Mécanismes physiopathologiques

A. SERRIE

 

            Classiquement : deux grands types de douleurs chroniques : douleurs par excès de nociception et douleurs par désafférentation. (Tableau 1, 2). Distinction trop simpliste et trop artificielle.

 

Les douleurs par excès de nociception

 

Activation du système de transmission des messages nociceptifs par stimulation excessive des récepteurs périphériques mis en jeu par des processus lésionnels (destruction tissulaire), inflammatoires, ischémiques (perturbations métaboliques loco-régionales), ou par des stimulations mécaniques importantes (fracture, distention viscérale ou étirements musculo-ligamentaires).

Caractéristiques trés variées : continues ou intermittentes. Faible intensité (douleurs des revêtements superficiels), forte intensité ou siégeant dans des régions habituellement silencieuses (douleurs viscérales, vasculaires ou musculaires). Profils évolutifs différents (rythme mécanique ou inflammatoire), Tableau 3.

Thérapeutique : diminution,  suppression de la transmission des messages (analgésiques périphériques et centraux, blocage nerveux ou interruptions neurochirurgicales).

 

            Les douleurs d'origine somatique cutanée, articulaire, musculaire : Intrication de plusieurs mécanismes :

                        1) Lésion tissulaire : lésion rhumatologique articulaire (traumatisme, tumeur néoplasique, phénomènes d'écrasement, augmentation de pression locale ou torsion) responsables de stimulations mécaniques importantes (mise en activité de nocicepteurs : point de contact entre le tissu et l'extrémité de la fibre nerveuse et dépolarisation).

                        2) Substances algogènes : lésion tissulaire (cascade d'évènements sur le plan local), destructions cellulaires (libération de potassium, d'histamine, de sérotonine et de bradykinine). Activation directe des nocicepteurs chémo-sensibles, abaissement des seuils d'activation des fibres de petit calibre et sensibilisation aux stimulations mécaniques et thermiques. Synthèse de l'acide arachidonique à partir des lésions tissulaires : augmentation des prostaglandines et des leucotriènes et sensibilisation des nocicepteurs aux substances algogènes. Les nocicepteurs eux-mêmes peuvent libérer des substances algogènes ainsi que la substance P (peptide composé de 11 acides aminés présent dans les fibres afférentes primaires qui possède une action directe sur les vaisseaux sanguins : vasodilatation et production d'histamine à partir des mastocytes, et de sérotonine à partir des plaquettes, augmentation de la concentration de ces deux substances et sensibilisation des nocicepteurs adjacents). Traduction clinique : vasodilatation et oedème, et persistance des douleurs et apparition d'une hyperalgésie alors que le stimulus initial n'existe plus.

                        3) L'hyperalgésie : brûlure du revêtement cutané et hypersensibilité avec extension progressive en quelques minutes autour de la lésion initiale. Les stimuli qui dépassent le seuil à partir duquel on ressent une douleur sont perçus de façon plus intenses s'ils sont appliqués sur la zone de la lésion : c'est la définition de l'hyperalgésie. Hyperalgésie primaire : action directe des stimuli lésionnels et sensibilisation des nocicepteurs. Hyperalgésie secondaire : stimulation d'une afférence primaire amyélinique sectionnée et conduction de potentiels d'action dans le sens antidromique (vers la périphérie) et entretien de signes cliniques locaux (vasodilatation, oedème  qui ne siègent plus au niveau de la lésion mais à son pourtour) et libération d'une substance algogène en périphérie. Participation centrale avec hyperexcitabilité de la corne dorsale de la moelle, liée aux interactions d'acides aminés excitateurs (glutamate, aspartate), voire de neuropeptides sur les récepteurs à l'acide N méthyl D aspartique (NMDA)qui agissent par l'intermédiaire de l'AMP cyclique, activation d’un proto-oncogène (C-fos) dont l'action au niveau cellulaire aboutit au codage de protéines réceptrices qui sont responsables de l'augmentation de la réponse des neurones de la corne postérieure de la moelle et non-NMDA.

                        4) Les modifications intervenant au niveau du système nerveux central : voir douleurs de désafférentation.

 

            Les douleurs d'origine viscérale : L'insensibilité au toucher, au froid, au chaud et à la section des viscères est bien connue et pourtant certaines atteintes organiques sont responsables de douleurs violentes. Viscères creux (canaux biliaires, uretère, intestin) : obstruction par un calcul ou une tumeur, contractions spastiques de la musculature lisse au niveau de l’obstacle et distension des canaux ou des viscéres en amont. Organes pleins : distension ou compression des enveloppes.

            D'une façon schématique, il existe trois types de douleurs viscérales :

                        1) en relation avec l'organe malade : douleur profonde, diffuse et mal localisée.

                        2) secondaire à l'atteinte des séreuses : douleur nettement mieux localisée.

                        3) douleur projetée ou référée : ne présentant apparemment aucune relation avec la représentation cutanée de la douleur, c'est la douleur rapportée (car à distance du viscère atteint). Le patient est tout à fait capable de montrer le siège de sa douleur, mais il se trompe sur la localisation de sa lésion.

            Les fibres de petit calibre myélinisées ou amyéliniques provenant des viscères répondent aux stimulations nociceptives, mais peuvent être activées sans entraîner une douleur. Elles ont  une double activité : assurent  l'homéostasie et de façon exceptionnelle sont responsables d’une douleur lors de circonstances pathologiques (stimulation en masse, phénomènes de sommation). Traduction clinique : sensation tardive en rapport avec un volume important de stimuli, témoin d'une véritable souffrance des structures profondes.

 

Comment la perception d'une douleur peut-elle être rapportée dans une région éloignée de la structure responsable ?

• mécanisme périphérique : une même fibre afférente dessert un territoire viscéral et un territoire cutané. L'influx nociceptif provenant de la structure profonde est intégré au niveau supra-spinal comme provenant du territoire cutané : il y a localisation correcte de l'origine du message mais erreur sur la localisation de la lésion.
• convergence de deux messages sensoriels, provenant de deux endroits différents, sur un même neurone du système nerveux central.

            Dans les deux cas : activation des motoneurones (contractions musculaires intenses) et des efférences sympathiques (cas des dystrophies sympathiques réflexes) conduisant à l'excitation et au recrutement des nocicepteurs situées au voisinage, dans les zones musculaires et cutanées indemnes de toute lésion.

 

            Les douleurs vasculaires : facteurs ischémiques (acidose lactique, libération de potassium, bradykinines), sensibilisation des chémorécepteurs ou des nocicepteurs polymodaux. (exemple : sténose artérielle, angine de poitrine, angor mésentérique, artérite).

 

Les douleurs après lésion du système nerveux : les douleurs par désafférentation

 

            Douleurs par dysfonctionnement du système nerveux, par désafférentation (douleur neurogène en Europe, douleur neuropathique aux USA. Diminution d'activité des afférences primaires entrainant un fonctionnement non contrôlé du système de transmission. L’interruption des voies de la transmission a pour conséquence habituelle un déficit de la sensation douloureuse (diminution de l'intensité perçue en rapport avec une élévation du seuil de la douleur). Chez certains la perte de la sensibilité douloureuse est accompagnée d'une douleur spontanée provenant de la région devenue insensible, ressentie en-dehors de toute stimulation ou en présence d'un stimulus qui normalement ne produit aucune douleur.

            En rapport avec une lésion totale ou partielle des voies sensitives afférentes, soit radiculaire (membre fantôme, neuropathies périphériques, avulsion du plexique, douleurs post-zostériennes, radiculaires post-operatoires, compression radiculaire ou canalaire...), soit médullaire ou du tronc cérébral (AVC, lésions médullaires traumatiques démyélinisantes, ischémiques ou compressives).

            Cliniquement : brûlure ou arrachement évoluant selon un fond douloureux permanent, avec renforcements paroxystiques (éclairs, élancements, coups de poignard ou décharges électriques). Présence de paresthésies (fourmillements, sensations d'écoulement de liquide ou de peau cartonnée...). Examen clinique : signes déficitaires (hypoesthésie, anesthésie), ou réponses exagérées : hyperesthésie (allodynie ou hyperpathie).

 

            Compréhension des mécanismes peu clair, ne tenant pas exclusivement à la présence d'une lésion neurologique (certaines lésions neurologiques n'entrainent pas systématiquement des douleurs). La perte des fibres afférentes myélinisées serait suivie d'une perte de l'effet inhibiteur de ces fibres sur certains neurones de la corne dorsale de la moelle (perte de contrôle, élévation du seuil d'activité des neurones et douleur spontanée). Certaines structures du tronc cérébral peuvent être le siège d'une hyperactivité. Déafférentation totale : aucune sensation périphérique perçue. Déafférentation partielle : parfois atteinte spécifique des afférences primaires myélinisées qui ont un effet inhibiteur sur la transmission, sans atteinte des fibres amyéliniques (perte de cette inhibition physiologique : augmentation de la réponse neuronale, après stimulation des nocicepteurs amyéliniques).

 

            Pour rendre compte de l'allodynie, il est indispensable que certaines fibres afférentes de gros calibre aient été épargnées par la lésion. Ce contingent qui a échappé à la destruction va exciter les neurones convergents et permettent à des stimulations habituellement non nociceptives de produire une douleur.

            Autres hypothèses : développement et création aberrante de potentiels d'action dans les neurones déafférentés (névrome), génération ectopique de potentiels d'action dans les afférences lésées, transmission éphaptique entre afférences primaires et efférences sympathiques et motrices, mise en jeu réflexe du système nerveux sympathique (causalgie, algo-neurodystrophie).

 

            Il est vraisemblable que l'apparition d'une douleur nécessite la combinaison de plusieurs facteurs qui ont été énoncés ci-dessus. Les distinctions sémiologiques et physiologiques entre les douleurs par excès de nociception et les douleurs par désafférentation ne sont qu'artificielles. Ces deux mécanismes sont souvent intriqués dès l'origine de la lésion tissulaire ou neurologique ou au décours de l'évolution.

 

 

 

 

 

 

Tableau 1 : Comparaison des douleurs neurogènes et des douleurs par excès de nociception.

 

	douleurs par excès de nociception	douleurs neurogènes
Physiopathologie	Stimulation des nocicepteurs	Lésion nerveuse périphérique ou centrale
Sémiologie	Rythme mécanique ou inflammatoire	Composante continue (brûlure) Composante fulgurante, intermittente (décharges électriques) Dysesthésies (fourmillements, picotements)
Topographie	Régionale, sans topographie neurologique systématisée	Compatible avec une origine neurologique périphérique (tronc, racine) ou centrale (douleur hémicorporelle)
Examen clinique	Examen neurologique normal	Signes d'hyposensibilité (hypoesthésie, anesthésie) Signes d'hypersensibilité (allodynie *)

 

Tableau 2

 

Excés de nociception	Somatique Viscérale
Neuropathiques Neurogénes Désafférentation	Périphériques Centrales
Entretenues par le système sympathique	Causalgie Algodystrophie
Sine materia	Céphalées de tension Fibromyalgies Douleurs myofasciales
Mixtes

 

 

 

 

 

 

 

Tableau 3 : Profil évolutif des douleurs par excés de nociception

 

Rythme mécanique	maximum en fin de journée calmée par le repos ne réveillant pas la nuit provoquée par la mobilisation
rythme inflammatoire	nocturne articulaire raideur matinale diminuant avec la mobilisation