Douleur (physiologie de la)

Il est possible d'opposer deux types de douleurs :

• La douleur due à un excès de nociception (perception exagérée de la douleur). Ce type de douleur est le résultat d'une augmentation de la transmission des messages douloureux qui sont transportés par les fibres fines. Pour venir à bout des douleurs par excès de nociception il est nécessaire d'utiliser des antalgiques (aspirine, paracétamol, dextropropoxyphène, dérivés morphiniques etc.).
• La douleur par défaut d'inhibition ou désafférentation. Il s'agit des douleurs de type neurogène qui font suite à l'atteinte d'un nerf périphérique. Il peut s'agir entre autres d'une section, d'une amputation, d'une lésion nerveuse due à l'utilisation de la radiothérapie, de zona etc. Les douleurs par défaut d'inhibition sont le résultat de l'altération des systèmes inhibiteurs d'origine centrale. Les médicaments employés pour lutter contre ce type de douleurs sont des substances ayant une action centrale. Il s'agit des antiépileptiques (carbamazépines, clonazépam : Rivotril, gabapentine : Lyrica, etc.) et des antidépresseurs tricycliques.

Les patients souffrant de cancer entraînant l'apparition de douleurs sont exposés aux deux types de douleurs simultanément ou successivement.
Phénomènes d'embrasement.

Le phénomène d'embrasement
L'apprentissage sur le plan cognitif c'est-à-dire faisant appel à l'intelligence nécessite des connexions neuronales c'est-à-dire des articulations ou si l'on préfère le passage de l'influx nerveux entre deux ou plusieurs neurones. Il semble que cet apprentissage se fasse consciemment c'est-à-dire intentionnellement. En fait à bien y réfléchir, l'apprentissage est également inconscient. Il semble également que seul le cerveau soit capable de mener à bien cet apprentissage. En fait, ici également, en y réfléchissant de plus près, n'importe quelle structure nerveuse contenant des connexions neuronales est susceptible d'engendrer un processus d'apprentissage.
Il est intéressant de se pencher un instant sur les structures anatomiques susceptibles de favoriser l'apprentissage. La moelle épinière et le tronc cérébral qui est une zone du système nerveux située au-dessus de la moelle épinière participent au processus d'apprentissage mais dans son côté sombre puisqu'il permet de ressentir des douleurs parfois pour longtemps et de façon permanente. On qualifie cette perception de la sensibilité douloureuse, d'apprentissage pathologique.

Il existe, sur le plan neurophysiologie, un phénomène qui porte le nom de phénomène d'embrasement et qui a lieu au niveau de la corne postérieure de la moelle épinière. Quand des impulsions dédiées à générer des douleurs (impulsions nociceptives) surviennent de manière continue et soutenu on remarque qu'au niveau de la moelle épinière, en son sein, et au niveau des ganglions rachidiens se met en place un processus qui augmente, c'est-à-dire qui intensifie, la transmission nociceptive et consécutivement, des stimulations ou du message douloureux vers le cerveau. Le terme embrasement (en anglaiswind up), en français sensibilisation centrale, désigne une intensification des douleurs légères en douleurs intenses, parfois intolérables.
Pour comprendre ce phénomène il est nécessaire de connaître les notions suivantes. La perception initiale de la douleur est le résultat, en grande partie, de la sécrétion et de la libération de substances au niveau de certains neurones : le glutamate. Les neurones en question sont ceux composant les fibres nerveuses de type nociceptive C. Néanmoins ces mêmes fibres nerveuses, et plus précisément les parties terminales que l'on appelle des terminaux, libèrent également d'autres transmetteurs, d'autres substances telles que la substance P ou d'autres substances tel que le peptide lié au gène de la calcitonine (CGRP). Les connexions entre les différents neurones sont susceptibles d'être intensifié c'est-à-dire soutenus par un phénomène de renforcement de ses connexions par l'intermédiaire des effets du glutamate sur les récepteurs NMDA, en présence de substance P.
Il est intéressant de se pencher un instant sur le phénomène d'intensification c'est-à-dire d'accentuation de la libération de ces substances qui augmentent le seuil douloureux. Il est possible d'envisager le mécanisme suivant.
Chacun sait qu'un processus psychologique déstabilisant est susceptible d'augmenter une douleur. Autrement dit une contrariété, une anxiété, une peur, tout processus que l'on peut qualifier de négatifs, est susceptible d'accentuer le phénomène douloureux. Pour preuve, le relâchement, chaque chose ayant une connotation agréable (un effleurement doux, une caresse) a tendance à diminuer le phénomène anxiogène et la douleur. Ceci pourrait expliquer l'accentuation de la sécrétion de la substance P et du peptide lié au gène de la calcitonine.

Le terme hyperalgésie est donc le processus qui est le résultat de celui d'embrasement, conduisant à une augmentation de la sensibilité c'est-à-dire à une hypersensibilité aux stimulations douloureuses.

Le terme allodynie désigne une sensation douloureuse survenant à la suite d'un toucher léger qui ne devrait pas, normalement c'est-à-dire physiologiquement, entraîner de douleur. Autrement dit le phénomène d'embrasement douloureux est susceptible d'expliquer la transformation de légères douleurs en douleurs importantes voir intolérables.
Toutes les fibres nerveuses de l'organisme ne sont pas uniquement destinées à transporter la douleur. Autrement dit certaines fibres, qui habituellement sont utilisées pour transporter de simple phénomène de sensation (toucher, chaleur, froid etc.) sont, au cours des phénomènes d'embrasement, utilisées pour transporter la douleur. Ceci signifie qu'une légère stimulation (comme par exemple quand on appuie légèrement sur un tendon chez un individu atteint de fibromyalgie) entraîne une douleur presque insupportable.

Nous avons là, peut être, un dépit des piste susceptible susceptible d'expliquer les mécanismes douloureux survenant au cours de la fibromyalgie.

Les informations de sensibilité captées par les récepteurs cutanés sont transportées et sont traitées par des systèmes différents :

Le système lemniscal ou système de la sensibilité profonde correspond à la sensibilité musculaire tendineuse et à une partie de la sensibilité tactile. Le système lemniscal est constitué de fibres nerveuses volumineuses contenant beaucoup de myéline qui sont regroupées dans la moelle épinière sous la forme d'un faisceau qui conduit et qui chemine dans les cordons postérieurs de la moelle épinière c'est-à-dire la partie arrière de celle-ci, mais aussi dans la partie interne du tronc cérébral partie du système nerveux situé juste au-dessus de la moelle épinière.

Le système extra lemniscal quant à lui véhicule la sensibilité du chaud et du froid et la douleur mais également une partie de la sensibilité tactile. Ce système extra lemniscal est constitué de petites fibres nerveuses qui contiennent, au contraire de celle du système lemniscal, peu ou pas de myéline.
À l'intérieur de la moelle épinière les fibres du système extra lemniscal font relais dans la corne postérieure puis elles constituent un faisceau que l'on appelle spinothalamique car allant de la moelle épinière vers le thalamus et ayant une situation externe dans la moelle épinière et le tronc cérébral.
Les deux systèmes sensitifs convergent sur le thalamus qui correspond à une zone profonde du cerveau ou les informations seront traitées et où le cerveau coordonnera les informations avec d'autres informations comme celles provenant de la vue, de l'oui, de l'équilibre.

Après traitement, la nouvelle information est projetée au niveau du cortex pariétal du cerveau où elle acquière une représentation consciente grâce aux neurones contenus dans ce cortex pariétal.

Le système méniscal permet de fournir beaucoup d'informations conscientes alors que le système extra méniscal quant à lui constitue plutôt un système d'alarme qui permet des réactions de retrait d'un individu confronté par exemple à des agressions. Ce système permet également des adaptations circulatoires au changement de température entre autres.

La différence entre les deux systèmes explique qu'en présence d'atteinte et de lésions portant uniquement sur l'un des deux, il soit observé une différenciation d'apparition de la symptomatologie neurologique.

La douleur est le résultat de l'excitation des nerfs, plus précisément des fibres composant les nerfs et aboutissant à un message nerveux : le stimulus douloureux ou douleur. Cet influx nerveux prend naissance à l'endroit où démarre en quelque sorte l'agression de l'organisme c'est-à-dire au niveau des récepteurs qui portent de nocicepteurs constitués par les terminaisons nerveuses sensibles aux stimulations douloureuses. Ces récepteurs nociceptifs sont situés dans la peau, dans les veines, les artères, les muqueuses (couche de cellules recouvrant l'intérieur des organes en contact avec l'air) les tendons, les os etc... Les nocicepteurs siègent également dans les viscères. Une lésion tissulaire aboutit à l'accumulation de substances algogènes (substance destinée à engendrer la douleur), il s'agit entre autres de la bradykinine, de l'histamine et de la sérotonine. Des prostaglandines (PGE-1 et PGE-2) sont impliquées également dans la genèse des phénomènes douloureux. Ces substances permettent de sensibiliser les récepteurs des terminaisons nerveuses sensitives à l'action des médiateurs algogènes.

Si l'on prend l'exemple d'une brûlure de la main, c'est à ce niveau que l'influx douloureux, qui n'est pas encore perçu comme une douleur mais simplement comme un influx nerveux, prend sa source. Ensuite ce stimulus nerveux chemine à travers les nerfs sensitifs, gagne la corne postérieure de la moelle épinière c'est-à-dire la partie arrière de la substance grise de cet organe. Le stimulus douloureux empreinte ensuite les voies de la douleur (fibres sensitives) qui assurent la transmission de ce stimulus à partir des récepteurs périphériques jusqu'au cortex cérébral, en passant par différentes étapes (moelle épinière, système lemniscal, système extra lemniscal, thalamus).

Ces fibres sensitives sont de plusieurs calibres :

• Les unes de gros calibre (fibres A, Alpha, Bêta) sont entourées de myéline (couche graisseuse), substance qui possède un rôle d'accélérateur de la transmission de l'influx nerveux. Ces fibres ont également la capacité de conduire très rapidement l'influx nerveux véhiculant la sensation des différences de température (chaud, froid) et de pression.
• Les autres sont plus fines il s'agit des fibres A Delta entourées également de myéline mais beaucoup moins rapides (environ 10 fois) que les fibres A Alpha Bêta. Elles ne véhiculent que des sensations en réponse à des stimulations à type de pincement, piqûre ou de chaleur.
• Les dernières fibres sont les fibres C particulièrement fines et ne possédant pas de myéline en périphérie. Celles-ci conduisent l'influx nerveux doucement (relativement par rapport aux autres), ce sont celles utilisées pour véhiculer l'influx nerveux perçu par le cerveau comme une douleur.

Les fibres sont regroupées en faisceaux. Pour résumer, les fibres de gros calibre (A alpha et A béta) font partie de la voie lemniscale. Elles constituent le support de la sensibilité discriminative c'est-à-dire de la sensibilité tactile et fine. Ces fibres de gros calibre ont un rôle plus important en ce qui concerne le contrôle de la douleur que dans sa conduction.
Les fibres de petit calibre (A delta et C) font partie de la voie extra méniscale et sont le support de la sensibilité non discriminative. Elles permettent la perception tactique grossière, de la chaleur et de la douleur. Ce type de fibres transmet essentiellement les messages douloureux.
 À partir de la corne postérieure de la moelle épinière, l'influx nerveux (qui n'est toujours pas perçu comme une douleur) emprunte d'autres neurones constituant ce que l'on appelle la voie sensitive de la moelle épinière, située également dans la corne postérieure. À cet endroit les influx douloureux subissent habituellement une inhibition, autrement dit une sorte de filtre qui atténue le message douloureux. Ce filtre porte le nom de système de la porte (Gate controle de Melzack et Wall mis en évidence en 1965).

À ce stade l'inhibition de l'influx nerveux peut être intensifié grâce à l'action de certains neuromédiateurs (substance transmettant l'influx nerveux entre les neurones au niveau des synapses). C'est le cas entre autres des opiacés comme la morphine ou des endorphines. Signalons que certains neuromédiateurs sont capables de supprimer totalement la douleur.
Pour comprendre le mécanisme du Gate control, il est nécessaire de savoir que le mécanisme neurologique de la douleur fait intervenir entre autres les fibres nerveuses C de faible calibre et les fibres de gros calibre A, responsables de la transmission du tact. Les fibres C transmettent le message douloureux depuis la périphérie de l'organisme jusqu'à la moelle épinière et plus précisément aux cellules T de la corne dorsale (partie de la moelle épinière située vers l'arrière).
Lorsque survient une douleur en périphérie, l'information, qui est véhiculée par les fibres C, atteint ces cellules T. A ce niveau existe une porte qui s'ouvre et qui permet alors la transmission de la douleur vers le cerveau et plus précisément le thalamus (zone du cerveau située au centre de celui-ci permettant l'analyse des douleurs entre autres).

Il existe également à ce niveau un contrôle par les neuropeptides (variété de protéines). Il s'agit essentiellement de la substance P et des peptides opioïdes endogènes (enképhaline pour morphine du cerveau, endorphine pour morphine endogène) et dynorphines.
La substance P est un neuromédiateur des fibres C transmettant la douleur intense. Les influx qui sont véhiculés par les fibres C vont libérer la substance P dans la fente synaptique (articulation entre deux neurones) ce qui aboutit à l'excitation du neurone post-synaptique (situé après la synapse) au niveau de la corne postérieure de la moelle épinière. Cet endroit est le lieu où les fibres C font un relais.
La substance P et les peptides opioïdes endogènes sont retrouvés dans le système central et au niveau du système nerveux périphérique, essentiellement en ce qui concerne le tube digestif. Les opioïdes endogènes vont se fixer sur les récepteurs morphiniques. L'enképhaline, qui est synthétisée au niveau des inter-neurones de la moelle épinière, inhibe la libération de la substance P par les fibres C. De ce fait il se produit une inhibition du neurone qui reçoit le stimulus douloureux et qui le transmet vers les centres supérieurs.

Ces douleurs sont ensuite transmises au cortex (partie périphérique du cerveau où est " ressentie " la douleur proprement dite. Cette porte pourrait être maintenue fermer grâce, justement, à la stimulation d'autres fibres nerveuses que sont des fibres myélinisées de gros calibre les fibres A (c'est ce qui se passe lors de la neurostimulation transcutanée).
En stimulant précisément ces fibres, on active les cellules T et on inhibe (freine) la transmission de la douleur à hauteur de la moelle épinière.
Après ce passage obligatoire l'influx nerveux remonte ensuite le long de la colonne vertébrale, toujours dans la moelle épinière pour atteindre une zone du cerveau : le thalamus, zone anatomique où l'influx nerveux est transformé en sensation douloureuse.
Au sein du thalamus il existe des sous-zones (sous noyaux) dont le rôle est d'influencer le message douloureux (sensation, localisation, discrimination etc.). C'est ainsi que chaque individu va ressentir différemment la douleur selon son vécu, son anxiété, son angoisse etc.
Des interconnexions entre le thalamus et une autre zone du cerveau : le système limbique influencent la perception de cette douleur.

Un phénomène assez extraordinaire a été découvert récemment chez plusieurs enfants qui ne perçoivent aucune douleur.

Quel mécanisme est susceptible d'expliquer l'absence totale de perception de la douleur chez un individu. La réponse a été apportée par J. J. Cox et ses collaborateurs. En effet, l'origine de l'insensibilité totale à la douleur (nociception) observée chez un enfant du Pakistan a été élucidée de la façon suivante.

Ces chercheurs ont découvert chez six enfants de la même famille, un génome particulier possédant une large région du chromosome numéro deux (2q24) présentant des mutations du gène SCN9A.

Pour comprendre ce phénomène il est nécessaire de savoir que certaines fonctions de la douleur sont liées à ce que l'on appelle le canal sodium voltage dépendant sensible à la tétrodotoxine. Autrement dit pour que le phénomène douloureux survienne il est nécessaire que des ions sodium puissent pénétrer à l'intérieur des cellules participant à l'événement nociceptif ce qui n'est pas le cas chez ces enfants.

Les chercheurs espèrent pouvoir se servir de ce phénomène extraordinaire pour créer de nouvelles molécules afin de combattre certaines douloureux extrêmement handicapantes (fibromyalgie, douleur cancéreuse, douleur poste chirurgicale, etc.).

Pour « traiter» la douleur, de nombreuses techniques sont actuellement utilisées.
La plus fréquente, qui concerne les douleurs relativement légères, fait appel aux analgésiques, antalgiques (anti-douleurs). Il s'agit avant tout de l'aspirine, du paracétamol, des anti-inflammatoires ne contenant pas de corticoïdes (cortisone). Pour les douleurs plus importantes on utilise des analgésiques narcotiques (proche de la morphine).
D'autres techniques comme la mésothérapie, l’acupuncture, la cryothérapie sont des alternatives intéressantes.
La prise en charge psychologique du patient est également particulièrement importante. En effet si le seuil de la douleur est le même chez tous les êtres humains c'est-à-dire si chacun de nous perçoit la douleur à partir de la même intensité, en revanche la tolérance de la douleur varie de façon considérable d'une personne à l'autre. Celle-ci est influencée par des facteurs autres qu'organiques (psychologique, culturelle etc.).
D'autre part, la tolérance à la douleur semble augmenter avec l'âge.
Enfin les émotions, de façon générale l'état mental de l'individu a une incidence sur la douleur.
Les douleurs chroniques et rebelles aux médicaments précédemment cités nécessitent des injections de morphine ou d'équivalents en opiacés, agissant par voie sanguine après pénétration du produit par voie sous-cutanée (sous la peau), intramusculaire ou intrathécale. La mise en place d'un cathéter (fine tubulure permettant la pénétration du produit antalgique) intrathécal (au niveau des méninges qui sont les membranes de recouvrement et de protection du système nerveux central) est une technique relativement récente et très efficace. Ce cathéter est associé à un réservoir placé sous la peau, en liaison avec une pompe qui permet au patient de doser à la demande la quantité de produit qu'il désire s'autoadministrer. Le cathéter peut également être utilisé par voie intra vasculaire c'est-à-dire après pénétration d'un vaisseau.
Certaines équipes utilisent la thermocoagulation du ganglion de Gasser en cas de névralgie rebelle du nerf trijumeau. Cette technique est utilisée pour le cerveau.
Un autre type de traitement antidouleur est la neurostimulation transcutanée qui est adaptée au traitement des douleurs chroniques, elle fait appel à la neurostimulation c'est-à-dire à la stimulation électrique du système nerveux. Cette méthode est appréciée par environ la moitié des patients qui continuent à utiliser ce traitement après six mois. Au cours de la neurostimulation électrique transcutanée, l'analgésie (ce qui permet de diminuer voire de supprimer la douleur) fait intervenir le mécanisme de la porte" Gate contrôle " étudié ci-dessus. Au cours de cette stimulation on constate la survenue d'une inhibition de la transmission du message douloureux au niveau d'une zone précise de la moelle épinière : la corne postérieure. Pour obtenir cette stimulation 2 types de courants sont employés. Un courant de haute fréquence (entre 40 et 150 Hz) ayant une faible intensité. Les fibres du tact peuvent être stimulées à condition qu’elles soient conservées. L'intérêt de cette stimulation est la durée du résultat obtenu. En effet, l'analgésie, non seulement est immédiate mais peut durer même après l'arrêt de la stimulation électrique (stimulus). Ensuite, elle diminue rapidement chez la majorité des patients. Un courant de basse fréquence c'est-à-dire comprise entre 1 et 10 Hz et dont l'intensité est élevée.
Ce courant est employé également en acupuncture et plus précisément en électrono-acupuncture. Il semble être à l’origine de sécrétion par l'organisme, d'hormone proche de l'opium : les opioïdes endogènes et de ce fait entraîne un effet antidouleur local et régional qui se prolonge et qui est différé par rapport à la stimulation décrite précédemment.
En pratique L'appareil de neurostimulation est constitué d'un boîtier qui contient un ou plusieurs générateurs, une batterie et des électrodes autocollantes dont le nombre atteint parfois 4. Cet appareil est fixé à la ceinture du patient. Avec un accord préliminaire, l'assurance-maladie accepte de prendre en charge les six premiers mois de la location et éventuellement l'appareil lui-même. La première séance permet aux patients d'apprendre à se servir de l'appareil et d'en évaluer l'efficacité. L'effet antidouleur est perçu immédiatement par le patient. Chez certains d'entre eux il est nécessaire de répéter les séances tout en faisant varier certains paramètres avant d'obtenir une efficacité appréciable.

jeLes effets secondaires sont (liste non exhaustive) :

• Fourmillement parfois difficilement supportable.
• Allergie aux points de contact.
• Brûlures superficielles locales.
• Augmentation des douleurs.
• Contre-indications.
• Patients porteurs d'un stimulateur cardiaque.
• Femme enceinte sauf avis médical contraire.
• Position des électrodes de chaque côté du cou pouvant être à l'origine de spasme du larynx (au niveau des sinus carotidiens).
• Patient présentant une neuropathie (atteinte nerveuse proprement dite).
• Zones anesthésiées ou insensibles.

Indications de la neurostimulation transcutanée.

• Arthrose.
• Douleur fantôme (après amputation).
• Algoneurodystrophie.
• Polyarthrite rhumatoïde.
• Douleurs Importantes survenant après le zona.
• Douleurs du trijumeau.
• Tendinite.
• Douleurs survenant après un traumatisme de la moelle épinière.
• Entorse.
• Douleurs survenant après une intervention chirurgicale (obstétrique, chirurgie viscérale).

Douleurs rebelles après lésion du plexus brachial (traitement des).
Chez une personne souffrant d'une lésion du plexus brachial à la suite d'un accident de la circulation entraînant l'apparition de douleurs très intenses ressemblant à des brûlures ou un arrachement et se localisant sur le dermatomes (territoire neurologique correspondant une racine nerveuse) de la cinquième et de la sixième vertèbre cervicale, il est proposé un traitement par les médicaments suivants.

• Antidépresseurs tricycliques.
• Antiépileptiques ou anticonvulsivants.
• Opiacés (dérivés de la morphine).
• Clonidine dont l'action, pour les spécialistes, inhibe l'ouverture des canaux calciques voltage dépendants. D'autre part la clonidine à une action directe au niveau de la moelle épinière en inhibant la transmission de la douleur.

Aucun de ces médicaments ne donne de bons résultats c'est la raison pour laquelle il est proposé une sympathectomie du ganglion cervical supérieur. Il nécessaire de savoir que la sympathectomie, dans certains cas, aggrave le phénomène douloureux. Et quand celui-ci est diminué il ne l'est que de façon transitoire.

En conclusion, en dehors du confort du patient, l'intérêt de cette méthode est de diminuer la quantité de médicament antalgique absorbée par le patient. D'autre part cette méthode permet une reprise de la rééducation fonctionnelle. Quand les douleurs deviennent rebelles et qu'aucune technique citée précédemment ne le soulage, le patient peut alors consulter un des nombreux services hospitaliers récemment mis en place et prenant en charge le traitement spécifique de la douleur.

Voir également la vidéo sur la fibromyalgie.