Douleur - Physiologie et Thérapeutique Ecole Véto Toulouse (ENVT)

ECOLE
NATIONALE
VETERINAIRE
TOULOUSE
La physiologie de la douleur
chez les animaux domestiques
P.L. Toutain
avril 2009
1
Les définitions
Douleur 2009 2
Importance des définitions


Ne pas confondre douleur, stress,
souffrance, …pour rester sur le terrain de
l’EBM
Dans le cadre de la neurophysiologie de la
douleur, nécessité d’avoir un vocabulaire
précis pour être capable d’identifier (donc
de nommer) et de comprendre ce qu’est
la nociception, la douleur, l’allodynie,
l’hyperalgésie, ….
Douleur 2009 3
Pour obtenir les définitions
internationales en relation avec la douleur
(en anglais)
Douleur 2009 4
Douleur:
définition de l’IASP

Expérience sensorielle et émotionnelle
désagréable associée à des lésions
tissulaires réelles ou potentielles ou
décrites dans des termes évoquant
une telle lésion. (Définition de l’IASP 2007)

Limite de cette définition pour l’animal
(capacité de communication de l’animal)
Douleur 2009 5
Nociception

Perception des stimulations
produisant la douleur.



Du latin nocere faire du mal.
C’est la composante sensorielle de la
douleur
Pour qu’il y ait douleur, il faut ajouter à
la nociception la composante
émotionnelle et cognitive
Douleur 2009 6
Douleur et souffrance

Intégration progressive :


Nociception
douleur
souffrance
Chez l’homme la douleur peut être à l’origine de
souffrances



L’Homme n’est pas réductible à un ensemble d’organes
et de mécanismes physiopathologiques. Il a une histoire,
une culture, un projet de vie etc.
La souffrance implique une chronicité
Il peut y avoir douleur sans souffrance (se pincer les
doigts, se faire « mal ») et de multiples souffrances
sans douleur
Douleur 2009 7
Nociception, douleur & souffrance
Souffrance
Cortex frontal
Douleur
Rhinencéphale,
formation réticulée
Nociception
Des récepteurs au
cortex pariétal (sensitif)
Cognition
analyse
Culture, histoire
Emotion
Anxiété,
Sensation
capacités sensorielles
Sociologie
Psychologie
Physiologie
Douleur 2009 8
Seuil de réponse à une douleur thermique
cutanée vs. perception de la douleur


Chez l’homme il y a une
bonne homogénéité entre les
sujets quant au seuil de la
nociception pour un stimulus
thermique chaud (entre
43.5° et 47°C )
au-delà, la sensation de
douleur varie en fonction de
multiples critères (âge ,
genre, culture…)
Douleur 2009 9
Douleur, culture, religion….
Douleur 2009 10
La perception de la douleur est
contextuelle
Douleur 2009 11
Douleur chez l’animal
Entre le négationnisme des professionnels et
l’anthropomorphisme militant
Douleur 2009 12
La douleur chez l’animal

Il n’y a aucun doute sur le fait que les animaux
ressentent de la douleur même s’ils ne peuvent pas
l’exprimer verbalement



Mais présence de pseudo-langage qui l’exprime de façon
univoque ou au contraire de façon difficile à reconnaître
Nécessité d’adapter la définition de la douleur proposée
par l’IASP pour l’homme
La douleur chez l’animal est une expérience
sensorielle aversive qui déclenche des actions
motrices protectrices, des apprentissages
d’évitement et qui peut modifier le
comportement social de l’animal ou du groupe
Douleur 2009 13
Douleur animale


on a notamment longtemps
cru que les jeunes animaux
ne ressentaient pas la douleur,
car leur système nerveux n'est
pas mature à la naissance
avec des neurones
incomplètement myélinisées ;
Pas de réflexion sur les
interventions dites de
convenance

Castration, caudectomie,
écornage, otectomie…
Douleur 2009 14
Pour avoir des informations sur la douleur
chez les espèces autres que l’homme
(nécessité d’être membre de l’IASP)
Douleur 2009 15
Un site riche de ressources sur
la douleur des animaux de rente
Douleur 2009 16
Opinion professionnelle du collège des
anesthésistes vétérinaires américains
Douleur 2009 17
Apprendre à reconnaître la douleur chez
l’animal
Nombreuses ressources sur ce site montrant les
différentes expressions de la douleur chez l’animal y
compris avec des vidéos

Douleur 2009 18
Reconnaître la douleur chez l’animal











Changement de l’attitude générale (agitation ou au contraire
apathie….)
Vocalisations anormales
Léchage, mordillements, grattage… de la zone douloureuse
pouvant aller à l’automutilation
Modification du pelage, piloérection, …
Modification de la posture
Modification du niveau d’activité
Modification du comportement alimentaire
Modification de l’expression faciale
Salivation, sudation (cheval),
Bruxisme (lapin, bovins, mouton, chèvre…)
etc.
Douleur 2009 19
Douleur de castration
Après un délai suivant la mise en place du garrot, les premières
manifestations sont des anomalies de la posture debout (ABS)
suivies par des anomalies dans la position couchée (ABL); ces
anomalies atteignent un pic 60-90 min l’application du garrot.

Douleur 2009 20
Ecornage



Justification : sécurité des éleveurs, prévention des blessures,
praticité…
Doit se pratiquer sur des animaux les plus jeunes possibles
(moins de 3 mois)
Méthodes : cautérisation (veau), section (animaux plus
âgés)… après une anesthésie locale
cautérisation
Anesthésie locale en vue d’une section
Douleur 2009 21
Castration & caudectomie

Pour voir une vidéo sur la
castration/ caudectomie du porcelet
Douleur 2009 22
La douleur chez les animaux de laboratoire
Douleur 2009 23
Nociception, douleur & souffrance
ce qui est ressenti et ce qui est observable
Cognition
Souffrance
Douleur
Nociception
Description verbale, pseudolangage???
Homme; quid des autres mammifères
Emotion
…
Tachycardie, sudation, hypercortisolémie
Toutes les espèces de mammifères; quid des autres??
Sensation
Réaction d’évitement, retrait, fuite , vocalisation
Toutes les espèces de vertébrés; quid des autres???
On a des évidences de la nociception chez des invertébrés
Douleur 2009 24
Douleur et souffrance chez l’animal

Chez l’animal la notion de souffrance est difficile à définir, à
appréhender et à mesurer



Attention à l’anthropomorphisme,
le militantisme associatif et le cynisme indifférent des
professionnels
Souffrance et phylogénèse

Différences attendues selon la place de l’animal dans l’échelle
phylogénétique


Souffrance et historique de l’animal?


Abeille vs. chien
Chien beagle élevé en meute ou en labo vs. chien socialisé
précocement avec l’homme
Chronicité de la douleur

Durée de vie limitée d’un poulet (45 jours) vs douleur chronique
associée à un cancer chez le vieux chien de la maison
Douleur 2009 25
La suite des définitions
Douleur 2009 26
Nocicepteur

Récepteur sensible aux stimulus
algogènes


Terminaisons neuronales libres
ne pas utiliser le terme "récepteurs de
la douleur", car nociception et douleur
n’ont pas la même définition
Douleur 2009 27
Allodynie




Douleur provoquée par un stimulus
normalement non algogène
Ne pas confondre avec hyperalgésie qui est
due à un stimulus normalement algogène
Allo veut dire « autre » en grec et « odyne
» la douleur.
Rem: ce terme est remis en question; en
fait, il n’y aurait pas lieu de les états
d’allodynie et d’hyperalgésie
Douleur 2009 28
Hyperalgésie



Réponse accrue à un stimulus algogène
Ne pas confondre avec allodynie qui est
une réponse à un stimulus normalement
non algogène
Les Hyperalgésies sont actuellement
expliquées par des perturbations du
système de la nociception avec des
phénomènes de sensibilisation d’origine
centrale ou périphérique
Douleur 2009 29
Douleur, allodynie et hyperalgésie
Douleur 2009 30
Analgésie

Absence de douleur en réponse à un
stimulus normalement algogène


Obtenue par des moyens
pharmacologiques
propriétés analgésiantes de certaines
méthodes (tord-nez) chez le cheval,
acupuncture …
Douleur 2009 32
La douleur aiguë


La douleur aiguë est
une douleur vive,
immédiate et
généralement brève.
Elle est causée par une
stimulation nociceptive
(lésion tissulaire) ayant
pour origine un
stimulus thermique,
chimique ou
mécanique
Douleur 2009 33
La douleur chronique


Les douleurs chroniques sont des
douleurs prolongées dans le temps :
plusieurs jours, plusieurs mois voire
plusieurs années
Les douleurs chroniques sont
insupportables tout autant par leur
chronicité que par leur intensité : une
douleur peu intense mais permanente
peut être très difficile à vivre.
Douleur 2009 34
La douleur chronique est reconnue
chez les animaux de compagnie
Douleur 2009 35
Les différents types de douleur
La douleur peut provenir soit par un
excès de nociception soit par un déficit
des contrôles inhibiteurs (douleur de
déafférentation, douleurs
neuropathiques…)
Douleur 2009 36
Les douleurs neuropathiques




Mécanismes physiologiques :
altération des processus de transmission et/ou de contrôle du
message « douloureux » à la suite d'une lésion nerveuse
périphérique ou centrale.
étiologie :
traumatique (y compris la chirurgie...), toxique (alcool, certaines
chimiothérapies, radiothérapie...), virale (zona...), tumorale (par
compression, infiltration), métabolique (diabète...).
sémiologie :
délai d'apparition variable mais toujours retardé par rapport à la
lésion initiale (un jour à quelques mois ou années dans certains
cas) / topographie neurologique (rattachable au site lésionnel) /
qualitativement
thérapeutiques :
Les douleurs neurogènes ne sont classiquement pas sensibles aux
antalgiques usuels. Elles répondent à des médicaments d'action
centrale qui pourraient améliorer les dysfonctionnements de la
transmission et des contrôles des messages nociceptifs : ce sont
certains antidépresseurs et antiépileptiques
Douleur 2009 37
Douleurs neuropathiques chez
l’animal

Difficile à identifier mais on peut postuler
l’existence de telles douleurs chez les
animaux car l’animal possède tous les
éléments neurophysiologiques servant de
support à ce type de douleur
 Exemples : membre fantôme et autophagie
chez le chien; plaie de léchage suite à une
fracture..;
Douleur 2009 38
Douleur:
aiguë, persistante & chronique
Douleur
aiguë
persistante
chronique
sémiologie
symptôme
syndrome
mécanismes
Simples, identifiés, observés
Flous,
complexes, mal
identifiés
installation
récente
ancienne
utilité
alarme
Inutile;
maladie
Composante
émotionnelle
Limitée ou nulle
anxiété
Exemples
Castration
Caudectomie
Boiterie
cheval
Cancer chien
Douleur 2009 39
Douleur & Stress
Douleur 2009 40
Action antinociceptive du stress

La réponse au stress libère de la dopamine, de
la sérotonine, de la noradrénaline et des
enképhalines ce qui augmente le seuil de la
nociception

Action antinociceptive du stress (peur)
 Douleur de la proie attrapée par son prédateur
 Analgésie du guerrier
Douleur 2009 41
L’hypnose de la souris attrapée par le chat
Douleur 2009 42
Les carnivores saisissent généralement leur proie par
l’encolure ce qui crée chez la proie un état hypnotique et
d’immobilisation réflexe (avantageuse pour le prédateur) avec
une libération massive d’endorphine (anxiolytique et
analgésique pour la proie)
Douleur 2009 43
Convergence phylogénétique dans la modalité
de préhension du faible par le fort
Douleur 2009 44
Douleur par procuration

La douleur chez
un proche peut
avoir des
répercussions
objectivables sur
une tierce
personne (la
mère « souffre »
pour une douleur
de son enfant)
Douleur 2009 45
Douleur par procuration
Shared networks observed when pain
was applied to self or to the partner. (A)
and (B) illustrate results of a conjunction
analysis between the contrasts pain–no
pain in the context of self and other at P
< 0.001. Results are shown on sagittal
(A) and coronal (B) sections of the mean
structural scan. Coordinates refer to
peak activations and are in mm.
Increased pain-related activation was
observed in ACC ,left insula,right
anterior insula cerebellum and brainstem
(C) The time courses of pain-related
activation (pain–no pain) for peak
activations in ACC and right anterior
insula cortex for self (green lines) and
others (red lines).
Douleur 2009 46
Utilité de la douleur :
signal d’alarme visant à protéger l’individu et
éventuellement le groupe

Les stimulations nociceptives qui menacent l’intégrité
physique déclenchent des réponses réflexes et
comportementales protectrices




Réaction d’évitement (brûlure), impotence
 protection individuelle
Vocalisation, libération de phéromones :
 alarme pour le groupe
apprentissage
Cas des espèces et races résilientes (stoïques)
 Cheval vs. âne
 Beagles vs. autres chiens
 Chèvre vs. mouton
Douleur 2009 47
2-Neurophysiologie de la
nociception
Douleur 2009 48
Douleur 2009 49
Les stimuli algogènes
Douleur 2009 50
Sources de douleur

Il existe deux grands mécanismes de genèse de la
douleur : la douleur par excès de nociception et la
douleur neurogène qui est liée à un mauvais
fonctionnement du système nerveux
responsable de sa transmission et de son
intégration.
 Douleur

Douleur cutanée


choc, traumatismes, brûlure
Douleurs somatiques


de nociception
tendons, muscles, articulation , périoste, vaisseaux
Douleurs viscérales
Douleur 2009 51
La douleur rapide par excès de
nociception


Les douleurs par excès
de nociception sont
provoquées par la mise
en jeu normale des voies
neuro-physiologiques de
la douleur.
Elles résultent de lésions
des tissus périphériques,
qui provoquent un excès
d'influx douloureux
transmis par le système
nerveux intact
Douleur 2009 52
Substances support des stimuli algogènes







Bradykinine (sang)
Sérotonine (plaquettes)
Histamine (mastocytes); prurit
Potassium (cellules endommagées)
Acides (lésions tissulaires, ulcères de l’estomac)
Enzymes protéolytiques
Et de façon plus générale « la soupe inflammatoire »
Douleur 2009 53
Les récepteurs sensoriels
Douleur 2009 54
Les principaux récepteurs sensoriels


Les récepteurs du système
somesthésique sont des
structures spécialisées; ils
ne participent pas à la
détection de la douleur
mais ils sont impliqués
dans son contrôle
médullaire et encéphalique
Au contraire, les
nocicepteurs sont des
terminaisons neuronales
libres qui seront activées
par les stimuli allogènes
Douleur 2009 55
Les récepteurs sensoriels

Mécanorécepteurs



Thermorécepteurs



Chaud, froid
Corpuscules de Krause (diminution de la température
& toucher) et de Ruffini (dans la peau )
Propriocepteurs



toucher, pression légère
Corpuscule de Meissner (toucher), corpuscule de
Pacini (pression en profondeur), corpuscule de Merkel
(pression en profondeur)
Changement de longueur et de tension des muscles et
tendons
Faisceaux neuromusculaires, organes tendineux de
Golgi
Nocicepteurs

Stimulus douloureux
Douleur 2009 56
Les récepteurs à la douleur ou
nocicepteurs
Douleur 2009 57
Nocicepteurs


Récepteurs répondant aux stimuli douloureux
Extrémités neuronales libres des neurones primaires





corps cellulaires sont dans les ganglions spinaux
Pas de capteurs spécialisés terminaux (type corpuscule de
Pacinni ) mais signalisation par des récepteurs membranaires
protéiques activateurs de canaux ioniques
Ils assurent la transduction de stimuli divers en potentiels
d’action
Contrairement aux récepteurs somesthésiques, ces récepteurs
maintiennent leur activité en présence du stimulus (pas
d’adaptation) et leur activité peut augmenter pour un stimulus
donné par sensibilisation ce qui conduit à l’hyperalgésie.
Étant des terminaisons libres, on classe ces récepteurs d’après
les fibres qui leur sont associées
Douleur 2009 58
Sélectivité des nocicepteurs

Les thermorécepteurs détectant les
variations physiologiques de températures
sont différents des nocicepteurs thermiques
Douleur 2009 59
Localisation des nocicepteurs

Peau



Viscères



600 terminaisons libres au cm2
Localisation précise de la douleur
Récepteurs polymodaux (stimuli mécaniques &
chimiques)
Irritation des muqueuses, distension,
contracture, Torsion, Traction, météorisation,
Impaction, ischémie…
Os, tendons, muscles, articulations
Douleur 2009 60
Les nocicepteurs et
leurs récepteurs
moléculaires






Le nocicepteur (rose) est équipé de différents types de récepteurs pour
détecter et transmettre des signaux algogènes (ici produits par des cellules
cancéreuses qui sont en jaune) .
Le récepteur vanilloïde de type 1 (VR1) détecte les H+ produits par les
cellules cancéreuses
Les récepteurs endothéline-A (ETAR) détectent l’ endothéline (ET) qui est
libérée par la cellule cancéreuse
les autres récepteurs exprimés sont le récepteur aux prostaglandines (EP),
qui détecte la PGE2 qui est produit par l’inflammation (macrophages)
Le Nerve growth factor (NGF) libéré par les macrophages se lie au
récepteur tyrosine kinase (TrkA) et l’ATP se lie aux récepteurs
purinergiques P2X3.
l’activation de tous ces récepteurs augmente l’excitabilité du
nocicepteur en induisant la phosphorylation des canaux sodique
Douleur 2009 61
Le récepteur vanilloïde






Il existe un récepteur qui répond à la fois à la capsaïcine
(ligand), aux températures élevées, et aux lésions tissulaires
Cette protéine a été nommée récepteur vanilloïde de type 1
(VR1) (ou Transient Receptor Potential vanilloïde 1 (TRPV1))
car c’est le groupe vanilloïde qui caractérise la capsaïcine
La capsaïcine active ce récepteur et provoque une entrée de
calcium ce qui entraîne une dépolarisation(transduction
électrochimique) ;
l’influx nerveux remonte vers le SNC qui interprète le
message comme étant une brûlure
L’exposition permanente à la capsaïcine entraîne une
désensibilisation (mort du neurone ou altération de son
fonctionnement)
Le menthol joue un rôle identique pour les fibres du froid
Douleur 2009 62
La capsaïcine



La capsaïcine (8-méthyle Nvanillyle 6-nonénamide) est le
composé actif du piment rouge
(capsicum)
C’est un alcaloïde irritant de
l’épithélium et elle produit une
sensation de brûlure dans la
bouche (le piquant, goût épicé).
La capsaïcine est utilisée dans
des crèmes locales pour soulager
la douleur nerveuse périphérique
et même certains prurits
(démangeaisons) violents
Douleur 2009 63
La capsaïcine:
mécanisme d’action




Les sensations de brûlures et les douleurs
associées à la capsaïcine résultent de
l’interaction chimique avec les nocicepteurs.
La capsaïcine, est membre de la famille des
vanilloïdes.
Elle se lie à un récepteur appelé le récepteur
membranaire vanilloïde sous-type 1 (VR1 ou
TRPV1), qui est un canal ionique permettant
aux cations de passer à travers la membrane
de la cellule.
L'entrée d'ions calcium (Ca2+) et/ou sodium
(Na+) dépolarise alors le neurone.
Douleur 2009 64
La capsaïcine et le dopage chez
le cheval

La capsaïcine est utilisée
pour doper (scandale des
JO de Pékin)


Par ses effets irritants, elle
joue le rôle d’un vésicant
pour barrer le cheval
A plus long terme, la
capsaïcine détruit les
extrémités neuronales
impliquées dans la
transmission de signaux
algogènes et elle pourrait
être utilisée pour réaliser
des névrectomies chimiques
Douleur 2009 65
Capsaïcine et dopage chez le cheval
Douleur 2009 66
Fibres associées
aux nocicepteurs
Douleur 2009 67
Classification générale
des fibres nerveuses




Myélinisées vs. Non
myélinisées
Pour les fibres myélinisées,
la vitesse de transmission
de l’influx nerveux sera
fonction du diamètre
Les fibres en relation avec
les nocicepteurs sont les
fibres Aδ (myélinisées) et
fibres C (non myélinisées);
Ces fibres sont également
impliquées dans la
transmission des stimuli
thermiques physiologiques
Douleur 2009 68
Classification des nocicepteurs sur la
base des fibres associées


Les fibres périphériques qui répondent à des
stimulus mécaniques ou thermiques non
douloureux ne sont pas impliquées dans la
transmission des signaux douloureux
 Elles n’augmentent pas leur fréquence de
décharge en cas d’augmentation de
l’intensité du stimulus
Les fibres nociceptives ne commencent à
décharger que pour des intensités importantes;
elles sont recrutées en cas de stimulus
douloureux
Douleur 2009 69
Classification des nocicepteurs sur la
base des fibres associées

Fibres myélinisées du groupe Aδ


vitesse de conduction assez rapide de de 20m/s
Stimulus mécaniques aigu, dangereux
 champ récepteur étroit


Stimulus thermiques douloureux,
Fibres non myélinisées du groupe C



Vitesse de conduction lente de 2m/s;
Récepteurs dits polymodaux (répondent à la fois
aux stimulus mécaniques, thermiques et
chimiques)
Récepteurs « silencieux » sensibles aux
stimulations supraphysiologiques
 Champ récepteur large (il est plus important de
détecter une douleur que de la localiser)
 douleurs lentes , sourdes, différées
 Récepteurs sujets à sensibilisation
Douleur 2009 70
Les fibres de la douleur
A-delta
myélinisée
Fibre C
Non myélinisée
Douleur 2009 71
Sélectivité des récepteurs
Thermorécepteurs vs. thermonocicepteurs

Fréquences de décharges pour différentes températures cutanées ; on
remarquera que ce ne sont pas les mêmes fibres qui sont impliquées dans
les stimuli physiologiques et douloureux
Douleur 2009 72
Les voies ascendantes de la
nociception
Douleur 2009 73
Les voies de la douleur :
généralités



Le signal algogène est véhiculé par une fibre
nerveuse de petit calibre (Aδ ou C)
Il se dirige vers la corne postérieure de la moelle
épinière où il existe un premier relais intégratif
Il remonte vers différentes structures du système
nerveux central (via les faisceaux spinothalamiques)
qui délèguent des ramifications vers le bulbe, la
formation réticulée, l’hypothalamus et le système
limbique (pour le paléospinothalamique ou
spinoréticulaire) ou après avoir croisé le plan de
symétrie (décussation) pour faire relai dans le
thalamus puis se termine le cortex somesthésique
(secondaire) pour le contingent néospinothalamique
Douleur 2009 74
Les voies de la nociception
Substance grise de la ME
Douleur 2009 75
Types de voies nerveuses

Afférente (Ascendante)

transmission des influx de la périphérie
vers l’encéphale
Neurone de premier ordre
 Neurone de deuxième ordre ou deutoneurone
 Neurone de troisième ordre


Efférente (Descendante)

transmission des influx de l’encéphale
vers la périphérie
Douleur 2009 76
Neurones de premier ordre (1)


Comme pour tous les neurones sensitifs
situés dans le ganglion spinal, la branche
centrale du neurone primaire pénètre dans
la ME par les racines dorsales
A leur arrivée dans la corne dorsale, les
fibres bifurquent en une branche
ascendante et une branche descendante
(le faisceau dorsolatéral de Lissauer)
Douleur 2009 77
Neurones de premier ordre (2)




La branche descendante parcourt 1 ou 2 segments
et elle donne les fibres qui vont pénétrer dans la
substance grise de la corne dorsale,
Au sein de la corne dorsale, les fibres Aδ et C
émettent des collatérales qui s’articulent avec des
neurones situés dans les couches de Rexed
notamment la couche II (couche gélatineuse de
Rolando)
Les fibres Aδ et C font synapse avec les neurones
de deuxième ordre au niveau de la couche I (fibre
Aδ de la douleur rapide) et de la couche V (fibre C
de la douleur lente) ;
les neurones secondaires reçoivent les informations
issues de la couche II et III
Douleur 2009 78
F.Néospinothalamique
Fibres C
Glutamate
I
Fibre Aδ
V
Substance P
F. Paléospinothalamique
Les fibres Aδ font synapses dans la couche I (médiateur=glutamate),
décussent et donnent le faisceau néospinothamamiqie
Les fibre C font synapses dans la couche V (médiateur=substance P),
Douleur 2009 79
décussent et donnent le film paléospinothalamique
Décussation des neurones
spinothalamiques de second ordre

Le syndrome de Brown-Sequard (hémisection
de la ME) se caractérise par des lésions
produisant des déficits ipsilatéraux et
controlatéraux pour la douleur et la
température dans le dermatome au niveau de
la lésion spinale mais seulement de façon
controlatérale pour les déficits ayant pour
origine le dermatome situé en dessous de la
lésion médullaire
Douleur 2009 80
Syndrome de Brown-Sequard
•Une hémisection de la ME au niveau
du deuxième segment thoracique du
côté gauche entraîne une dissociation
sensorielle;
•il y a une insuffisance motrice et
une réduction de la sensibilité
extéroceptive et proprioceptive
(zone violette) ipsilatérale à la
lésion (du côté et en dessous de la
lésion)
•on observera une réduction de la
sensibilité à la douleur et à la
température du côté opposé à la
lésion (zone bleue) car il y a
décussation de ces fibres
Douleur 2009 81
Voies de la douleur rapide




Douleur rapide (1 sec)
Protoneurone =Fibres Aδ; vitesse 5-30m/sec
Déclenche un réflexe d’évitement
Font synapse dans la couche I de Rexed (Lamina
marginalis);




médiateur=glutamate; durée d’action en milliseconde
Deutoneurone forme le faisceau néospinothalamique
Le deutoneurone fait synapse avec le troisième neurone
dans le thalamus ventrobasal
Le troisième neurone gagne le cortex pariétal ; bonne
localisation
Douleur 2009 82
Douleur rapide et reflexe d’évitement
Douleur 2009 83
Les douleurs lentes



Les douleurs lentes peuvent devenir
chroniques et être à l’origine de souffrance
Typique des destructions
Véhiculées par les fibres C lentes (0.5-2
m/sec)




Font des synapses collatérales dans les couches II
et III de Rexed
Font synapse avec le deutoneurone dans la couche
V de Rexed pour donner le faisceau
paléospinothalamique;

le neuromédiateur= substance P qui est lentement
libérée et éliminée (min)
Le troisième neurone gagne les zones réticulaires,
périaqueducale…puis le thalamus et le cortex
secondaire
Douleur Difficile à localiser
Douleur 2009 84
Neurones de deuxième ordre


Les axones des neurones de deuxième ordre
(les deutoneurones) croisent la ligne médiane
et montent directement vers le tronc cérébral
dans le cadran, antérolatéral (ou ventrolatéral)
de l’hémi-moelle controlatérale
Ces fibres forment les faisceaux
spinothalamiques (néospinothalamique et
paléospinothalamique ou spinoréticulaire) qui
forment la principale voie ascendante des
stimuli thermiques et nociceptifs
Douleur 2009 85
Faisceaux
spinothalamiques
(système antérolatéral)
Douleur 2009 86
Les faisceaux spinothalamiques


Apres avoir décussé les deutoneurones (ou
cellule T pour transmission) remontent dans
la partie antérolatérale de la substance
blanche.
Cette voie ascendante est formée de 2
contingents principaux:

Le faisceau néospinothalamique:



Le faisceau paléospinothalamique ou
spinoréticulaire:




Se projette dans le thalamus ventrobasal
(VB)
Impliqué dans la douleur aiguë et la
perception de la température (non algogène)
Se projette sur la formation réticulaire (éveil),
Puis sur le noyau intralaminaire thalamique
Ce faisceau est impliqué dans les douleurs
profondes, chroniques…
Ces faisceaux se projettent, in fine ,sur le
cortex pariétal primaire et secondaire
Douleur 2009 87
Neurone de troisième ordre


Commence dans le thalamus
Se termine dans les centres
spécifiques du cortex


Perception de la localisation, de la
qualité, de l’intensité du stimulus
Permet de sentir la douleur de
l’intégrer aux expériences passées,
Douleur 2009 88
Thalamus

Dans le thalamus, les principaux noyaux cibles des
fibres ascendantes thermiques et nociceptives
(neurones secondaires) se situent dans le complexe
ventro-postérieur (VP)


Le VPM (médian) pour les signaux issus de la tête
(trijumeau) et le VPL (latéral) pour les signaux du reste du
corps
D’autres noyaux thalamiques (ex. noyau central
pariétal) et le complexe laminaire reçoivent des
projections de la formation réticulaire ce qui participe
à la mise en alerte liée à la douleur

Le troisième neurone part du thalamus pour rejoindre le
cortex pariétal
Douleur 2009 89
Le thalamus et ses noyaux
Douleur 2009 90
Douleurs projetées

Activation des fibres nociceptives en aval des
récepteurs


Un choc sur le coude déclenche à l’extrémité de la main
une “ châtaigne électrique” par stimulation mécanique du
nerf ulnaire qui passe entre la peau et l’humérus
Douleurs irradiantes dans les jambes ou les bras dues à la
compression des nerfs spinaux à leur entée dans la colonne
vertébrale
 la même douleur sciatique peut correspondre à une douleur
radiculaire discale, à une douleur tronculaire au niveau du
petit bassin, ou à une compression du nerf par le muscle
pyramidal.
Douleur 2009 91
Thalamus

Le message douloureux (et thermique) est transmis du
VPL et du VPM (noyaux spécifiques du thalamus) au
cortex somesthésique I et II à des fins de localisation

Le message douloureux (et thermique) est transmis du
noyau intralaminaire du thalamus (non spécifique) dans
toutes les régions corticales à des fins de mise en
alerte

Le message douloureux (et thermique) est transmis du
noyau intralaminaire au système limbique ,
l’hypothalamus, et aux structures associées à la
genèse des émotions (riposte endocrine, stress,
peur…)
Douleur 2009 92
Cortex pariétal et douleur

Le cortex pariétal
présente une
somatotopie très
précise pour la peau
et les articulations,
imprécise pour les
muscles et les
vaisseaux,
inexistante pour les
viscères d’où les
douleurs rapportées
Douleur 2009 93
Cortex pariétal:
cortex I et II
Douleur 2009 94
L’intégration du signal douloureux au niveau
de l’encéphale à partir des relais thalamiques

Tronc cérébral (brain stem)


CF
mémorisation et anticipation
Cortex pariétal (CP)


système neuro-endocrinien
Hippocampe


CP
Hypothalamus


réactions végétatives
sensation douloureuse
Cortex frontal (CF)

souffrance, angoisse
 Rem:
il n’y a pas de
centre de la douleur
Douleur 2009 95
Les contrôles de la nociception
et de la douleur
1.
Contrôles segmentaires
(médullaires) du signal
ascendant
2.
Contrôle descendant d’origine
supraspinale
Douleur 2009 96
Théories du contrôle d’entrée
(ou contrôle du portillon)
Ronald Melzack & Patrick Wall
97
Les Voies de la douleur

Les stimulations périphériques
perçues comme douloureuses sont
transmises, modulées et intégrées à
différents étages du système nerveux :

corne postérieure de la moelle épinière


Le « gate control » ou contrôle du portillon
formation réticulée, mésencéphale,
thalamus, cortex limbique et
somesthésique
Douleur 2009 98
Théorie du portillon (Gate control)


Études histologiques de la corne
dorsale de la ME (câblerie) et de
stimulations localisées
Hypothèse: le flux des messages
nociceptifs transitant par la ME est
modulé par l’activation concomitante
des grosses fibres myélinisées qui
innervent les mécanorécepteurs
Douleur 2009 99
Fibre Aα ou Aβ
V
Fibres A δ ou C
F. Spinothalamique
Les fibres Aα et Aβ pénètrent dans le cordon dorsal et délèguent des
ramifications qui pénètrent dans la substance grise pour faire synapse dans
la couche II et V
Les fibre A δ et C pénètrent dans la corne dorsale pour former, après
Douleur 2009 100
décussation, les faisceaux spinothalamiques
Schéma général de la théorie du portillon
G cell= cellules gélatineuses de Rolando de la couche II de Rexed
T cell =neurones secondaires de la couche V à l’origine du faisceau spinothalamique

The Gate Control Model - Ronald Melzack and Patrick Wall,
Pain mechanisms: a new theory. Science v. 150 (1965): 975.
Douleur 2009 101
Neurones à convergence & douleur
rapportée : bases physiologiques


Des stimulations nociceptives d’origine
diverses (cutanées, viscérales, musculaires,
osseuses) vont stimuler au niveau de la
moelle un même neurone situé dans les
couches I et V de la corne postérieure de la
moelle.
Ce neurone transmet l’information au cortex
avec confusion possible sur l’origine de la
lésion
Douleur 2009 102
Fréquence de douleurs viscérales référées



Il n’existe pas de neurones spinaux dont la seule
fonction soit d’évaluer la douleur viscérale
La douleur viscérale est détectée par des neurones
qui par ailleurs sont mis en jeu par des afférences
cutanées (afférences viscérales sympathiques)
Les troubles des organes internes sont alors
confondus avec des douleurs cutanées du même
dermatome

Dermatome=zone de la peau innervée par une même racine
dorsale
Douleur 2009 103
Exemples de douleurs viscérales
référées



Point de McBurney
(autour du nombril)
& appendicite
Angine de poitrine et
douleurs thoraciques
Douleur vésiculaires &
région scapulaire
Douleur rapportées
d’origine cardiaque
Douleur 2009 104
Dermatome, sclérotome &
myotome



Dermatome = zone de la peau
innervée par une même racine dorsale
Sclérotome = zone de l’os ou des
fascia innervée par la même racine
dorsale
Myotome = zone musculaire innervée
par une seule racine dorsale
Douleur 2009 105
Le clavier équin de Roger
Douleur 2009 106
Théorie du portillon

Les fibres de large diamètre Aα et Aβ (violettes)
peuvent inhiber, via des interneurones inhibiteurs
(bleu), la transmission des messages nociceptifs
véhiculés par les fibres A-δ et C (rouge) vers les
neurones secondaires qui donnent naissance au
système spinothalamique (jaune)
Douleur 2009 107
Les neuromédiateurs du
contrôle médullaire
Les fibres Aδ libèrent du
glutamate et les fibres C de la
substance P pour activer le
deutoneurone (cellule bleue)
qui forme les faisceaux
spinothalamiques.
Les interneurones (beiges)
inhibent la libération de ces
médiateurs par une libération
de leu-enképhaline
Douleur 2009 108
Facteurs d’ouverture ou de fermeture
du portillon
Porte
ouverture
fermeture
Stimuli physiques
Étendue des
lésions
médications
Insuffisances
d’activités
physiques
Contrestimulations
État émotionnel
Anxiété,
inquiétude,
tension..
Émotion positive,
bonheur…
Conditions
mentales
Focalisation
sa douleur
ennui
Massage,
ventouses
acupuncture
sur
Distraction
concentration
Douleur 2009 109
Membres & organes fantômes

Après une amputation, presque tous
les patients ont l’impression que
leur membre est toujours présent


Cela peut être vrai aussi pour un sein,
un organe (testicule…)
La zone amputée peut devenir
douloureuse!

Source de douleur chronique
Douleur 2009 110
Massage du moignon pour soulager les
douleurs d’un membre fantôme
Le massage de la peau stimule les
corpuscules de Pacini situés en aval de
la section et soulage la douleur
1. La section du membre a définitivement supprimé l’activité des neurones
sensitifs possédant des récepteurs spécialisés type corpuscule de Pacini etc.
2. En revanche les fibres à terminaison libre de type C peuvent bourgeonner
dans le moignon avec formation d’un névrome, se trouver comprimer et
bombarder de signaux nociceptifs la couche V de la ME
3. Il y aura un déséquilibre au niveau du « gate control » par défaut d’activation
des fibres du système somesthésique et sensation de douleur dans le membre
fantôme
Douleur 2009 111
Contrôle médullaire:
exemple de mise en jeu

Si on se heurte le tibia,
la réaction naturelle
(et efficace) est de se
frotter vigoureusement
la zone en question
Douleur 2009 112
Prurit et grattage

Le prurit est assimilable à une
sensation nociceptive et le grattage
lève cette sensation par fermeture
du portillon
Douleur 2009 113
Acupuncture & fermeture de la
porte

L’acupuncture
stimule les
grosses fibres Aα
et Aβ et ferme le
portillon
Douleur 2009 114
L’immobilisation est analgésique
Douleur 2009 115
Contrôle inhibiteur descendant
d’origine centrale
Douleur 2009 116
Contrôle descendant d’origine
centrale

Contrôle provenant:



Du tronc cérébral
De l’hypothalamus
Du cortex
Douleur 2009 117
Mécanismes supraspinaux du
contrôle de la douleur


Contrôles inhibiteurs descendants déclenchés par
des stimulations cérébrales (influence de l’humeur,
équilibre affectif et émotionnel, la qualité du
sommeil, mémoire, la culture…) :
Action par l’intermédiaire de la sérotonine et de la
noradrénaline et rôle important des opioïdes
endogènes
Douleur 2009 118
Les 3 systèmes inhibiteurs de la douleur
Système périphérique et médullaire
 Gate control (théorie du portillon)


Inhibition centrale



Les Fibres sensitives cutanées ou articulaires de
gros calibre, inhibent les fibres des voies de la
nociception de petit calibre
 massage,
Réponse descendante du cerveau vers la périphérie
(sérotonine, noradrénaline).
C’est le support des douleurs neuropathiques –
antidépresseurs
Frein endocrinien


Interneurones à endorphines.
C’est l’analgésie du stress ou système de survie.
Douleur 2009 119
Contrôle descendant d’origine centrale

La stimulation de certaines zones du
mésencéphale (substance grise
périaqueducale et bulbe rostroventral) peut entraîner de profondes
analgésies dues à l’activation de
voies descendantes qui vont
moduler la transmission des
messages ascendants notamment
au niveau des couches II de Rexed
Douleur 2009 120
Le système inhibiteur descendant


La stimulation de la
substance grise
périaqueducale (PAG) du
mésencéphale (libération
d’enképhaline) et du
Raphé magnus du pont
(libération de sérotonine)
entraîne une profonde
analgésie
La libération de ces
neurotransmetteurs inhibe
les neurones ascendants du
faisceau spinothalamique
créant une analgésie
généralisée descendante
Douleur 2009 121
Le système inhibiteur descendant
Contrôle central de la douleur
Centres supérieurs
Centres supérieurs
Thalamus
E
G
?
5HT
Noyau
du raphe
magnus
Substance grise péri aqueducale
Douleur
Voie inhibitrice descendante
Corne post
de la moelle
Faisceau
dorso lateral
E : interneurone enképhalinergique
G : interneurone gabaergique
5 HT : 5 Hydroxytryptamine (sérotonine)
Douleur 2009 122
Tord-nez et contrôle central du portillon
Douleur 2009 123
124
Tord-nez : mécanisme d’action

La mise en place d’un tord-nez
déclenche une analgésie



Signes de sédation, réduction de la FC
L’administration de naloxone
supprime cet effet
La mise en place d’un tord-nez
augmente de 81±33% les
concentrations en β-endorphines
The twitch in horses: a variant of acupuncture Science
1984
pp 1172-1173
Douleur 2009 125
Système inhibiteur descendant
Contrôles
inhibiteurs
descendants déclenchés par
des stimulations mécaniques
(boucle spino-bulbospinale). Elles expliquent les
effets analgésiants des
contre-stimulations
Douleur 2009 126
L’analgésie du stress
Douleur 2009 127
Les phénomènes de
sensibilisation
(amplification de la douleur)
Douleur 2009 128
Sensibilisation




Le système nerveux n’est pas un simple circuit
électrique
Une douleur peut sensibiliser le système nerveux qui
va amplifier la douleur (extension spatiale et
temporelle)
La sensibilisation peut être périphérique et/ou
centrale
On peut prévenir cette sensibilisation



Analgésie préemptive et préventive en chirurgie
Cette sensibilisation participe à la douleur aiguë
Cette sensibilisation peut favoriser la chronicité et la
souffrance
Douleur 2009 129
Sensibilisation périphérique et centrale
Lésion tissulaire
Lésion tissulaire
Libération de la
Soupe
inflammatoire
Activation des
nocicepteurs
Libération de
glutamate,
aspartate, CCK
Sensibilisation
périphérique
Libération
de cytokines
d’Interleukine β
Sensibilisation
centrale
Activation des
récepteurs NMDA;
Production de NO,
flux de Ca++
Neuroplasticité
Douleur aiguë
Douleur chronique
Post-opératoire
Douleur 2009 130
Mécanismes de sensibilisation périphérique
Lésion tissulaire
Libération de la
Soupe
inflammatoire
La libération de substance P
dans les ganglions de la
chaîne paraverterbrale
facilite la transissions du
message nociceptif
Activation des
nocicepteurs
Sensibilisation
périphérique
La sérotonine
libérée par les
plaquettes stimule
les nocicepteurs
via les récepteurs
5HT1-3
Douleur aiguë
Douleur 2009 131
Modlation de la sensibilisation centrale
Lésion tissulaire
La kétamine est un
antagoniste des
récepteurs NMDA
Cytokines
Interleukine β
Sensibilisation
centrale
récepteurs NMDA
La CCK réduit l’action
analgésique de la
morphine
Neuroplasticité
Douleur 2009 132
Le reflexe d’axone


Circulation à contre-courant de
neuropeptides algogènes (substance P…)
synthétisés au niveau du ganglion
rachidien ; Ils sont libérés à la périphérie
et étendent l’inflammation aux tissus
adjacents créant l’auto-entretien de la
douleur.
Ils sont bloqués par la capsaïcine
(Algipan)
Douleur 2009 133
Réflexe d’axone


Les potentiels d’action
engendrés se propagent vers
la moëlle (conduction
orthodromique) mais
également vers d’autres
branches terminales, avec
sécrétion de substance P, de
CGRP, de neurokinine A
responsable d’une nouvelle
stimulation de récepteurs
Cliniquement érythème,
Œdème, hyperesthésie et
hyper algie autour de la
lésion: inflammation
neurogène - auto entretien de
la douleur
Douleur 2009 134
Hypersensibilité post-traumatique ou
phénomène d’embrasement (Windup)




A la suite d’un traumatisme la corne
dorsale est bombardée par les messages
nociceptifs.
A la longue, le champ de réception de ces
récepteurs augmente
Les récepteurs NMDA (N-methyl Daspartate) des deutoneurones jouent un
rôle majeur dans cette sensibilisation
centrale
Ce processus d’amplification de la douleur
d’origine centrale est appelé le « windup»

Le wind-up est une augmentation
progressive, fréquence dépendante, de la
réponse d’un neurone lors de l’application
répétitive de stimuli électriques
nociceptifs identiques sur un même
territoire; il correspond à un phénomène
de sommation temporelle
Douleur 2009 135
Phénomène d’embrasement (wind-up)
Interactions entre les systèmes excitateurs et
inhibiteurs de la moelle épinière
OPIOIDES
Récepteurs présynaptiques
FIBRE C
Récepteurs postsynaptiques
ADENOSINE
Gene
induction
GLUTAMATE
PEPTIDES
Substance P
CGRP
Neurokinine A
ADENOSINE
MONOXIDE D’AZOTE
NMDA
WIND-UP
++++++
HYPERALGESIE
GABA, Glycine ,Enképhalines,
Dynorphine CCK
Neurone nociceptif
de la corne dorsale
Noradrénaline
5-Hydroxytryptamine
Douleur 2009 136
Rôle des enképhalines et endorphines
dans le soulagement de la douleur





Les enképhalines et endorphines sont des peptides
naturels du cerveau ayant des propiétés opioïdes sur la
transmission de la nociception.
Certain interneurones inhibiteurs de la corne dorsale
ont pour neurotransmetteurs des enképhalines.
Ces interneurones sont activés par les fibres
sérotoninergiques descendantes issues de la formation
réticulée
Ils agissent par inhibition présynaptique
Sous leur action, la libération de glutamate et de
substance P est réduite
Douleur 2009 137
Rôle de la Sérotonine et de la noradrénaline (NA)




Les fibres réticulospinales issues des
noyaux du raphé se projettent sur la corne
dorsale et libèrent de la sérotonine qui
stimule les interneurones qui libèrent des
enképhalines
Les enképhalines inhibent la transmission
des messages douloureux aux
deutoneurones
Les fibres réticulospinales issues du locus
coeruleus se projettent également sur les
interneurones et libèrent de la NA ce qui
est analgésiant
La dépression diminue cette libération et
abaisse le seuil de la douleur alors que les
antidépresseurs et les exercices
physiques font l’inverse
Douleur 2009 138
Analgésie liée au mouvement



Des mouvements rythmiques
libèrent de la 5-HT
Mastiquer un chewing-gum est
analgésique
Le cheval en colique doit marcher

Les propriétés dopaminergiques de la
morphine chez le cheval stimulent la
marche en cercle??
Douleur 2009 139
Enképhalines
Douleur 2009 140
Endorphines
Douleur 2009 141