Types de nocicepteurs Nocicepteurs unimodaux : stimulations intenses: Mécano-nocicepteurs: stimulations mécaniques Thermo-nocicepteurs: chaleur ou froid intense Chémo-nocicepteurs: histamine et autres substances chimiques Nocicepteurs polymodaux: répondent à des stimulations douloureuses thermiques, mécaniques et chimiques Afférences sensorielles primaires douleur aigue légère immédiate, piqure douleur diffuse inconfortable, brulure •Fibres C = 60 à 90 % des f. afférentes Apperçu rapide des mécanismes.. Stimulations mécaniques Déformation de la membrane du nocicepteur ouvre des canaux ioniques et entraîne sa dépolarisation Les cellules autour du site lésionnel vont sécréter des substances qui produisent l’ouverture de canaux ioniques : 1. Protéases Dégradent une protéine, ce qui produit la bradykinine dépolarise les nocicepteurs 2. ATP Active des canaux ioniques dépendant de l’ATP dépolarise 3. Ions K+ Augmentation de [K+] extracellulaire dépolarise Type de stimuli douloureux Nociception thermique: Chaleur détruit les tissus ouvre des canaux ioniques à des températures > 45°C Hypoxie: Entraîne une production d’ATP anaréobie acide lactique, acidification qui activent les canaux ioniques des nocicepteurs Nociception chimique (ex. piqûre d’abeille): Activation de cellules du système immunitaire qui produisent de l’histamine qui active les nocicepteurs et dilate les capillaires (œdème) Les voies centrales de la nociception Types de voies nerveuses • Afférentes (Ascendantes) • Influx de la périphérie vers l’encéphale • Neurone de premier ordre ou protoneurone • Neurone de deuxième ordre ou deutoneurone • Neurone de troisième ordre • Efférentes (Descendantes) • Influx de l’encéphale vers la périphérie Neurones de premier ordre – Le signal algogène véhiculé par une fibre nerveuse de petit calibre (Aδ ou C)… – …se dirige vers la corne postérieure de la moelle épinière (par la racine dorsale) où il existe un premier relais intégratif Substance grise de la ME Premier relai Voies de la douleur rapide: Aδ • Douleur rapide (1 sec) • Déclenche un réflexe d’évitement (voir cours sur la motricité) • Font synapse dans la couche I et V de la corne dorsale • Neuromédiateur = glutamate; durée d’action en milliseconde Les douleurs lentes: fibres C • Font synapse dans la couche II (interneurones) et V (deutoneurone) de la corne dorsale • le neuromédiateur = substance P lentement libérée et éliminée (min) • Douleur difficile à localiser • Les douleurs peuvent devenir chroniques • Typique des destructions Neurones de deuxième ordre • Leurs axones croisent la ligne médiane (décussent) et montent vers le tronc cérébral par le cadran antérolatéral (ventrolatéral) de l’hémimoelle controlatérale • Ces fibres = faisceaux spinothalamiques : • principales voies ascendantes des stimuli thermiques et nociceptifs cadran antérolatéral décussation 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), décussentDouleur et donnent le 2009 11 faisceau paléospinothalamique Deuxième neurone: Les faisceaux spinothalamiques • 2 contingents principaux: • 1) Le faisceau néospinothalamique • Se projette dans le thalamus ventropostérieur (VP). Pas de relais • douleur aiguë (piqure, coups) et perception de la température (non algogène) • Douleurs bien repérées sur le plan spatial et non anxiogènes • Fibres A-delta Deuxième neurone: Les faisceaux spinothalamiques • 2) Le faisceau paléospinothalamique ou spinoréticulaire • Se projette sur • la formation réticulaire (éveil), • bulbe (Ripostes végétatives à la douleur: tachycardie, mydriase….), • l’hypothalamus (Sécrétion de cortisol..), • le système limbique (Caractère anxiogène). • Puis sur le noyau intralaminaire thalamique • douleurs profondes, chroniques… fibres C Somesthésie Douleur Neurone de troisième ordre • Du thalamus…. • …au cortex • Perception de la localisation, la qualité, l’intensité du stimulus • Permet de sentir la douleur, de l’intégrer aux expériences passées Le thalamus et ses noyaux Thalamus • Cibles des fibres ascendantes thermiques et nociceptives (neurones secondaires) vers le complexe ventro-postérieur (VP) du thalamus • Le VPM (médian) pour les signaux issus de la tête • Le VPL (latéral) pour les signaux du reste du corps • Les noyaux intralaminaire reçoivent des projections de la formation réticulaire = mise en alerte liée à la douleur Du Thalamus au cortex.. • du VPL et VPM cortex somesthésique I et II : localisation • des noyaux intralaminaire • Vers toutes les régions corticales : mise en alerte • Vers système limbique, l’hypothalamus, et structures associées à la genèse des émotions (riposte endocrine, stress, peur…) Cortex pariétal et douleur • somatotopie précise pour la peau et les articulations, • imprécise pour muscles et vaisseaux, • inexistante pour les viscères d’où les douleurs projetées Images fonctionnelles de différentes douleurs ( Pet-scanner) il n’y a pas de centre de la douleur La douleur : comparaison avec les voies du toucher 3 neurones Voies thalamocorticale Voies thalamocorticale Voies du lemnisque médian Noyaux des Colonnes dorsales Voies des Colonnes dorsales Entrées sensorielles Voies spinothalamiques Decussation médullaire Contrôles de la nociception et de la douleur 1. Contrôles segmentaires (médullaires) du signal ascendant 2. Contrôle descendant (supraspinale) vers la moelle épinière 1) Contrôle segmentaire : véritable « neurochimie du carrefour médullaire » … • Trois groupes de neuromédiateurs entre afférences nociceptives sensorielles et neurones nociceptifs spinaux : • acides aminés excitateurs : aspartate glutamate (récepteurs AMPA et NMDA), • acides aminés inhibiteurs : GABA, glycine • neuropeptides = neuromodulateurs : substance P (P comme Pain), CGRP, somatostatine, cholecystokinine, neurokinine A…et opioïdes endogènes. … et des croisements ... • Neurones « convergents » : reçoivent des informations de structures somatiques et des viscères : • Si pathologie viscérale : en + de la douleur viscérale, existent des douleurs ressenties dans les territoires somatiques correspondants . • C’est la convergence viscérosomatique qui explique le phénomène de « douleur projetée » • Les voies venant des viscères sont les mêmes que celles de la nociception cutanée Les « douleurs projetées » sont rapportées par « erreur », lors de l’analyse corticale, au métamère cutané (le plus largement représenté) alors que l’origine réelle est viscérale, articulaire ou musculaire • Point de McBurney (autour du nombril) & appendicite • Angine de poitrine et douleurs thoraciques • Douleur vésiculaires & région scapulaire Douleurs projetées d’origine cardiaque Les 2 systèmes inhibiteurs de la douleur 1. Gate control médullaire (théorie du portillon) 2. Inhibition centrale 1) Théorie du portillon 1) Théorie du portillon • Les fibres larges Aα et Aβ inhibent la transmission des messages nociceptifs entre fibres A-δ et C et neurones secondaires (système spinothalamique, FST) en activant des interneurones inhibiteurs. La douleur: modulation enkephalines interneurone Canal Ca++ voltage-dependant Ca++ Conditions normales _ PA Ca++ Ca++ Substance P Fibre nociceptive Deutoneurone Le message douloureux passe Libération vésiculaire de SP La douleur: modulation enkephalines interneurone Canal Ca++ voltage-dependant Ca++ Conditions normales + Gate control _ second messager PLC Ca++ Substance P Fibre nociceptive Ca++ Deutoneurone Le message douloureux ne passe pas PAS DE Libération vésiculaire de SP Modulation du message douloureux : compétition entre fibres C et fibres A-alpha-beta interneurone Exemple de mise en jeu du portillon: • Le prurit, assimilable à une sensation nociceptive. Le grattage lève cette sensation par fermeture du portillon • Alcoolisme et polynévrite • Si on se cogne, la réaction naturelle (et efficace) est de se frotter vigoureusement la zone en question Exemple de mise en jeu du portillon: Massage du moignon pour soulager les douleurs d’un membre fantôme 1. La section du membre a supprimé l’activité des neurones sensitifs type corpuscule de Pacini etc. 2. Les fibres de type C peuvent bourgeonner dans le moignon, se trouver comprimer et bombarder de signaux nociceptifs la ME 3. déséquilibre au niveau du « gate control » par défaut d’activation des fibres du système somesthésique et sensation de douleur dans le membre fantôme Le massage stimule les corpuscules de Pacini et soulage la douleur Exemple de mise en jeu du portillon: Acupuncture & fermeture de la porte • L’acupuncture stimule les grosses fibres Aα et Aβ et ferme le portillon Inhibition centrale Le cortex Les structures cérébrales modulent l’activité des structures sousjacentes Le thalamus Le tronc cérébral La moelle CONTRÔLES INHIBITEURS SUPRA-SEGMENTAIRES Contrôles inhibiteurs descendants • Du cerveau (tronc cérébral, thalamus, hypothalamus, cortex) vers la corne postérieure • Contrôles toniques: Permanents • Sérotonine (ou 5-HT des ny du raphé), • Noradrénaline (NA, du locus coeruleus) • CIDN: contrôle inhibiteur descendant déclenché par stimulation nociceptive (endorphines) • En cas de douleur • Renforcement de l’inhibition • Contraste, bruit de fond FAISCEAU DESCENDANT bloque la transmission des messages nociceptifs Contrôles inhibiteurs déclenchés par stimulations cérébrales (influence de l’humeur, équilibre affectif et émotionnel, la qualité du sommeil, mémoire, la culture…) La libération de ces neurotransmetteurs inhibe les neurones ascendants du faisceau spinothalamique créant une analgésie généralisée descendante • VOIE SEROTONINERGIQUE (noyau du raphé) Sérotonine Stimulation de la substance grise périaqueducale (PAG) du mésencéphale (libération d’enképhaline) La douleur: modulation systeme inhibiteur Substance Grise périacqueducale Mésencéphale Bulbe rachidien interneurone Inhibiteur à Enkephalines 5-HT Inhibition des voies montantes par la sérotonine (voie descendante) • 4 possibilités • Voie entrante • Voie spino-thalamique • Un IN • Les trois à la fois La douleur: modulation enkephalines interneurone Canal Ca++ voltage-dependant Ca++ Conditions normales + Contrôle descendant _ second messager PLC Ca++ Substance P Fibre nociceptive Ca++ Deutoneurone Le message douloureux ne passe pas PAS DE Libération vésiculaire de SP Systèmes descendants modulant la transmission ascendante de la douleur Composante émotionnelle Systèmes descendants mis en jeu par la douleur…. La théorie du Gate control à l'origine des traitements modernes de stimulation. • L’inhibition possible du message nociceptif par la stimulation des afférences myélinisées de gros calibre (voies du tact) a permis la mise au point d'appareils de neurostimulation électriques. Il existe un post-effet à ces stimulations (libération d’endo-opioïdes) • 4 types: - neurostimulation transcutanée : TENS, facile à mettre en œuvre. Indications uniquement périphériques. - neurostimulation médullaire : implantation d'électrodes épidurales reliées à un stimulateur implanté sous la peau. - Parfois indiquée dans les douleurs de type sciatique chronique ... Médiocre résultat sur les lésions médullaires (lésions des voies lemniscales) - neurostimulation du cortex moteur (repérage stéréotaxique et neurophysiologique) - neurostimulation thalamique RESUME • la transmission des messages nociceptifs est réglée par une balance entre diverses influences. • La douleur survient lorsqu’il y a rupture d’équilibre en faveur des messages excitateurs : soit par excès de nociception soit par déficit des contrôles inhibiteurs (douleurs « de désafférentation », neurogènes, neuropathiques) soit les 2 : douleurs mixtes +++ Sans oublier un vaste champ : celui des douleurs sine materia / douleurs psychogènes - / abaissement du seuil nociceptif ? - / mécanismes psychologiques amplificateurs de douleurs ? - douleurs morales ou souffrances...