La physiologie de la douleur chez les animaux domestiques

1
La physiologie de la douleur chez les animaux
domestiques
ECOLE NATIONALE VETERINAIRE T O U L O U S E

• P.L. Toutain
• avril 2009

2
Les définitions
3
Importance des définitions

• Ne pas confondre douleur, stress, souffrance,
  pour rester sur le terrain de lEBM
• Dans le cadre de la neurophysiologie de la
  douleur, nécessité davoir un vocabulaire précis
  pour être capable didentifier (donc de nommer)
  et de comprendre ce quest la nociception, la
  douleur, lallodynie, lhyperalgésie, .

4
Pour obtenir les définitions internationales en
relation avec la douleur (en anglais)
5
Douleur définition de lIASP

• Expérience sensorielle et émotionnelle
  désagréable associée à des lésions tissulaires
  réelles ou potentielles ou décrites dans des
  termes évoquant une telle lésion. (Définition de
  lIASP 2007)
• Limite de cette définition pour lanimal
  (capacité de communication de lanimal)

6
Nociception

• Perception des stimulations produisant la
  douleur.
• Du latin nocere faire du mal.
• Cest la composante sensorielle de la douleur
• Pour quil y ait douleur, il faut ajouter à la
  nociception la composante émotionnelle et
  cognitive

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Douleur et souffrance

• Intégration progressive
• Nociception douleur
  souffrance
• Chez lhomme la douleur peut être à lorigine de
  souffrances
• LHomme nest pas réductible à un ensemble
  dorganes 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

8
Nociception, douleur souffrance
9
Seuil de réponse à une douleur thermique cutanée
vs. perception de la douleur

• Chez lhomme il y a une bonne homogénéité entre
  les sujets quant au seuil de la nociception pour
  un stimulus thermique chaud (entre 43.5 et
  47C )
• au-delà, la sensation de douleur varie en
  fonction de multiples critères (âge , genre,
  culture)

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Douleur, culture, religion.
11
La perception de la douleur est contextuelle
12
Douleur chez lanimalEntre le négationnisme des
professionnels et lanthropomorphisme militant
13
La douleur chez lanimal

• Il ny a aucun doute sur le fait que les animaux
  ressentent de la douleur même sils ne peuvent
  pas lexprimer verbalement
• Mais présence de pseudo-langage qui lexprime de
  façon univoque ou au contraire de façon difficile
  à reconnaître
• Nécessité dadapter la définition de la douleur
  proposée par lIASP pour lhomme
• La douleur chez lanimal est une expérience
  sensorielle aversive qui déclenche des actions
  motrices protectrices, des apprentissages
  dévitement et qui peut modifier le comportement
  social de lanimal ou du groupe

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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

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Pour avoir des informations sur la douleur chez
les espèces autres que lhomme (nécessité dêtre
membre de lIASP)
16
Un site riche de ressources sur la douleur des
animaux de rente
17
Opinion professionnelle du collège des
anesthésistes vétérinaires américains
18
Apprendre à reconnaître la douleur chez lanimal

• Nombreuses ressources sur ce site montrant les
  différentes expressions de la douleur chez
  lanimal y compris avec des vidéos

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Reconnaître la douleur chez lanimal

• Changement de lattitude générale (agitation ou
  au contraire apathie.)
• Vocalisations anormales
• Léchage, mordillements, grattage de la zone
  douloureuse pouvant aller à lautomutilation
• Modification du pelage, piloérection,
• Modification de la posture
• Modification du niveau dactivité
• Modification du comportement alimentaire
• Modification de lexpression faciale
• Salivation, sudation (cheval),
• Bruxisme (lapin, bovins, mouton, chèvre)
• etc.

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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
  lapplication du garrot.

21
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 dune section
22
Castration caudectomie

• Pour voir une vidéo sur la castration/
  caudectomie du porcelet

23
La douleur chez les animaux de laboratoire
24
Nociception, douleur souffrancece qui est
ressenti et ce qui est observable
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Douleur et souffrance chez lanimal

• Chez lanimal la notion de souffrance est
  difficile à définir, à appréhender et à mesurer
• Attention à lanthropomorphisme,
• le militantisme associatif et le cynisme
  indifférent des professionnels
• Souffrance et phylogénèse
• Différences attendues selon la place de lanimal
  dans léchelle phylogénétique
• Abeille vs. chien
• Souffrance et historique de lanimal?
• Chien beagle élevé en meute ou en labo vs. chien
  socialisé précocement avec lhomme
• Chronicité de la douleur
• Durée de vie limitée dun poulet (45 jours) vs
  douleur chronique associée à un cancer chez le
  vieux chien de la maison

26
La suite des définitions
27
Nocicepteur

• Récepteur sensible aux stimulus algogènes
• Terminaisons neuronales libres
• ne pas utiliser le terme "récepteurs de la
  douleur", car nociception et douleur nont pas la
  même définition

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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
  ny aurait pas lieu de les états dallodynie et
  dhyperalgésie

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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 dorigine centrale ou périphérique

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Douleur, allodynie et hyperalgésie
31
allodynie
Skin
Site of injury
Increased gene expression
TRAUMA
Fiber C
nociceptor
CNS
Nociceptive afferent
Stimulus (normally not painful)
PGE2 (sensibilisation)
Le coup de soleil
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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

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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

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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.

35
La douleur chronique est reconnue chez les
animaux de compagnie
36
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)

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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

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Douleurs neuropathiques chez lanimal

• Difficile à identifier mais on peut postuler
  lexistence de telles douleurs chez les animaux
  car lanimal 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..

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Douleur aiguë, persistante chronique
Douleur aiguë persistante chronique
sémiologie symptôme symptôme syndrome
mécanismes Simples, identifiés, observés Simples, identifiés, observés Flous, complexes, mal identifiés
installation récente ancienne ancienne
utilité alarme alarme Inutile maladie
Composante émotionnelle Limitée ou nulle Limitée ou nulle anxiété
Exemples Castration Caudectomie Boiterie cheval Cancer chien
40
Douleur Stress
41
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

42
Lhypnose de la souris attrapée par le chat
43
Les carnivores saisissent généralement leur
proie par lencolure ce qui crée chez la proie un
état hypnotique et dimmobilisation réflexe
(avantageuse pour le prédateur) avec une
libération massive dendorphine (anxiolytique et
analgésique pour la proie)
44
Convergence phylogénétique dans la modalité de
préhension du faible par le fort
45
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)

46
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 painno pain in the context of self and
other at P lt 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 (painno
pain) for peak activations in ACC and right
anterior insula cortex for self (green lines) and
others (red lines).
47
Utilité de la douleur signal dalarme visant à
protéger lindividu et éventuellement le groupe

• Les stimulations nociceptives qui menacent
  lintégrité physique déclenchent des réponses
  réflexes et comportementales protectrices
• Réaction dévitement (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

48
2-Neurophysiologie de la nociception
49
(No Transcript)
50
Les stimuli algogènes
51
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

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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

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Substances support des stimuli algogènes

• Bradykinine (sang)
• Sérotonine (plaquettes)
• Histamine (mastocytes) prurit
• Potassium (cellules endommagées)
• Acides (lésions tissulaires, ulcères de
  lestomac)
• Enzymes protéolytiques
• Et de façon plus générale la soupe
  inflammatoire

54
Les récepteurs sensoriels
55
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

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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

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Les récepteurs à la douleur ou nocicepteurs
58
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 daction
• Contrairement aux récepteurs somesthésiques, ces
  récepteurs maintiennent leur activité en présence
  du stimulus (pas dadaptation) et leur activité
  peut augmenter pour un stimulus donné par
  sensibilisation ce qui conduit à lhyperalgésie.
  
• Étant des terminaisons libres, on classe ces
  récepteurs daprès les fibres qui leur sont
  associées

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Sélectivité des nocicepteurs

• Les thermorécepteurs détectant les variations
  physiologiques de températures sont différents
  des nocicepteurs thermiques

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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

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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 linflammation (macrophages)
• Le Nerve growth factor (NGF) libéré par les
  macrophages se lie au récepteur tyrosine kinase
  (TrkA) et lATP se lie aux récepteurs
  purinergiques P2X3.
• lactivation de tous ces récepteurs augmente
  lexcitabilité du nocicepteur en induisant la
  phosphorylation des canaux sodique

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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 cest 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)
• linflux nerveux remonte vers le SNC qui
  interprète le message comme étant une brûlure
• Lexposition 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

63
La capsaïcine

• La capsaïcine (8-méthyle N-vanillyle
  6-nonénamide) est le composé actif du piment
  rouge (capsicum)
• Cest un alcaloïde irritant de lépithélium 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

64
La capsaïcine mécanisme daction

• Les sensations de brûlures et les douleurs
  associées à la capsaïcine résultent de
  linteraction 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.

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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 dun
  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

66
Capsaïcine et dopage chez le cheval
67
Fibres associéesaux nocicepteurs
68
Classification générale des fibres nerveuses

• Myélinisées vs. Non myélinisées
• Pour les fibres myélinisées, la vitesse de
  transmission de linflux nerveux sera fonction du
  diamètre
• Les fibres en relation avec les nocicepteurs sont
  les fibres Ad (myélinisées) et fibres C (non
  myélinisées)
• Ces fibres sont également impliquées dans la
  transmission des stimuli thermiques
  physiologiques

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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 naugmentent pas leur fréquence de décharge
  en cas daugmentation de lintensité du stimulus
• Les fibres nociceptives ne commencent à décharger
  que pour des intensités importantes elles sont
  recrutées en cas de stimulus douloureux

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Classification des nocicepteurs sur la base des
fibres associées

• Fibres myélinisées du groupe Ad
• 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

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Les fibres de la douleur
A-delta myélinisée
Fibre C Non myélinisée
72
Sélectivité des récepteursThermorécepteurs 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

73
Les voies ascendantes de la nociception
74
Les voies de la douleur généralités

• Le signal algogène est véhiculé par une fibre
  nerveuse de petit calibre (Ad 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,
  lhypothalamus 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

75
Les voies de la nociception
Substance grise de la ME
76
Types de voies nerveuses

• Afférente (Ascendante)
• transmission des influx de la périphérie vers
  lencéphale
• Neurone de premier ordre
• Neurone de deuxième ordre ou deutoneurone
• Neurone de troisième ordre
• Efférente (Descendante)
• transmission des influx de lencéphale vers la
  périphérie

77
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)

78
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 Ad et C
  émettent des collatérales qui sarticulent avec
  des neurones situés dans les couches de Rexed
  notamment la couche II (couche gélatineuse de
  Rolando)
• Les fibres Ad et C font synapse avec les
  neurones de deuxième ordre au niveau de la
  couche I (fibre Ad 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

79
F.Néospinothalamique
Les fibres Ad font synapses dans la couche I
(médiateurglutamate), décussent et donnent le
faisceau néospinothamamiqie Les fibre C font
synapses dans la couche V (médiateursubstance
P), décussent et donnent le film
paléospinothalamique
80
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

81
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

82
Voies de la douleur rapide

• Douleur rapide (1 sec)
• Protoneurone Fibres Ad vitesse 5-30m/sec
• Déclenche un réflexe dévitement
• Font synapse dans la couche I de Rexed (Lamina
  marginalis)
• médiateurglutamate durée daction 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

83
Douleur rapide et reflexe dévitement
84
Les douleurs lentes

• Les douleurs lentes peuvent devenir chroniques et
  être à lorigine 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, périaqueducalepuis le thalamus et
  le cortex secondaire
• Douleur Difficile à localiser

85
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
  lhémi-moelle controlatérale
• Ces fibres forment les faisceaux spinothalamiques
  (néospinothalamique et paléospinothalamique ou
  spinoréticulaire) qui forment la principale voie
  ascendante des stimuli thermiques et nociceptifs

86
Faisceaux spinothalamiques(système antérolatéral)
87
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

88
Neurone de troisième ordre

• Commence dans le thalamus
• Se termine dans les centres spécifiques du cortex
  
• Perception de la localisation, de la qualité, de
  lintensité du stimulus
• Permet de sentir la douleur de lintégrer aux
  expériences passées,

89
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
• Dautres 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

90
Le thalamus et ses noyaux
91
Douleurs projetées

• Activation des fibres nociceptives en aval des
  récepteurs
• Un choc sur le coude déclenche à lextrémité de
  la main une châtaigne électrique par
  stimulation mécanique du nerf ulnaire qui passe
  entre la peau et lhumérus
• 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.

92
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 ,
  lhypothalamus, et aux structures associées à la
  genèse des émotions (riposte endocrine, stress,
  peur)

93
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 doù les douleurs
  rapportées

94
Cortex pariétalcortex I et II
95
Lintégration du signal douloureux au niveau de
lencéphale à partir des relais thalamiques

• Tronc cérébral (brain stem)
• réactions végétatives
• Hypothalamus
• système neuro-endocrinien
• Hippocampe
• mémorisation et anticipation
• Cortex pariétal (CP)
• sensation douloureuse
• Cortex frontal (CF)
• souffrance, angoisse
• Rem il ny a pas de centre de la douleur

CP
CF
96
Les contrôles de la nociception et de la douleur

1. Contrôles segmentaires (médullaires) du signal
   ascendant
2. Contrôle descendant dorigine supraspinale

97
Théories du contrôle dentrée (ou contrôle du
portillon) Ronald Melzack Patrick Wall
98
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

99
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 lactivation
  concomitante des grosses fibres myélinisées qui
  innervent les mécanorécepteurs

100
Les fibres Aa et Aß 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 d et C
pénètrent dans la corne dorsale pour former,
après décussation, les faisceaux spinothalamiques
101
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 lorigine du faisceau
spinothalamique

• The Gate Control Model - Ronald Melzack and
  Patrick Wall, Pain mechanisms a new theory.
  Science v. 150 (1965) 975.

102
Neurones à convergence douleur rapportée
bases physiologiques

• Des stimulations nociceptives dorigine 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 linformation au cortex avec
  confusion possible sur lorigine de la lésion

103
Fréquence de douleurs viscérales référées

• Il nexiste pas de neurones spinaux dont la seule
  fonction soit dévaluer 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
• Dermatomezone de la peau innervée par une même
  racine dorsale

104
Exemples de douleurs viscérales référées

• Point de McBurney (autour du nombril)
  appendicite
• Angine de poitrine et douleurs thoraciques
• Douleur vésiculaires région scapulaire

Douleur rapportées dorigine cardiaque
105
Dermatome, sclérotome myotome

• Dermatome zone de la peau innervée par une même
  racine dorsale
• Sclérotome zone de los ou des fascia innervée
  par la même racine dorsale
• Myotome zone musculaire innervée par une seule
  racine dorsale

106
Le clavier équin de Roger
107
Théorie du portillon

• Les fibres de large diamètre Aa et Aß (violettes)
  peuvent inhiber, via des interneurones
  inhibiteurs (bleu), la transmission des messages
  nociceptifs véhiculés par les fibres A-d et C
  (rouge) vers les neurones secondaires qui donnent
  naissance au système spinothalamique (jaune)

108
Les neuromédiateurs du contrôle médullaire
Les fibres Ad 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
109
Facteurs douverture ou de fermeture du portillon
Porte ouverture fermeture
Stimuli physiques Étendue des lésions médications
Stimuli physiques Insuffisances dactivités physiques Contrestimulations Massage, ventouses acupuncture
État émotionnel Anxiété, inquiétude, tension.. Émotion positive, bonheur
Conditions mentales Focalisation sur sa douleur ennui Distraction concentration
110
Membres organes fantômes

• Après une amputation, presque tous les patients
  ont limpression 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

111
Massage du moignon pour soulager les douleurs
dun 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
   lactivité 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 dun 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 dactivation des fibres du
   système somesthésique et sensation de douleur
   dans le membre fantôme

112
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

113
Prurit et grattage

• Le prurit est assimilable à une sensation
  nociceptive et le grattage lève cette sensation
  par fermeture du portillon

114
Acupuncture fermeture de la porte

• Lacupuncture stimule les grosses fibres Aa et Aß
  et ferme le portillon

115
Limmobilisation est analgésique
116
Contrôle inhibiteur descendant dorigine centrale
117
Contrôle descendant dorigine centrale

• Contrôle provenant
• Du tronc cérébral
• De lhypothalamus
• Du cortex

118
Mécanismes supraspinaux du contrôle de la douleur

• Contrôles inhibiteurs descendants déclenchés par
  des stimulations cérébrales (influence de
  lhumeur, équilibre affectif et émotionnel, la
  qualité du sommeil, mémoire, la culture)
• Action par lintermédiaire de la sérotonine et de
  la noradrénaline et rôle important des opioïdes
  endogènes

119
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).
• Cest le support des douleurs neuropathiques
  antidépresseurs
• Frein endocrinien
• Interneurones à endorphines.
• Cest lanalgésie du stress ou système de survie.

120
Contrôle descendant dorigine centrale

• La stimulation de certaines zones du mésencéphale
  (substance grise périaqueducale et bulbe
  rostro-ventral) peut entraîner de profondes
  analgésies dues à lactivation de voies
  descendantes qui vont moduler la transmission des
  messages ascendants notamment au niveau des
  couches II de Rexed

121
Le système inhibiteur descendant

• La stimulation de la substance grise
  périaqueducale (PAG) du mésencéphale (libération
  denképhaline) 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

122
Le système inhibiteur descendant
Contrôle central de la douleur
Centres supérieurs
Centres supérieurs
Thalamus
Noyau du raphe magnus
E
G
?
5HT
Substance grise péri aqueducale
Douleur
Faisceau dorso lateral
Voie inhibitrice descendante
E interneurone enképhalinergique G
interneurone gabaergique 5 HT 5
Hydroxytryptamine (sérotonine)
Corne post de la moelle
123
Tord-nez et contrôle central du portillon
124
(No Transcript)
125
Tord-nez mécanisme daction

• La mise en place dun tord-nez déclenche une
  analgésie
• Signes de sédation, réduction de la FC
• Ladministration de naloxone supprime cet effet
• La mise en place dun tord-nez augmente de
  8133 les concentrations en ß-endorphines

The twitch in horses a variant of acupuncture
Science 1984 pp 1172-1173
126
Système inhibiteur descendant

• Contrôles inhibiteurs descendants déclenchés par
  des stimulations mécaniques (boucle
  spino-bulbo-spinale). Elles expliquent les effets
  analgésiants des contre-stimulations

127
Lanalgésie du stress
128
Les phénomènes de sensibilisation (amplification
de la douleur)
129
Sensibilisation

• Le système nerveux nest 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

130
Sensibilisation périphérique et centrale
Libération de glutamate, aspartate, CCK
Activation des récepteurs NMDA Production de NO,
flux de Ca
131
Mécanismes de sensibilisation périphérique
La libération de substance P dans les ganglions
de la chaîne paraverterbrale facilite la
transissions du message nociceptif
La sérotonine libérée par les plaquettes stimule
les nocicepteurs via les récepteurs 5HT1-3
132
Modlation de la sensibilisation centrale
La kétamine est un antagoniste des récepteurs NMDA
La CCK réduit laction analgésique de la morphine
133
Le reflexe daxone

• Circulation à contre-courant de neuropeptides
  algogènes (substance P) synthétisés au niveau du
  ganglion rachidien Ils sont libérés à la
  périphérie et étendent linflammation aux tissus
  adjacents créant lauto-entretien de la douleur.
• Ils sont bloqués par la capsaïcine (Algipan)

134
Réflexe daxone

• Les potentiels daction engendrés se propagent
  vers la moëlle (conduction orthodromique) mais
  également vers dautres branches terminales, avec
  sécrétion de substance P, de CGRP, de neurokinine
  A responsable dune nouvelle stimulation de
  récepteurs
• Cliniquement érythème, Œdème, hyperesthésie et
  hyper algie autour de la lésion inflammation
  neurogène - auto entretien de la douleur

135
Hypersensibilité post-traumatique ou phénomène
dembrasement (Windup)

• A la suite dun 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 damplification de la douleur
  dorigine centrale est appelé le windup
• Le wind-up est une augmentation progressive,
  fréquence dépendante, de la réponse dun neurone
  lors de lapplication répétitive de stimuli
  électriques nociceptifs identiques sur un même
  territoire il correspond à un phénomène de
  sommation temporelle

136
Phénomène dembrasement (wind-up)
Interactions entre les systèmes excitateurs et
inhibiteurs de la moelle épinière
Récepteurs post-synaptiques
OPIOIDES
ADENOSINE
Gene induction
Récepteurs pré-synaptiques
GLUTAMATE
ADENOSINE MONOXIDE DAZOTE
NMDA
PEPTIDES
FIBRE C
Substance P CGRP Neurokinine A
WIND-UP
HYPERALGESIE
GABA, Glycine ,Enképhalines, Dynorphine CCK
Neurone nociceptif de la corne dorsale
Noradrénaline 5-Hydroxytryptamine
137
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

138
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
  linverse

139
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??

140
Enképhalines
141
Endorphines