La physiologie de la douleur chez les animaux domestiques by uRQ2xgE

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									  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


                                              Cognition
Souffrance      Cortex frontal                   analyse             Sociologie
                                             Culture, histoire




Douleur          Rhinencéphale,                Emotion               Psychologie
               formation réticulée
                                                 Anxiété,




Nociception      Des récepteurs au            Sensation              Physiologie
               cortex pariétal (sensitif)   capacités sensorielles



                                                                        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
                       Description verbale, pseudolangage???
Souffrance
                      Homme; quid des autres mammifères



                                     Emotion
 Douleur           Tachycardie, sudation, hypercortisolémie        …
              Toutes les espèces de mammifères; quid des autres??




                                    Sensation
Nociception         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
             Abeille vs. chien
   Souffrance et historique de l’animal?
             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           Limitée ou nulle             anxiété
émotionnelle
Exemples        Castration          Boiterie    Cancer chien
               Caudectomie          cheval            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           de nociception
       Douleur cutanée
            choc, traumatismes, brûlure
       Douleurs somatiques
            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
       toucher, pression légère
       Corpuscule de Meissner (toucher), corpuscule de
        Pacini (pression en profondeur), corpuscule de Merkel
        (pression en profondeur)
   Thermorécepteurs
       Chaud, froid
       Corpuscules de Krause (diminution de la température
        & toucher) et de Ruffini (dans la peau )
   Propriocepteurs
       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
       600 terminaisons libres au cm2
       Localisation précise de la douleur
   Viscères
       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 N-
    vanillyle 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         Fibre C
                Non myélinisée
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


                   I          Glutamate




                          V
      Fibre Aδ

            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:
             Se projette dans le thalamus ventrobasal
              (VB)
             Impliqué dans la douleur aiguë et la
              perception de la température (non algogène)
        Le faisceau paléospinothalamique ou
         spinoréticulaire:
             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)
       réactions végétatives          CP

   Hypothalamus
       système neuro-endocrinien
                                                 CF
   Hippocampe
       mémorisation et anticipation
   Cortex pariétal (CP)
       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           médications
                    lésions
                    Insuffisances         Contrestimulations
                    d’activités           Massage,
                    physiques             ventouses
                                          acupuncture
État émotionnel     Anxiété,              Émotion positive,
                    inquiétude,           bonheur…
                    tension..
Conditions          Focalisation   sur   Distraction
mentales            sa douleur            concentration
                    ennui                        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)
        Les Fibres sensitives cutanées ou articulaires de
        gros calibre, inhibent les fibres des voies de la
        nociception de petit calibre
           massage,

   Inhibition centrale
       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 rostro-
    ventral) 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

                                                                       Noyau
                           E      G        ?            5HT           du raphe
                                                                      magnus

                  Substance grise péri aqueducale




Douleur                  Voie inhibitrice descendante         Faisceau
                                                              dorso lateral
                                   E : interneurone enképhalinergique
           Corne post              G : interneurone gabaergique
          de la moelle             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-bulbo-
               spinale). 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                                 Libération
   inflammatoire                            de cytokines
                                          d’Interleukine β
                          Libération de
 Activation des            glutamate,                         Activation des
  nocicepteurs
                         aspartate, CCK   Sensibilisation     récepteurs NMDA;
                                             centrale         Production de NO,
                                                              flux de Ca++
             Sensibilisation
              périphérique

                                                        Neuroplasticité

                        Douleur aiguë


                                                                  Douleur chronique
                                                                   Post-opératoire

                                                                 Douleur 2009 130
Mécanismes de sensibilisation périphérique
                          La libération de substance P
 Lésion tissulaire          dans les ganglions de la
                             chaîne paraverterbrale
                           facilite la transissions du
 Libération de la              message nociceptif
       Soupe
   inflammatoire

 Activation des                               La sérotonine
  nocicepteurs                               libérée par les
                                           plaquettes stimule
                                            les nocicepteurs
                Sensibilisation            via les récepteurs
                 périphérique                    5HT1-3



                              Douleur aiguë

                                                   Douleur 2009 131
  Modlation de la sensibilisation centrale

                          Lésion tissulaire



  La kétamine est un
    antagoniste des          Cytokines
                           Interleukine β
   récepteurs NMDA


                         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 D-
                   aspartate) 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
                                     Récepteurs post-
           OPIOIDES                  synaptiques
                                                                        ADENOSINE

                                                   Gene
Récepteurs pré-                                    induction
synaptiques
                               GLUTAMATE        NMDA                     ADENOSINE
                                                                       MONOXIDE D’AZOTE
                               PEPTIDES
   FIBRE C                     Substance P
                               CGRP               WIND-UP
                               Neurokinine A      ++++++
                                                                       HYPERALGESIE
GABA, Glycine ,Enképhalines,                    Neurone nociceptif
     Dynorphine CCK                             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

								
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