Vidéo: Douleur et sensation thermique

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi un bain chaud est si apaisant alors que toucher une plaque chaude vous fait immédiatement retirer votre main ? Ou encore pourquoi une brise fraîche est si agréable lors d’une journée caniculaire alors que quelques minutes dehors en plein hiver sont vraiment désagréables, voire carrément douloureuses ? Tout se joue autour d’un réseau sophistiqué de récepteurs spécialisés dans votre corps qui opèrent un suivi constant des changements de température et des stimulus potentiellement dangereux pour nos tissus.

Aujourd’hui, plongeons dans la physiologie de la douleur et des sensations thermiques pour comprendre exactement comment ce système assure notre sécurité du mieux qu’il peut.

Essayons d’abord de comprendre la différence entre la nociception et la douleur — on les confond quasi systématiquement ! La nociception est la capacité de votre corps à détecter des stimulus potentiellement dangereux, ou plus exactement, des stimulus nocifs. Ces stimulus sont détectés par des récepteurs spécialisés appelés nocicepteurs qui s’activent quand ils détectent le dépassement d’un certain seuil ; les stimulus étant alors perçus comme douloureux par l’encéphale.

En réalité, la douleur est l’interprétation de ces signaux par l’encéphale. Elle est d’ailleurs subjective, et varie ainsi de personne à personne. Les stimulus nocifs quant à eux sont objectifs et quantifiables — C’est leur interprétation qui ne l’est pas. Les nocicepteurs sont des terminaisons nerveuses libres trouvées partout à travers le corps et dont la spécialité est de détecter les différents types de stimulus nocifs.

Les nocicepteurs mécaniques répondent aux stimulus causés par des objets pointus ou la pression intense résultant d’une coupure où d’un pincement fort. Les nocicepteurs thermiques détectent les températures extrêmes comme lorsque l’on touche une plaque chaude où que l’on tient de la glace dans ses mains. Nous avons aussi des nocicepteurs chimiques qui détectent les substances corrosives ou chimiques libérées en cas de blessure comme la bradykinine, l’histamine, ou encore la sérotonine. Enfin, nous disposons également de nocicepteurs polymodaux qui sont capables de détecter ces trois stimulus.

Notons cependant que tous les signaux douloureux ne sont pas les mêmes ; ils diffèrent en nature et en vitesse de conduction suivant le type de fibre nerveuse qui les transmet.

Certains des signaux douloureux sont rapidement transmis par les fibres delta-A, qui sont fines et légèrement myélinisées et permettent une conduction du signal autour de 6 à 30 mètres par seconde. Cette douleur-ci est aiguë et immédiate, comme par exemple lorsque vous vous piquez le doigt ou que vous touchez quelque chose de brûlant. D’autres signaux de douleur, à l’inverse, voyagent lentement à travers les fibres de type C, qui sont fines et amyéliniques et les transportent entre 0,5 à 2 mètres par seconde. Il en résulte une douleur plus sourde, lancinante, comparable à une sensation de brûlure pulsatile après une blessure.

Les douleurs rapides et lentes résultent toutes deux d’un stimulus thermique ou mécanique ; en revanche, les stimulus chimiques causent le plus souvent une douleur lente.

Au moment même où les nerfs sensoriels pénètrent dans la moelle épinière, un réflexe local rapide, le réflexe de retrait, provoque une réponse motrice d'éloignement. Ce réflexe se produit parallèlement aux voies plus importantes qui transmettent la sensation de douleur jusqu'à l’encéphale. Ces voies principales sont les faisceaux spinothalamiques, qui acheminent les signaux de douleur vers le cortex somatosensoriel via le thalamus pour une perception consciente.

Le faisceau spinothalamique latéral comprend deux composantes principales : le faisceau néospinothalamique et le faisceau paléospinothalamique. La voie néospinothalamique véhicule des signaux de douleur rapides, précis et bien localisés, permettant ainsi de bien identifier l'origine du problème. Les fibres A-delta, ou fibres nociceptives rapides, pénètrent dans la moelle spinale et font synapse dans la corne postérieure, plus précisément dans la lame I de Rexed.

Ces fibres décussent ensuite et remontent vers les noyaux postérieurs et vers le complexe ventro-postérieur du thalamus, essentiel au traitement de l'information sensorielle. De là, les signaux sont transmis jusqu'au cortex somatosensoriel, permettant une localisation précise et une perception intense de la douleur. Certaines fibres de cette voie atteignent également la formation réticulée du tronc cérébral, qui joue un rôle important dans le maintien de l'attention et de l'éveil en réponse à des stimulus douloureux.

En revanche, la voie paléospinothalamique véhicule des signaux de douleur lents, sourds et moins localisés, rendant la douleur plus difficile à localiser. Les fibres C pénètrent dans la moelle spinale par la corne postérieure et se terminent généralement dans la lame II de Rexed. Les influx nerveux atteignent finalement la lame V via un interneurone. Les fibres décussent ensuite et remontent par de multiples voies ascendantes, dont le faisceau spinothalamique latéral.

Ce faisceau s'étend jusqu'au cortex et donne au cours de son trajet des fibres pouvant atteindre d'autres zones clés, notamment l'amygdale, qui intègre les informations douloureuses aux émotions comme la peur et l'anxiété ; la formation réticulée du tronc cérébral, qui contribue à la régulation de l'éveil et au maintien de l'attention ; les noyaux intralaminaires du thalamus, qui jouent un rôle dans les aspects émotionnels et motivationnels de la perception de la douleur ; et enfin la substance grise périaqueducale, impliquée dans la modulation de la douleur.

Ainsi, par exemple, lorsque la substance grise périaqueducale, située dans le mésencéphale, est activée, elle envoie des signaux à la corne postérieure de la moelle spinale via les noyaux du bulbe rachidien. Grâce à des neurotransmetteurs tels que les enképhalines et la sérotonine, cette voie peut inhiber les signaux douloureux entrants. En somme, cette voie descendante intercepte le signal douloureux avant qu'il ne remonte, réduisant ainsi l'intensité de la douleur traitée par le cerveau.

Une autre méthode ingénieuse qu’utilise le corps pour réduire l'intensité de la douleur est décrite par la théorie du portillon, qu’on appelle aussi souvent par son appellation anglo-saxonne “gate control”. Selon cette théorie, fournir au système nerveux des sensations non douloureuses peut fermer les portes neuronales aux stimulus nocifs, empêchant ainsi le signal d'atteindre l’encéphale. Ainsi, lorsque vous frottez une zone douloureuse, vous activez les neurones à conduction rapide et fortement myélinisés qui transmettent les sensations tactiles. Ces neurones peuvent interférer avec la transmission des signaux de douleur, fermant ainsi le portillon et diminuant la sensation douloureuse.

Bien qu'aucun de ces processus de modulation ne fasse complètement disparaître la sensation de douleur, il est rassurant de savoir que notre corps ne se laisse pas faire par les stimulus nocifs! Cela étant dit, lorsque vous vous cognez l'orteil ou que vous vous coupez avec du papier, entre autres péripéties douloureuses de ce type, la douleur ressentie est une douleur somatique, c'est-à-dire une douleur provenant de la surface du corps.

La douleur viscérale, quant à elle, provient des organes internes et, contrairement à la douleur somatique, elle a tendance à être plus diffuse et donc plus difficile à localiser. Imaginez par exemple les crampes intenses qui accompagnent les troubles intestinaux : profondes, sourdes et oppressantes, mais difficiles à localiser précisément. Plusieurs facteurs peuvent expliquer ce phénomène, comme la présence d'un nombre réduit de récepteurs sensoriels dans les organes, l'absence de nocicepteurs spécialisés, ou encore une convergence des voies sensorielles.

Il arrive parfois qu’une douleur provenant d'un organe interne soit ressentie dans une autre partie du corps : on parle alors de douleur projetée. Un exemple classique est la douleur cardiaque ressentie dans le bras gauche ou, en cas d'appendicite, la douleur initialement ressentie près du nombril. Concrètement, lorsque la douleur viscérale s'intensifie, elle accroît l'activité des fibres somatiques qui font synapse dans la même région spinale, et provoque ainsi la perception de douleur dans des zones non affectées.

D’ailleurs, bien que la douleur projetée ne puisse pas être localisée avec précision, sa localisation dans une zone plus générale peut s'avérer extrêmement utile aux médecins pour identifier la cause de problèmes internes spécifiques.

Intéressons-nous maintenant à la sensation thermique, c'est-à-dire la capacité du corps à détecter les variations de température.

Votre corps utilise des thermorécepteurs spécialisés pour détecter ces variations, généralement des terminaisons nerveuses libres. Ces récepteurs détectent une large gamme de températures grâce aux récepteurs du froid et leurs fibres A-delta légèrement myélinisées, ainsi qu’aux récepteurs de la chaleur et leurs fibres de type C non myélinisées. Ensemble, ils permettent la perception de températures comprises entre 10 et 50°C.

En revanche, en dessous de 15 °C et au-dessus de 45 °C, on atteint des zones extrêmes où ce sont les nocicepteurs, et non les thermorécepteurs, qui sont activés. Ces récepteurs de la douleur réagissent au froid et à la chaleur intenses, expliquant la douleur ressentie lorsqu'on tient un glaçon ou qu'on touche une plaque de cuisson chaude. Le chevauchement des plages de perception permet une discrimination fine des variations de température et peut déclencher des réponses protectrices si nécessaire.

Les signaux thermiques sont transmis à l’encéphale par une voie similaire à celles utilisées pour les signaux de douleur : la voie de la thermosensation. Les signaux sont transmis par des neurones sensoriels qui pénètrent dans la corne postérieure de la moelle spinale, établissant des synapses spécifiques dans les lames de Rexed I ou II, décussent, puis remontent dans le faisceau spinothalamique latéral. Ils rejoignent ensuite le complexe ventrobasal du thalamus et atteignent finalement le cortex somatosensoriel primaire, où la température est perçue et interprétée consciemment.

Certaines fibres se ramifient également vers les aires réticulaires du tronc cérébral, influençant l'éveil et expliquant ainsi pourquoi les températures extrêmes peuvent accroître notre vigilance.

La capacité à percevoir la douleur et la température est absolument cruciale pour notre survie et notre confort. Alors, la prochaine fois que vous prendrez un bain chaud ou qu’une brise froide vous fera frissonner, souvenez-vous des systèmes remarquables qui sont à l'œuvre dans votre corps !

Ceci n'était qu'une vue d’ensemble des sensations de douleur et de température. Si vous souhaitez en savoir plus, consultez notre article détaillé sur les voies de la douleur et la théorie du portillon.

À bientôt, et bonnes révisions !