peut survenir à la suite d’une
stimulation intense des nocicepteurs (sensibilisation immédiate) ou après une
lésion (inflammation ou lésion nerveuse ; sensibilisation centrale différée). La
sensibilisation centrale est à distinguer d’une augmentation progressive de la
réponse centrale à des inputs périphériques répétés (wind-up) [9]. La sensibili-
sation centrale immédiate est la résultante de mécanismes multiples, dont un
exemple est l’augmentation de la fonction du récepteur NMDA (N-méthyl-D-
aspartate) par phosphorylation. Un autre exemple de sensibilisation centrale,
cette fois différée, fera intervenir une augmentation spinale, i.e au niveau du
SNC, de la cyclo-oxygénase 2 (COX2) et de prostaglandine E2 lors d’inflamma-
tion périphérique, conduisant à une augmentation de l’excitabilité centrale [10].
Ces phénomènes de potentialisation sont apparentés sous certains aspects à
la mémoire car ils en partagent certains mécanismes cellulaires, raison pour
laquelle on parle « d’une mémoire de la douleur » [11]. D’autres mécanismes
de sensibilisation centrale à plus long terme impliqueront des changements
d’expression des gènes, des modifications phénotypiques des neurones, une
altération des connections, voire la mort cellulaire d’interneurones inhibiteurs,
ceci plus particulièrement lors de lésion de nerfs périphériques et de douleurs
neuropathiques.
2.5. ACTIVITÉ ECTOPIQUE
Une lésion nerveuse périphérique induit des décharges spontanées anorma-
les dans les axones des nerfs lésés et des nerfs intacts adjacents. Au moment
de la transsection du nerf des décharges intenses et de hautes fréquences
sont visibles durant quelques minutes ; elles sont suivies par des décharges
moins intenses, à plus basses fréquences et spontanées, qui dureront des
semaines, voire des mois. L’origine de ces décharges se trouve localisée dans
le neurone, le nerf lui-même, ou dans le ganglion spinal. Elles vont participer
à une sensibilisation centrale par une augmentation du « drive » périphérique
(sensibilisation activité-dépendante). Elles sont aussi incriminées dans la mort
de neurones inhibiteurs au niveau de la corne dorsale. L’activité ectopique peut
stimuler la libération de neurotransmetteurs et neuromodulateurs (tels que
glutamate, ATP, substance P, fractalkine, etc.) des afférences primaires ou de
neurones réactifs de la corne dorsale. Ces substances peuvent ensuite activer
des cascades intracellulaires incluant les mitogen-activated protein kinases
(MAPKinases) (par exemple dans les cellules de la glie, voir chapitre 2.7.), une
activation qui reste, en tout cas au début, somatotopiquement restreinte à la
zone où arrivent les nerfs lésés.
2.6. MORT CELLULAIRE
Outre la mort de neurones sensitifs périphériques après lésion, des neurones
inhibiteurs meurent par apoptose (mort cellulaire programmée) dans la corne
dorsale de la moelle épinière [12]. L’afflux massif d’informations de la périphérie