Bases neurophysiologiques de la douleur et de la nociception

Jean Claude Willer

1. Département de Neurophysiologie CliniquePôle des Maladies du Système NerveuxHôpital Pitié-Salpêtrière

2. Laboratoire de NeurophysiologieFaculté de Médecine Paris 6Université Pierre et Marie Curie

UE1 – vendredi 28 Novembre 2014

Comprendre, prévenir, guérir la maladie mais aussi prévenir et soulager la douleur sont les deux fondements de la médecine. En effet, la douleur représente plus de 90 % des causes de consultations. Ce symptôme subjectif, complexe et multidimensionnel est difficile à définir. Le vocabulaire médical est riche de locutions ou de qualificatifs permettant de différencier les douleurs ( en « coup de poignard », « lancinante », « fulgurante », etc…) qui témoignent de la variété des sensations perçues mais illustrent aussi la difficulté àles décrire de façon précise et à donner une définition globale de la douleur.

Louis Jouvet et Odette Balzac dans une scène de Knockpièce de Jules Romains, théâtre de l’Athénée, 1937

Plan du cours 1Définition – classificationLa périphérie

les nocicepteursles fibres nerveusesl’inflammation

Intégration spinaleneurones nociceptifs spécifiques (couche I)neurones convergents (couche V)

Explication de la douleur référée

Voies ascendantes de la moelle au cortex

Contrôle des messages nociceptifsAu niveau spinal

segmentaireintraspinalsupra-segmentaire

Au niveau supraspinalstructures sous-corticalescortex

Aspects physiopathologiques et stratégies thérapeutiques

PharmacologiquesPhysiquesPsychologiques

Plan du cours 2

Tentative de définition de la douleur par l’Association Internationale d’étude de la douleur (IASP) :

« Il s’agit d’une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable, associée à

une lésion tissulaire réelle ou potentielle, ou décrite en termes d’une telle lésion »

Retenir également le caractère multidimensionnel de la douleur

Définition – classification

From Luis Villanueva 2006

Multidimentional aspect of pain

Saint Sébastien (détail) – Andrea Mantegna vers 1459Kunsthistorisches museum - Vienne

Aspects multidimentionnel :

Douleurs physiques

Souffrances morales

D. Aiguë D. Chronique

Symptôme Syndrome

Utile Inutile

Protectrice Destructrice

Signal d’alarme Douleur -maladie

Définition – classification

Signal d’alarme Maladie chronique

D. Aiguë

Symptôme

Utile

Protectrice

Signal d’alarme

Douleur Chronique

D. Chronique

Syndrome

Inutile

Destructrice

Douleur -maladie

Extéroceptive Proprioceptive Viscérale

MusclesOs

articulations

Tous les viscères

•Cœur•Reins

•Poumons•Etc..

PeauTissus

sous-cutanés

PincementPiqûreBrulureEtc..

CrampesFracturesTendinitesLuxations

Etc..

ColiquesUlcères

Angine de poitrine

Appendicite

DOULEURS Définition – classification

les nocicepteurs :propriétés générales communes

Seuil de décharge élevéPolymodaux

Terminaisons libres des fibres périphériquesA Delta (A) : myélinisées de fin diamètre

vitesse de conduction : 15-30 m/s

C : fibres amyéliniquesvitesse de conduction : 0.5-1m/s

épiderme

derme

corpusculede Pacini

disquesde Merkel

corpusculede Meissner

corpusculede Ruffini

récepteur dufollicule pileux

fibresC

fibresA

fibresA

terminaisons libres

Nocicepteurs

Coupe de nerf et fibres nerveuses A delta et C

l’inflammation et la douleur inflammatoireAprès lésion : cutanée, muqueuse, tendino-musculaire,

articulaire, osseuse ou viscérale

•douleur à type de piqûre •douleur rapide•Fibres A•(système lemniscal)

•douleur lente•Fibres C•douleur à type de brûlure•(système extra-lemniscal)

2 secondes

Expérience de stimulation thermique « laser » sur le dos de la main Dessin de la sensation et explication du dessin

l’inflammation et la douleur inflammatoireAspects neurochimiques

Intégration spinale des messages nociceptifs

Neurones nociceptifs spécifiques (couche I)Situés dans les couches les plus superficielles de la corne dorsale de la moelle, Ils ne reçoivent que des messages nociceptifs

Neurones convergents (couche V)Situés dans des couches plus profondes• Reçoivent à la fois des messages tactiles et nociceptifs émanant d’un même territoire cutané.

• Reçoivent également des messages nociceptifs d’origineviscérale (explication possible des douleurs référées)

Donner des exemples

II I

I I I

IV

V I

V I I

X

IX V II I

V

racine postérieure

s e n s ib i l i t é st a c t i l e e t

p r o p r i o c e p t iv e :f i b r e s A

Cordonspostérieurs

ganglionrachidien

s e n s i b i l i t ét h e r m o - a lg i q u e :

f i b r e s A e t C

Intégration spinale des messages nociceptifs

Couche I

Couche V

Explication de la douleur référée

différence avec la douleur projetée

Voies ascendantes lemniscales

s t i m u l u sm é c a n i q u e

B u lb e

n o y a u x d e sc o r d o n s

p o s t é r ie u r s

M é s e n c é p h a l e

P o n t

D ie n c é p h a le

c o r t e xs o m e s t h é s i q u e

T é le n c é p h a le

c o r t e xs o m e s th é s i q u e

l e m n i s q u e m é d i a n

thalamuslatéral

Sensibilité Proprioceptive et Tactile épicritique (Tact fin, discriminatif)

Voies ascendantes extralemniscales

P o n t

D ien cé p h a le

T é le n c é p h a le

stim u lu sn o c ic ep tif

M é s en c é ph a le

D ien cé p h a le

T é le n c é p h a le

m u sc le

m o to ne uro ne

ne uro nepréga ng lion a ire

N T S

P B

Gi

Am yg da le(ce ntra lis )

R B V M

D ien cé p h a le

S G P A

q ua dran tan téro-la té ral

n eu ro nep os tga ng lio n aire

ad ré ne rg iq u e

B u lb e

H y po th alam u s

R B V Lr

RB V Lc

M é se n c ép h a le

P o n tB u lb e

D ie ncé p h a le

T é len c ép h a le

f o r m a t i o nr é t ic u lé e

th alam u sla té ra l

th alam u sm é dian

co rte xl im b iq ue

m o ton e u r o n e

co rte xso m e sth ésiq ue

P o n tB u lb e

D ie ncé p h a le

T é len c ép h a le

fo rm a tio nré tic u lée

thalamuslatéral

thalamusmédian

co rte xlim biq ue

co rte xso m e sth ésiq ue

co rte xso m e sth ésiq ue

stim u lusn oc ic ep tif

m u sc le

n eu ro nep os tga ng lio n a ire

ad ré ne rg iq u e

m o to ne uro ne

ne uro nepréga ng lion a ire

Sensibilité thermo-algésique

C Syndrome cordonal postérieurA syndrome de Brown -Séquard

B Syringomyélie D Cordotomie antéro-latérale

Projections corticales des messages douloureux

Contrôle des messages nociceptifsAu niveau spinal

1.Segmentaire (gate control)

2. intra-spinal3. supra-segmentaire

Contrôle des messages nociceptifsau niveau spinal : contrôle segmentaire (Gate Control Theory of Pain)

Applications cliniques : TENS (transcutaneous electrical nerve stimulation)

contrôlecentral

fibres de grosdiamètre

A

fibres de findiamètre

C

+

-+

++

-

- lllll

lllllllllll l l l l

messagetactile

messagenociceptif

SG C.Cible

Aet

Example of the TENS procedure for rheumatic pain in the left hand associated with algodystrophic changes of the fingers skin

Large electrodes stimulatingsimultaneously the cutaneous fibers of

the median, ulnar and radial nerves

Contrôle des messages nociceptifsAu niveau spinal

1. segmentaire

2. Intra-spinal (neurochimique)

3. supra-segmentaire

Plan du cours 2

Contrôle intra-spinal des messages nociceptifs :La Mét-Enképhaline (et la morphine) bloquent la transmission du

message nociceptif dès le premier relai médullaire

terminaison d'uneafférence de fibre C

récepteursopioïdergiques

interneurone àmét-enképhaline

couchesII - III

couche V

neuroneconvergent

fibre C

SP

Contrôle des messages nociceptifsAu niveau spinal

1. segmentaire

2. intraspinal

3.supra-segmentaire (CIDN)

Plan du cours 2

Contrôle spinal des messages nociceptifs : au niveau supra-spinalLes Contrôles Inhibiteurs Diffus induits par Stimulations Nociceptives

(CIDN)

fibresA et C

quadrantantéro-lateral

CIDN

formationréticuléebulbaire

funiculuspostéro-lateral

funiculuspostéro-lateral

stim ulusnociceptif

Contrôles Inhibiteurs Diffus induits par Stimulations Nociceptives (CIDN) Une douleur forte masque une douleur plus faible hétérotopique

Phénomène connu en médecine populaire sous le nom de contre-irritation

CIDNUne douleur forte masque une douleur plus faible hétérotopique

Phénomène connu en médecine populaire sous le nom de contre-irritation

Au niveau supraspinal

Phénomènes attentionnelsAttention sélective – dérivation de l’attention sur un autre site

SuggestionHypnoseSofrologieStressEffets placebos.. etc..

Une avancée médicale.Une avancée médicale.

Contrôle supraspinal inhibiteur : phénomènes attentionnels

Stress et douleur !!! Une longue histoire…..

Saint Sébastien (détail) – Andrea Mantegna vers 1459Kunsthistorisches museum - Vienne

Aspects multidimentionnel :

Douleurs physiques

Souffrances morales

Louis Jouvet et Odette Balzac dans une scène de Knockpièce de Jules Romains, théâtre de l’Athénée, 1937

Une avancée médicale.Une avancée médicale.