Ces personnes qui ont mal

Il reste étonnant de constater combien il est demeuré jusqu'à maintenant difficile, voire impossible, d'identifier, sur le plan histologique, des structures spécifiques faisant office de "récepteurs de la douleur" alors que de nombreux autres "détecteurs sensitifs ou senseurs" sont connus depuis fort longtemps. Les nocicepteurs semblent réussir à garder le secret de leur histologie, ils apparaissent tous comme des "terminaisons libres" alors que l'existence même de la douleur ne fait de doute pour personne ... sur cette terre.

Ils sont appelés "terminaisons libres" en raison du fait qu'ils ne possèdent aucun recouvrement d'aucun type, ni capsule, ni myéline. Cependant, un certain nombre de ces récepteurs, en l'occurence certains récepteurs polymodaux parmi ceux décrits dans les lignes qui suivent, peuvent être recouverts d'une très fine couche de myéline tellement négligeable pourtant que tous les nocicepteurs sont qualifiés de "terminaisons libres" i.e. non-myélinisées.

Les études sur la douleur se sont concentrées depuis longtemps sur les stimulations cutanées en raison, de toute évidence, de la facilité de provoquer des stimuli nociceptifs de divers ordres sur la peau.

La littérature actuelle reconnaît quatre principaux types de nocicepteurs au niveau cutané:

• les récepteurs sensibles à la pression, aussi appelés mécanosensibles ou MECANORECEPTEURS.

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Ces nocicepteurs produisent des influx "douloureux" dont la fréquence est proportionnelle à l'intensité de la pression ou de la tension exercée. Ils sont particulièrement sensibles aux stimulations par des objets pointus (aiguilles). En fait, ces mécanorécepteurs réagissent à des stimuli de faible intensité (aiguille vs marteau!). Ils sont qualifiés de récepteurs à bas seuil (low threshold) et sont connectés à une sorte de neurones ou fibres nociceptives, les fibres A delta. Ils ne sont présents que dans la peau.

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• les récepteurs sensibles à la température, aussi appelés thermosensibles ou THERMORECEPTEURS.

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Ces nocicepteurs produisent des influx "douloureux" dont la fréquence est aussi proportionnelle à l'intensité du degré de stimulus thermique exercé. Ils sont qualifiés de récepteurs à bas seuil (low threshold). Ils sont connectés à une ou l'autre des deux sortes de fibres nociceptives, les fibres A delta ou C. Les fibres C des thermorécepteurs ne conduisent que les influx provenant de ces mêmes thermorécepteurs. Elles ne conduisent pas les influx provenant des autres types de nocicepteurs. Ainsi, les fibres C branchées aux thermorécepteurs ne possèdent pas de branchements avec les autres récepteurs mécanothermiques et polymodaux. En fait, les fibres C ne sont donc jamais connectées en même temps à divers types de nocicepteurs.

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• les récepteurs sensibles à la pression et à la température, aussi appelés RECEPTEURS MECANOTHERMIQUES.

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Ces nocicepteurs ne produisent des influx "douloureux" qu'à la suite de fortes intensités de pression ou de température exercées. Ils sont des récepteurs à seuil élevé ou à haut seuil d'activation (high threshold) parce que seule une forte stimulation nociceptive peut déclencher un influx douloureux. Ils sont préférentiellement connectés à des fibres C qui encore leurs sont propres.

• les RECEPTEURS POLYMODAUX ... les plus abondants parmi tous les nocicepteurs

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Ces nocicepteurs produisent des influx "douloureux" en réponse à différents types de stimuli exercés: pression/étirement, température, substances chimiques. Ils sont responsables du caractère de brûlure et/ou d'élancement des douleurs, de la localisation "vague, diffuse et imprécise" de ces mêmes douleurs tout comme du degré d'intensité décrit comme "intolérable ou désagréable" . Ils nécessitent des stimulations "fortes" pour être activés. Ils sont les nocicepteurs au seuil le plus élevé d'activation qui soit (high threshold). En fait , ils sont les derniers à réagir dans l'échelle d'intensité des stimuli douloureux.

La très très grande majorité des récepteurs polymodaux sont connectée à des fibres C. Un petit nombre de ces mêmes récepteurs sont aussi connectés à des fibres A delta, ils peuvent alors être recouvert d'une couche négligeable de myéline tel que mentionnné ci-haut.

Parmi tous les nocicepteurs énumérés, les récepteurs polymodaux représentent plus de 75-80 % de tous les nocicepteurs. C'est dont dire l'importance de la contribution des nocicepteurs polymodaux dans la perception de la douleur et l'importance de la conduction nociceptive par les fibres C qui leur sont "branchées".

En dehors des structures cutanées, les récepteurs polymodaux prédominent partout de façon écrasante puisqu'ils constituent l'exclusivité presque totale parmi les récepteurs nociceptifs au niveau de toutes les structures viscérales. On les retrouve presque partout dans les viscères, ils savent réagir à l'ensemble des différents stimuli pouvant causer de la douleur dans les viscères: l'étirement et la compression figurent parmi les exemples de stimuli mécaniques, l'ischémie et l'inflammation pour les stimuli chimiques. Les stimuli thermiques ne causent pas de douleur à l'intérieur des viscères, à titre d'exemple, l'oesophage et l'estomac ne renvoient pas de sensations douloureuses lorsque des liquides/aliments très chauds sont ingérés, tout au plus ressent-on une certaine sensation de chaleur mais qui n'est pas de la douleur. La bouche pour sa part répond par de la douleur aux stimulations provoquées par des aliments très chauds.

Enfin, certaines structures, reconnues pour être "sans pardon" quant à leur capacité de générer des douleurs, ne sont pourvues que de récepteurs polymodaux (terminaisons libres). Ces structures figurent au nombre de trois, ce sont:La moindre "poussière cornéenne" représente un "enfer", quand au "mal de dent", cette entité est passé à l'histoire depuis la nuit des temps. Pour ce qui est du "mal d'oreille", nos parents peuvent nous raconter combien cela a pu "raccourcir" certaines de leurs nuits et nous comme parents pouvons en dire autant. Après ces trois exemples de "calamités douloureuses", il est difficile de demeurer incrédule face au rôle des récepteurs polymodaux (terminaisons libres) et des fibres C dans la genèse des pires douleurs.

Les terminaisons libres se terminent comme de fins embranchements multiétalés. Chaque terminaison libre recouvre une portion de plusieurs autres de sorte qu'il existe un important chevauchement de plusieurs terminaisons libres dans un centimètre cube de tissu innervé.

• la cornée,
• la pulpe dentaire
• le tympan.

D'autres informations sensitives en provenance des structures somatiques (peau, système musculo-squelettique) existent. Ces informations ne sont pas dérangeantes cependant. Elles relèvent, elles aussi, de récepteurs divers qui, eux, ne sont pas sensibles i.e. ne réagissent pas aux stimulations douloureuses. Cependant lorsque leur stimulation devient très intense, ces récepteurs peuvent alors transmettre des influx à tonalité nociceptive et contribuer ainsi à l'amplification des messages douloureux arrivant à la moelle.

Parmi les informations sensitives non-nociceptives, figurent:

• la proprioception consciente i.e. la discrimination tactile (discrimination deux points), le sens de la position, le sens de vibration ainsi que la proprioception inconsciente
  et
• le toucher léger superficiel.

Ces deux grands types d'information originent de récepteurs histologiquement fort différents les uns des autres et sont acheminés vers les centres supérieurs par des circuits ou faisceaux différents.

La discrimination tactile et la proprioception proviennent de récepteurs qui informent sur:

• le degré d'étirement musculaire (information kinesthésique)
• l'angle de positionnement d'une articulation (information kinesthésique)
• le mouvement d'une articulation (information kinesthésique)
• la rapidité de mouvement d'une articulation (information kinesthésique)
• les stimulations cutanées vibratiles (sens de la vibration)
• la discrimination tactile (discrimination deux points)
• la discrimination tactile complexe discriminative (par exemple identifier une pièce de monnaie dans la main)
• le sens de la position, le sens de vibration
• le degré de pression subi par la surface cutanée.

Ces informations sont obtenues grâce à différents récepteurs "encapsulés" (donc fort différents des terminaisons libres) parmi lesquels figurent:

• les fuseaux musculaires (muscle spindles). Les fuseaux neuromusculaires sont disposés entre les fibres musculaires des muscles striés.
• les organes tendineux de Golgi (Golgi tendon organ). Les organes tendineux de Golgi sont situés aux jonctions musculo-tendineuses.
• les récepteurs ou corpuscules de Ruffini. Ces récepteurs sont situés à différents endroits, dans le tissu conjonctif du derme profond où ils sont sensibles sensibles à la pression et à l'étirement de la peau, au niveau des capsules articulaires où ils sont profondément ancrés aux ligaments. Au niveau des articulations, ils représentent la majorité des récepteurs articulaires. Ils participent aussi aux sensibilités thermiques du chaud par leur présence dans le derme profond.
• les corpuscules de Krause. Ces récepteurs situés sous la couche basale de l'épiderme participent à la sensibilité thermique du froid.
• les corpuscules de Pacini (Pacinian corpuscles). Les corpuscules de Pacini se retrouvent dans le tissu adipeux et le tissu conjonctif sous-cutané du derme ainsi que dans les tendons et les régions articulaires. Ces récepteurs sont particulièrement sensibles aux moindres vibrations et à toute déformation cutanée de l'ordre du nanomètre, ils ont ainsi une extrême sensibilité à détecter tout mouvement de l'ordre de quelques nanomètres et à filtrer tout stimulus de basse fréquence.
• les disques de Merkel. Ces récepteurs sont situés dans la couche profonde de l'épiderme particulièrement dans le bout des doigts. Ils sont responsables de la perception de la forme et de la texture en raison de leur extrême sensibilité aux stimulations provenant de pointes, d'arêtes et de courbure et de leur discrimination spatiale très marquée de l'ordre de 0.5 mm.
• les corpuscules de Meissner (Meissner's corpuscles) sont situés immédiatement sous l'épiderme dans les papilles dermiques. Ces récepteurs participent au toucher superficiel complexe. On les retrouve particulièrement au niveau de la paume de la main, de la plante du pied et des organes génitaux.
• et d'autres récepteurs encapsulés qui se retrouvent dans les muscles, les tendons, les ligaments, les articulations, au pourtour des racines des poils et dans la peau.

  Ces différents récepteurs qui informent sur la localisation spatiale et sur la perception de la taille et de la forme d'un objet, sont connectés à des grosses fibres nerveuses (A alpha et A bêta) qui forment leur propre réseau ou faisceau lors de l'ascension de ces informations par les cordons postérieurs vers le cerveau, A partir des étages du tronc cérébral, ces informations sont véhiculées par le réseau lemniscal qui fait son ascension vers le thalamus.

  Presque tous ces récepteurs peuvent, à stimulation intense, générer des influx à tonalité nociceptive. Ainsi à titre d'exemple, malgré son encapsulement en pelure d'oignon, le corpuscule de Pacini peut générer de la douleur lorsqu'il est soumis à de fortes pressions.

Le toucher léger superficiel provient pour sa part de récepteurs (corpuscules de Meissner et de Merkel) la sensibilité tactile superficielle qui informent:

• sur la sensibilité tactile superficielle i.e. le contact léger superficiel avec la peau originant
  • d'un très léger effleurement
  • d'une très légère pression.
     
• sur la localisation de cette fine stimulation mais cette information, transmise par les récepteurs du toucher léger superficiel le serait de façon "vague et imprécise" si ce n'était de la participation des récepteurs proprioceptifs.

  Les récepteurs qui informent sur le contact léger superficiel avec la peau et la localisation spatiale "vague et imprécise" sont connectés à des fibres nerveuses de petits calibres, les fibres A delta, qui forment elles aussi leur propre réseau lors de l'ascension de ces informations vers le cerveau.

Les informations du toucher léger superficiel sont ainsi acheminées elles aussi par des fibres qui lui sont spécifiques. Ces fibres cheminent à travers celles du réseau néo-spinothalamique qui est celui qu'empruntera une partie des informations nociceptives dans leur ascension vers les centres supérieurs. Plus d'un types d'information seront donc transportés dans ce réseau (Voir: LE SYSTEME DE TRANSPORT DES INFLUX NOCICEPTIFS: LA PORTION CENTRALE D'ORIGINE MEDULLAIRE).

Plusieurs types de "canaux ioniques" existent, les quatre principaux sont les canaux:

• sodiques (Na+),
• potassiques (K+),
• chloriques (Cl-)
  et
• calciques (Ca++).

Certains canaux sont spécifiques pour un ion donné mais plusieurs canaux permettent le passage de plus d'une sorte d'ion.

ANIMATION  26.1

Les "canaux sodiques" et les "canaux calciques" jouent un rôle majeur dans les phénomènes de dépolarisation membranaire.

Les canaux ioniques répondent i.e. vont s'ouvrir pour laisser passer des ions à la suite de trois types de stimulation:

• une stimulation "mécanique" qui a comme effet d'entrainer l'ouverture de certains canaux suite à l'étirement de la membrane. Ce sont les canaux "tension dépendants" [stretch activated]. La base de ces canaux est attachée au cytosquelette (à la membrane cellulaire) par des fines microfibrilles qui se comportent un peu comme les cordes de parachute qui lors de la mise en tension permettent au parachute de s'ouvrir, la mise sous tension de ces microfibrilles suite à l'étirement membranaire provoque l'ouverture de ces canaux,
• une stimulation "chimique" qui peut provenir d'un neurotransmetteur, d'un médicament (Voir: LA CORNE POSTERIEURE: UNE "COUR DE TRIAGE" COMPLEXE) ou encore d'une substance intracellulaire. Ce sont les canaux "médiateurs dépendants".
• une stimulation "électrique" qui correspond en fait à l'atteinte d'un certain voltage transmembranaire dans leur voisinage immédiat. Ce sont les canaux "voltage dépendants". Ces canaux vont "attendre" qu'un certain voltage transmembranaire qui leur est spécifique ait été atteint avant de s'ouvrir. L'atteinte de "ce certain voltage transmembranaire" découle de l'ouverture au préalable d'un certain nombre de canaux ioniques "médiateurs dépendants".

ANIMATION  26.2

A la différence des autres canaux ioniques, les canaux "voltage dépendants", lorsqu'ils s'ouvrent, permettent habituellement une entrée ou une sortie massive d'ions. Dans bon nombre de cas, la valeur de ce voltage transmembranaire spécifique correspond au seuil d'activation i.e. à la valeur du potentiel transmembranaire qui perment la création d'un influx électrique.

La différence de concentration d'un bord et de l'autre de la membrane cellulaire fixe la contribution que chaque ion peut apporter dans l'accentuation ou la réduction du potentiel transmembranaire. Ainsi selon le type de cellule:

• • l'ion Na+ peut contribuer pour + 40 à + 60 mV,
  • l'ion Ca++ peut contribuer pour + 60 à + 240 mV,
  • l'ion K+ peut contribuer pour - 80 mV,
    alors que
  • l'ion Cl- peut contribuer tout au plus pour - 20 à - 60 mV.

C'est donc dire combien les canaux sodiques et calciques sont importants dans la production des influx de tout type.

Il existe aussi une autre forme de canaux ioniques qui a comme particularité de fonctionner à l'envers des canaux ioniques, ce sont les pompes Na-K. A l'inverse des canaux ioniques, les pompes Na-K travaillent à contre-courant en retournant de façon continue les ions là où ils sont en plus grande concentration donc en maintenant des concentrations inégales d'ions de part et d'autre de la membrane cellulaire et en participant aux mécanismes de repolarisation. Les pompes Na-K sont en fait des canaux ioniques particuliers fonctionnant à très haute consommation d'énergie. Dans les neurones excitables, jusqu'à 70% de l'énergie cellulaire est utilisé par la pompe Na-K qui est en fait un enzyme de type ATPase pour créer et maintenir une concentration très inégale des ions Na+ et K+ à travers la membrane cellulaire. Les pompes retournent plus de Na+ vers l'extérieur de la cellule que de K+ vers l'intérieur (3 Na+ pour 2 K+) c'est ce qui engendre le potentiel transmembranaire de repos et la charge négative intracellulaire puisque beaucoup plus d'ions Na+ se retrouvent à l'extérieur qu'à l'intérieur de la cellule.

Deux caractéristiques électrophysiologiques très particulières des nocicepteurs ont été discutés jusqu'à maintenant:

• un seuil de dépolarisation élevé pour les stimuli naturels en comparaison des autres types de récepteurs dans le même milieu. Ceci fait en sorte que les stimuli normaux i.e. "non douloureux" comme le fait de toucher la peau ne puisse pas provoquer de douleur en temps normal. Cette caractéristique découle de la participation de certains canaux K+ spécifiques et du seuil d'activation relativement élevé des nocicepteurs,
• une tendance à augmenter leur fréquence d'influx suite à un stimulus douloureux prolongé i.e. produire de plus en plus d'influx douloureux en contexte de situations "agressantes" particulières sans pour autant le faire de façon proportionnelle (Voir: LE PHENOMENE DE DEPOLARISATION "MEMBRANAIRE" ET LE SEUIL D'ACTIVATION). Deux de ces circonstances "agressantes" sont connues depuis longtemps en recherche clinique
  • les stimuli répétitifs
  • les stimuli de plus en plus élevés en intensité.

C'est donc dire que les nocicepteurs prennent un certain temps avant de commencer à réagir mais qu'une fois la production d'influx débutée, ils ont la capacité d'augmenter leur fréquence d'activation suite à des stimuli répétitifs ou suite à des stimuli de plus en plus intenses.

En fait, les nocicepteurs savent faire preuve d'adaptation mais d'une adaptation qui n'est pas toujours au bénéfice de la personne qui a mal. Ainsi, les nocicepteurs peuvent voir leur seuil d'activation s'abaisser pour la peine en certaines situations rendant du même coup leur activation plus facile. Dans ces circonstances, même leur réponse en terme de fréquence d'influx peut se trouver en même temps augmentée. Cet abaissement du seuil d'activation peut même conduire à ce qui semble être une activité spontanée i.e. une activation spontanée, donc à la création d'influx nociceptif spontanés sans stimulations douloureuses évidentes.

ANIMATION 28.1
 

Cet ensemble de phénomènes porte le nom de "sensibilisation" et sera illustré plus loin sur la base des mécanismes inflammatoires menant à la présence des substances "algogènes" dans les régions "lésées". (Voir: L'ACTIVATION "PRIMAIRE": ACTIVATION ET SENSIBILISATION DES NOCICEPTEURS)

La fatigue chez les humains joue un peu ce rôle de sensibilisation puisqu'alors l'intolérance, les sauts d'humeur, les colères impulsives sont à risque d'éclater au moindre stimulus irritatif qui survient. Le phénomène de sensibilisation ne s'arrête donc pas avec les nocicepteurs! On dit alors que le seuil de tolérance est abaissé et quand la colère éclate, elle est souvent d'intensité et de durée au-delà de la norme usuelle, il en est ainsi pour les nocicepteurs.

Dans d'autres circonstances, suite à des stimuli répétitifs de plus en plus élevés en intensité, l'adaptation se fera par une élévation considérable du seuil d'activation. Il faudra alors des stimuli nociceptifs beaucoup plus intenses qu'à l'habitude (suprathreshold stimuli) pour atteindre le nouveau seuil d'activation. Les conséquences cliniques de ces changements seront néfastes de nouveau pour la personne qui a mal (Voir: HYPERPATHIE DANS: UN LEXIQUE "DOULOUREUX" ). On ne parlera pas alors de sensibilisation mais d'adaptation des nocicepteurs.