Douleur et

Douleur et

neurophysiologie de la douleur chez les

animaux domestiques

Aude Ferran

Neurophysiologie de la douleur



Douleur chez les mammifères

 Peut-on parler de douleurs chez l’animal ?

 Différents termes pour décrire une douleur



Mécanismes de la douleur

 Du stimulus nociceptif à la moelle épinière

 De la moelle à l’encéphale



Modulation de la douleur

 Modulation par les voies descendantes

 Sensibilisation périphérique

 Sensibilisation centrale

Définitions



La nociception est un processus sensoriel qui permet de percevoir les stimulations produisant la douleur



La douleur (chez l’Homme) est une expérience

sensorielle et émotionnelle désagréable liée à une

lésion tissulaire existante ou potentielle ou décrite

en termes d'une telle lésion

Définitions



La douleur chez l’animal est une expérience

sensorielle aversive qui déclenche des actions motrices protectrices, des apprentissages

d’évitement et qui peut modifier le comportement social de l’animal ou du groupe



La douleur a une dimension émotionnelle, elle

est associée une perception désagréable, ce n’est

pas seulement une sensation.

Douleur chez l’animal



L’existence de la douleur est reconnue chez les mammifères et le plus souvent chez les oiseaux



La question de douleur chez les poissons et les

invertébrés n’est pas résolue

Douleur chez l’animal

 Depuis avril 2014

L’animal n’est plus un « bien meuble » mais

un « être vivant doué de sensibilité » dans le

code civil

Douleur chez les mammifères



Réactions motrices de protection



Réponses d’évitement apprises



Réponses du système nerveux autonome

 tachycardie

 tachypnée

 hypertension

 mydriase

 augmentation des concentrations sanguines de cortisol, de catécholamines et d’opioïdes endogènes

= Mêmes signes que chez l’Homme

Douleur chez les mammifères



Chez l’animal, la douleur est très difficile à saisir, l’expression de douleur varie selon les espèces

 Changement de comportement

 Hypoactivité

 Absence de plaintes ou de signes parfois mort feinte pour éviter d’attirer des prédateurs

 Hyperactivité

 Vocalisation

 Grattage, léchage, mutilation de plaies

 Ronronnement chez le chat

Différents types de douleur



Douleur aigüe ^(courte)

signal d’alarme qui protège l’organisme



prévient d’un danger



permet d’éviter la cause ou



de limiter les conséquences



Douleur chronique (prolongée plusieurs mois) néfaste à l’organisme



destructrice

Différents types de douleur

 Origine de la douleur



Douleur nociceptive : douleur causée par une lésion tissulaire



Douleur neurogénique : douleur causée par une lésion primaire ou un dysfonctionnement du

système nerveux

Exemples : lésions des axones ou perte de myéline.

Différents types de douleur



Perception de la douleur



Allodynie : douleur ressentie après un stimulus non douloureux

ex : toucher sur peau brulée



Hyperalgésie : augmentation de la réponse à un stimulus douloureux

ex : claque sur un coup de soleil



Analgésie : absence de réponse après un

stimulus douloureux

Différents types de douleur



Localisation de la douleur

 Douleurs ressenties à un site éloigné de la lésion tissulaire

 Douleur projetée

 Douleur référée

 Douleurs ressenties à un site inexistant

 Douleur de membre fantôme

Différents types de douleur



Douleur projetée

Douleur ressentie dans le dermatome d’un nerf lésé

Ex : pincement d’un nerf au niveau du coude qui entraîne une douleur au niveau de la main



Douleur référée

= Localisation de douleurs viscérales sur la peau

Différents types de douleur



Douleur référée



Causes :

 Convergence vers le même neurone spino-thalamique (neurone qui part vers le cerveau) de douleurs d’origine

 Cutanée

 Viscérale

 Articulaire

 Très bonne localisation de la douleur sur le peau

 Les informations nociceptives viennent très souvent de la peau

Différents types de douleur



Douleur du membre fantôme

= Individu amputé peut ressentir la présence de l’élément amputé et parfois une douleur

 Peut-être observé lors d’amputation de

 Membres

 Œil

 Dent

 Sein

 …

 Formation d’un névrome et remaniement du système nerveux central

Différents types de douleur

Neurophysiologie de la douleur



Douleur chez les mammifères

 Peut-on parler de douleurs chez l’animal ?

 Différents termes pour décrire une douleur



Mécanismes de la douleur

 Du stimulus nociceptif à la moelle épinière

 De la moelle à l’encéphale



Modulation de la douleur

 Modulation par les voies descendantes

 Sensibilisation périphérique

 Sensibilisation centrale

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Nocicepteurs



Sensibles uniquement aux stimuli douloureux



Seuil d’activation



Gradation de l’intensité du stimulus

nocicepteur

thermorécepteur

Potentiels d’action/s

Température (°C)

40 45

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Nocicepteurs



Nombreux sur :

 peau

 périoste

 surface articulaires Très bonne localisation



Peu nombreux sur

 les viscères

Mauvaise localisation



Absent au niveau du SNC

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Nocicepteurs



Structure :



extrémités neuronales libres



canaux ioniques qui laissent entrer le Na

et Ca



Transduction :



transformation des stimuli nociceptifs en

activité électrique

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Nocicepteurs :



Activation :

 Directe par la stimulation nociceptive sur le

nocicepteur

ex: brûlure

 Indirecte par l'intermédiaire de substances

algogènes endogènes libérées en cascade suite à

la lésion tissulaire

ex : « soupe inflammatoire »

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Nocicepteurs



Ils peuvent être spécifiques ou polymodaux



Thermique



Mécanique



Chimique

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière

 Nocicepteurs



TRP (transient receptor potential) les plus répandus



TRPV : vanilloïdes

 TRPV1 thermosensible (chaleur) + sensibilité à la capsaïcine

 TRPV2 thermosensible (chaleur). Pas de sensibilité à la capsaïcine

 TRPV3-4 thermosensible (chaleur) Seuil plus bas



TRPM8 thermosensible (froid)



TRPA4 thermosensible (froid)

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Capsaïcine



Stimule les extrémités nerveuses (TRPV1)

 Douleur (sensation de brûlure)

 Puis désensibilisation



Dopant chez le cheval

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Fibres nerveuses afférentes = protoneurone

 Aδ myélinisées

 conduction rapide

 « première douleur » immédiate très localisée et aiguë

 répartition sur le derme et épiderme principalement

 spécialisées surtout dans les stimuli mécaniques

 C non myélinisées

 conduction lente

 « seconde douleur » moins localisée

 présentes sur la peau, et surtout les muscles, articulations, tendons et viscères.

 plurimodales (thermique, mécanique et chimique)

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Corps cellulaires des neurones afférents :

 dans les ganglions dorsaux de la moelle épinière ou

 dans les ganglions trijumeaux pour les nerfs sensitifs de la tête.



Synapses dans corne dorsale de la moelle épinière

 dans différentes couches de la corne dorsale

 Couches I et II : neurones spécifiques de la douleur

 Couche V : neurones non spécifiques de la douleur

coupe de moelle épinière et couches de Rexed

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Synapses dans corne dorsale de la moelle épinière

 Neurotransmetteurs au niveau de la corne dorsale

 glutamate (voie rapide) et

 substance P (en plus de glutamate dans la voie lente)

= douleur lente et chronique

 Récepteurs post-synaptiques

 AMPA ionotropique (Na⁺)

 NMDA ionotropique (Ca²⁺) activés seulement si la fibre est dépolarisée de manière persistante

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Second neurone de la voie nociceptive



Interneurone



Neurone ascendant nociceptif spécifique

= voie néospinothalamique



Neurone ascendant non spécifique de la nociception

= neurone Wide Dynamic Range

= voie paléospinothalamique

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Théorie du portillon = Gate control

Modulation segmentaire de la douleur

Fibre de la nociception (C ou Aδ) Fibres Aβ

Neurone ascendant interneurone

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Théorie du portillon = Gate control

Modulation segmentaire de la douleur

Fibre de la nociception (C ou Aδ) Fibres Aβ

pas de stimulus mécanique

Stimulus nociceptif

DOULEUR

+

+

Neurone ascendant

Mécanismes de la douleur :

du stimulus à la moelle épinière



Théorie du portillon = Gate control

Modulation segmentaire de la douleur

Absence de douleur

+

+

Enképhaline

(opioïde endogène) Fibre de la nociception (C ou Aδ)

Fibres Aβ

Stimulus mécanique

Stimulus nociceptif

Mécanismes de la douleur :

de la moelle épinière à l’encéphale



Voies ascendantes par les neurones de projection

 Voie archispinothalamique

 Voie paléospinothalamique

 Voie néospinothalamique

Relais dans différentes structures de l’encéphale

Mécanismes de la douleur :

de la moelle épinière au cerveau



Voie archispinothalamique (spino-réticulo- thalamique)

 Voie diffuse

 Se projette sur

 la formation réticulée (éveil)

 le thalamus

 Envoie des collatérales vers

 Système limbique (émotions)

 Hypothalamus (comportement, réponses endocrines)

Réactions autonomes et émotionnelles

Mécanismes de la douleur :

de la moelle épinière au cerveau



Voie paléospinothalamique

 Conduction lente

 Pas de somatotopie = mauvaise localisation

 Se terminent sur le thalamus

 Projections sur :

 la formation réticulée (Éveil, modulation de la douleur)

 Troisième neurone vers le cortex cérébral

Réactions autonomes et émotionnelles

Mécanismes de la douleur :

de la moelle épinière au cerveau



Voie néospinothalamique

 Seulement chez les mammifères supérieurs

 Conduction rapide

 Somatotopie = localisation de la douleur

 Type de douleur

 Se terminent sur le thalamus

 3^ème neurone vers le cortex somatosensoriel

 Toutes les fibres décussent (≠ autres voies) au niveau de la moelle épinière

Localisation et identification de la douleur

Mécanismes de la douleur :

de la moelle épinière au cerveau



Voie néospinothalamique

Syndrome de Brown-Séquard

Suite à une hémisection de la moelle épinière à gauche

• la sensibilité à la douleur provenant de la partie inférieure droite est réduite

• la sensibilité tactile provenant de la

partie inférieure gauche est réduite

Neurophysiologie de la douleur



Douleur chez les mammifères

 Peut-on parler de douleurs chez l’animal ?

 Différents termes pour décrire une douleur



Mécanismes de la douleur

 Du stimulus nociceptif à la moelle épinière

 De la moelle à l’encéphale



Modulation de la douleur

 Modulation par les voies descendantes

 Sensibilisation périphérique

 Sensibilisation centrale

Modulation de la douleur

1.voies descendantes



Voies descendantes



Excitatrices

 baissent le seuil de nociception

 rôle d’apprentissage

 Inhibitrices

 diminuent le signal douloureux

Modulation de la douleur

1.voies descendantes



Voies descendantes inhibitrices

 Inhibition de la douleur

 Origine :

 Substance grise périaqueducale

 Locus cœruleus

 Neurotransmetteurs :

 sérotonine

 noradrénaline

 opioïdes endogènes

 glycine

 GABA

Modulation de la douleur

1.voies descendantes



Voies descendantes inhibitrices



Substance grise périaqueducale = voie sérotoninergique

 Contient des récepteurs aux opioïdes

 Reçoit des informations

 du cortex

 de l’hypothalamus

 des voies ascendantes

 Signaux partent vers la corne dorsale

 Neurones sérotoninergiques qui font libérer des substances opioïdes endogènes par des interneurones au niveau de la corne dorsale

Modulation de la douleur

1.voies descendantes



Voies descendantes inhibitrices



Substance grise périaqueducale = voie sérotoninergique



Au niveau de la corne dorsale, enképhalines se lient aux récepteurs

 pré-synaptiques des fibres afférentes

Diminution de la libération de glutamate et de substance P

 post-synaptiques

Hyperpolarisation des neurones ascendants

Modulation de la douleur

1.voies descendantes



Voies descendantes inhibitrices



Locus cœruleus = voie noradrénergique

 Reçoit informations de

 Substance grise périaqueducale

 Hypothalamus

 Envoie signal descendant inhibiteur sur la corne dorsale par des neurones noradrénergiques

 Récepteurs adrénergiques α2

 Inhibition de la libération de substance P

 Hyperpolarisation du neurone post-synaptique

Modulation de la douleur

2 . Sensibilisation périphérique



Les destructions tissulaires entraînent une libération de

 K⁺ et H⁺ (libérés par les cellules)

 histamine (libérée par les mastocytes)

 bradykinine (provient du plasma)

Ces substances chimiques activent les nocicepteurs

 Substance P (libérée par l’extrémité neuronale)

 PGE₂ (libérée par les cellules)

Elles augmentent la sensibilité mais n’activent pas les nocicepteurs

Hyperalgésie primaire

Modulation de la douleur

3 . Sensibilisation centrale



Sensibilisation centrale

= Wind-up

= Embrasement

 Cause : signaux nociceptifs majeurs arrivent à la corne dorsale de la moelle épinière

 Conséquences :

 hyper-réponse en quelques secondes

 hyperalgésie primaire au niveau de la zone abimée

 hyperalgésie secondaire sur d’autres zones que la zone lésée

Modulation de la douleur

3 . Sensibilisation centrale



Rôle majeur des neurones non spécifiques nociceptifs (WDR)



Rôle de

 glutamate

 substance P

 neurotrophine

 PLA₂ : production de PGE₂ et acide arachidonique



Mobilisation des récepteurs à la membrane



Activation des récepteurs NMDA

Modulation de la douleur

3 . Sensibilisation centrale



Voies descendantes inhibitrices ont une activité diminuée

= diminution de sécrétion de noradrénaline et de sérotonine



Inhibitions par Aβ (théorie du portillon) peuvent être supprimées



Fibres A β peuvent transmettre signal douloureux =

allodynie

Modulation de la douleur

3 . Sensibilisation centrale



Traitement

 Très difficile

 opioïdes souvent inefficaces

 inhibiteurs de la recapture de la noradrénaline et de la sérotonine (ex : tramadol)

 gabapentine qui semble activer le système descendant noradrénergique

 kétamine : antagoniste des récepteurs NMDA

Prévention indispensable

Conclusion



Douleur existe chez les mammifères



Repérer la douleur



Comportement



Anamnèse



Comprendre les mécanismes de la douleur



Prévenir une sensibilisation



Identifier les cibles des analgésiques