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La physiologie de la douleur chez les animaux domestiques

P.L. ToutainJuillet 2010

ECOLENATIONALEVETERINAIRE

T O U L O U S E

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B-Neurophysiologie de la nociception

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1-Sources et nature des stimuli algogènes

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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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Stimuli nociceptifs

Physiques Thermiques: brûlure,Mécaniques: piqûre, distension

(coliques)Chimiques

La soupe inflammatoire

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Substances support des stimuli algogènes

Bradykinine (sang) Sérotonine (plaquettes) Histamine (mastocytes); prurit Potassium (cellules endommagées)

boiterie à chaud Onglée

Acides (lésions tissulaires, ulcères de l’estomac) Enzymes protéolytiques Prostaglandines E2 Et de façon plus générale « la soupe inflammatoire »

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2-Les récepteurs sensoriels

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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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Sélectivité des nocicepteurs

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

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3-Les récepteurs des stimulus douloureux ou nocicepteurs

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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

Pacini ) 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

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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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Le récepteur vanilloïde

Le récepteur TRPV1, non spécifique, répond à la fois à la capsaïcine (ligand), aux températures élevées, et aux lésions tissulaires (stimulus physiques et chimiques).

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

TRPV1 appartient à une famille de protéines (les TRP) qui comporte au moins 3 classes de canaux ioniques qui assurent la transmission de signaux issus de cellules en réponse à des stimulus « transitoires » comme la lumière, la température, le pH, les stimulus mécaniques et chimiques etc.

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Le récepteur vanilloïde TRPV1

La capsaïcine active le récepteur TRPV1 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)

TRPV1 est également exprimé dans la corne dorsale, les ganglions de la chaîne latérale et le SNC

TRPV1 est exprimé dans les cellules immunitaires

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Les autres récepteurs TRPV

TRPV1 a été le premier récepteur à être cloné

Actuellement on a identifié 4 récepteurs activés par la chaleur et 2 récepteurs activés par le froid Le menthol stimule les récepteurs du froid

comme la capsaïcine active les récepteurs de la chaleur

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Les nocicepteurs et leurs récepteurs

moléculaires (exemple de la douleur

cancéreuse)

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 sodiques

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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

La capsaïcine

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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

La capsaïcine et le dopage chez le cheval

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Capsaïcine et dopage chez le cheval

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4-Fibres nerveuses associéesaux nocicepteurs

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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

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Sélectivité des fibres associées aux nocicepteurs

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

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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

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Classification des nocicepteurs sur la base des fibres associées

Fibres myélinisées du groupe Aδ Vitesse de conduction assez rapide de 20m/s Stimuli mécaniques aigus, dangereux

champ récepteur étroit Stimuli thermiques douloureux

Fibres non myélinisées du groupe C Vitesse de conduction lente de 2m/s; Récepteurs dits polymodaux (répondent à la fois aux

stimuli 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

Exemple d’une brûlure sensation immédiate: Aδ Sensation légèrement différée: fibre C

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5- Les voies ascendantes de la nociception

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Types de voies nerveuses

Afférentes (Ascendantes) transmission des influx de la périphérie

vers l’encéphale Neurone de premier ordre Neurone de deuxième ordre ou deutoneurone Neurone de troisième ordre

Efférentes (Descendantes) transmission des influx de l’encéphale

vers la périphérie

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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

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Neurones de premier ordre (1)

Substance grise de la MEPremier relai intégratif

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

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F.Néospinothalamique

V

I

Fibre Aδ

Fibres C

F. Paléospinothalamique

Glutamate

Substance P

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), décussent et donnent le film paléospinothalamique

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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

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Voies de la douleur rapide: Aδ

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

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Deuxième neurone: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

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Le faisceau paléospinothalamique

Système polysynaptique véhiculant des douleurs type colique chez le cheval

Ramifications pour le bulbe Ripostes végétatives à la douleur (tachycardie,

FR, mydriase….) Ramifications pour la formation réticulaire

Eveil Ramifications pour l’hypothalamus

Sécrétion de cortisol, autres hormones Ramification pour le système limbique

Caractère anxiogène ,

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Faisceau néospinothalamique

Système oligosynaptique véhiculant des douleurs type piqûre, coups etc.

Remonte directement vers le thalamus sans relai bulbaire, limbique etc.

Le 3eme neurone se projette sur les cortex primaire et secondaire

Douleurs bien repérées sur le plan spatiale et non anxiogènes

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Le thalamus et ses noyaux

Dans le thalamus, les principaux noyaux cibles des fibres ascendantes thermiques et nociceptives (neurones secondaires) se situent dans le complexe ventro-postérieur (VP)

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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

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Douleur 2009 44

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

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Douleur 2009 45

L’intégration du signal douloureux au niveau

de l’encéphale 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 n’y a pas de centre de la douleur

CP

CF

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Douleur 2009 46

6-Les contrôles de la nociception et de la douleur

1. Contrôles segmentaires (médullaires) du signal ascendant

2. Contrôle descendant d’origine supraspinale

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Douleur 2009 47

Contrôle de la douleur

Les stimulations périphériques perçues comme douloureuses sont transmises, modulées et intégrées à différents étages du système nerveux :

Nos conceptions sont largement fondées sur l’organisation histologique de la moelle épinière

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Douleur 2009 48

6A-Contrôle médullaire de la douleur

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Douleur 2009 49

Convergence sur les mêmes deutoneurones du système

somesthésique et des neurones impliqués dans la nociception

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Douleur 2009 50

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 décussation, les faisceaux spinothalamiques

V

Fibre Aα ou Aβ

Fibres A δ ou C

F. Spinothalamique

Pacini

Couches de Rexed

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Douleur 2009 51

Convergence des fibres Aα et Aβ sur les mêmes deutoneurones que les fibres Aδ et C: douleurs référées

V

Fibres Aδ et C

Deutoneurone

Fibres Aα et Aβ

Récepteurs cutanés

Récepteurs douleur

Récepteurs somesthésiques

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Douleur 2009 52

Douleurs référées : bases physiologiques

Des stimulations nociceptives d’origines 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 de lecture sur l’origine de la douleur

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Douleur 2009 53

Douleur référée de l’infarctus du myocarde

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Douleur 2009 54

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

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Douleur 2009 55

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

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Douleur 2009 56

Le clavier équin de Roger:exemple d’application des douleurs référées

La région cutanée douloureuse par projection peut-être hyperalgésique au palper

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Douleur 2009 57

Douleurs projetées

Douleurs projetées

Douleurs rapportéeslésionnelle

atteinte d’un élément nerveux

Douleurs référées(convergence)fonctionnelles

Douleurs viscérales

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Douleur 2009 58

Douleurs rapportées

Activation des fibres nociceptives en aval de ses 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.

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Théories du contrôle d’entrée (ou contrôle du portillon)

Ronald Melzack & Patrick Wall

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

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Douleur 2009 60

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

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Douleur 2009 61

Théorie du portillon

cell= cellules gélatineuses de Rolando de la couche II de RexedT cell =neurones secondaires de la couche V à l’origine du faisceau spinothalamique

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Douleur 2009 62

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)

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Douleur 2009 63

Prurit et grattage

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

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Douleur 2009 64

Exemple de mise en jeu du portillon

Sensation prurigineuse et grattage Alcoolisme et polynévrite Douleur d’amputation et membre

fantôme; autophagie Acupuncture

Données histologiques mésothérapie

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Douleur 2009 65

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

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Douleur 2009 66

L’immobilisation est analgésique

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Douleur 2009 67

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

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Douleur 2009 68

Massage du moignon pour soulager les douleurs d’un membre fantôme

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

Le massage de la peau stimule les corpuscules de Pacini situés en aval de la section et soulage la douleur

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Douleur 2009 69

Douleurs chroniques faisant suite aux caudectomies

On pense que la caudectomie chez les bovins et les porcins peut donner naissance à des douleurs chroniques de type “membres fantômes” vues chez l’homme avec formation d’un névrome dans le moignon

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Douleur 2009 70

Behavioral changes indicating increased sensitivity to heat or cold demonstrated increased sensitivity of the docked heifers’ tails

Image thermographique montrant l’existence de différences entre une queue normale et un moignon résultant d’une caudectomie (docked); (couleur rouge=+chaud)

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Douleur 2009 71

Acupuncture & fermeture de la porte

L’acupuncture stimule les grosses fibres Aα et Aβ et ferme le portillon

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Douleur 2009 72

6B-Contrôle inhibiteur descendant d’origine centrale

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Douleur 2009 73

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.

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Douleur 2009 74

Les 3 systèmes inhibiteurs de la douleur

Système périphérique et médullaire 1. 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,

2. Inhibition centrale Réponse descendante du cerveau vers la périphérie

(sérotonine, noradrénaline). C’est le support des douleurs neuropathiques –

antidépresseurs3. Frein endocrinien

Interneurones à endorphines. C’est l’analgésie du stress ou système de survie.

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Douleur 2009 75

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

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Douleur 2009 76

Contrôle descendant d’origine centrale

Contrôle provenant: Du tronc cérébral, de l’hypothalamus, du cortex

Substance grise périaqueducale

Noyau du raphé magnus

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Douleur 2009 77

Le système inhibiteur descendant

Contrôle central de la douleur

Centres supérieurs

Thalamus

Douleur

Noyau du raphe magnus

Faisceau dorso-lateral

Centres supérieurs

E G ? 5HT

Substance grise péri aqueducale

Voies inhibitrices descendantes

Corne postérieure de la moelle

E : interneurone enképhalinergiqueG : interneurone gabaergique5 HT : 5 Hydroxytryptamine (sérotonine)

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Douleur 2009 78

Tord-nez et contrôle central du portillon

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Douleur 2009 80

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

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Douleur 2009 81

Système inhibiteur descendant

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

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Douleur 2009 82

Facteurs d’ouverture ou de fermeture du portillon

Porte ouverture fermetureStimuli physiques Étendue des

lésionsmédications

Insuffisances d’activités physiques

Contrestimulations Massage, ventousesacupuncture

État émotionnel Anxiété, inquiétude, tension..

Émotion positive, bonheur…

Conditions mentales

Focalisation sur sa douleur

ennui

Distractionconcentration

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Douleur 2009 83

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?

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Douleur 2009 84

L’analgésie du stress

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Douleur 2009 85

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

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Douleur 2009 86

7-Les phénomènes de sensibilisation

(amplification de la douleur)

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Douleur 2009 87

Les deux types de sensibilistion

Sensibilisation périphériqueEx: Douleur inflammatoire banale

Sensibilisation centraleEx douleur chronique postopératoire

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Douleur 2009 88

Sensibilisation périphérique et centrale

Lésion tissulaire

Libération de la Soupe

inflammatoire

Activation des nocicepteurs

Sensibilisation périphérique

Douleur aiguë

Lésion tissulaire

Libération de cytokines

d’Interleukine β

Sensibilisation centrale

Neuroplasticité

Douleur chronique Post-opératoire

Libération de glutamate,

aspartate, CCKActivation des récepteurs NMDA; Production de NO, flux de Ca++

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Douleur 2009 90

Sensibilisation centrale

Le système nerveux n’est pas un simple circuit électrique

Une conséquence de l’augmentation de l’activité des nocicepteurs périphériques (faisant suite à une intervention chirurgicale, une infection…) et l’augmentation de la libération de neuromédiateurs dans la corne dorsale de la moelle épinière est la création d’un état d’hypersensibilité qui va amplifier la douleur (extension spatiale et temporelle)

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Douleur 2009 91

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

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Douleur 2009 92

Phénomène d’embrasement (wind-up)

Interactions entre les systèmes excitateurs et inhibiteurs de la moelle épinière

OPIOIDES

Récepteurs pré-synaptiques

FIBRE C

GLUTAMATE

PEPTIDESSubstance PCGRPNeurokinine A

Récepteurs post-synaptiques ADENOSINE

ADENOSINE MONOXIDE D’AZOTE

HYPERALGESIE

Neurone nociceptif de la corne dorsale

Noradrénaline5-Hydroxytryptamine

WIND-UP++++++

NMDA

GABA, Glycine ,Enképhalines, Dynorphine CCK

Gene induction

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Douleur 2009 93

Modulation de la sensibilisation centrale

Lésion tissulaire

CytokinesInterleukine β

Sensibilisation centrale

récepteurs NMDA

Neuroplasticité

Douleur chronique Post-opératoire

La kétamine est un antagoniste des

récepteurs NMDA

La CCK réduit l’action analgésique

de la morphine

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Douleur 2009 94

Surexpression de COX-2

COX-2 est l’ isoforme prédominante dans les tissus lésés et elle est la principale source de formation périphérique des prostanoïdes inflammatoires

COX-2 est également l’ isoforme prédominante dans le SNC et en cas d’ inflammation périphérique, COX-2 est surexprimé dans la moelle épinière et dans le tronc cérébral Cette surexpression est parallèle au développement des

hyperalgésies centrale observée en cas d’inflammation

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Douleur 2009 95

Surexpression de COX-2 périphérique

Augmentation de la synthèse de PGE2

PGE2 agit sur ses récepteurs membranaires (récepteurs EP)

Cela facilite la transduction du signal nociceptif (canaux sodiques tétrodoxine résistant, sensibilisation des récepteurs TRPV1 etc

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Douleur 2009 96

Surexpression de COX-2 central L’inflammation périphérique active des circuits neuronaux

afférents qui vont libérer du glutamate/aspartate et de la substance P dans la ME et activer les récepteurs AMPA et NK1

Intérêt des anesthésies tronculaires

cela entraine secondairement l’activation des récepteurs NMDA (N-methyl-D-aspartate) dans la corne dorsale

L’activation des NMDA va provoquer la surexpression d’enzymes et notamment COX-2

La surexpression de COX-2 dans la ME est maximale après un délai de 6h par rapport à l’initiation de l’inflammation périphérique.

Cela augmente PGE2 qui facilite la transmission du signal nociceptif via la libération accrue de glutamate, de neuropeptides (substance P, calcitonine…)

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Douleur 2009 97

Récepteurs au glutamate Douleur physiologique et de courte durée: activation des

récepteurs AMPA de la corne dorsale Stimulus douloureux persistant ou si bombardement

intense: activation des récepteurs NMDA L’activation des récepteurs NMDA augmente la libération de

calcium intracellulaire ce qui entraîne une réactivité accrue des récepteurs postsynaptiques

Puis augmentation de la voie de signalisation avec des kinases comme second messager ce qui conduit à un ensemble d’altérations post-traductionnelles comme la formation de récepteur NMDA métabotropique, et expression de COX2 et NO synthétase dans la corne dorsale

Cela augmente la réactivité des neurones aux libérations suivantes de glutamate

Ces phénomènes sont réversibles mais ils peuvent aussi perdurer au-delà de la cause initiale conduisant à la douleur chronique

L’expression génique dans les neurones peut entraîner des altérations phénotypiques de longue durée

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Douleur 2009 98

Sensibilisation centrale On peut prévenir cette sensibilisation

Analgésie préemptive et préventive en chirurgie

Cette sensibilisation peut favoriser la chronicité et la souffrance

La sensibilisation centrale joue un rôle majeur dans les douleurs neuropathiques