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Douleur et Analgésie

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 ARTICLE VOL 12/2 - 1999  - pp.161-167  - doi:10.1007/BF03008481
TITRE
Sommation spatiale et codage médullaire de l’information nociceptive

RÉSUMÉ

Les stimulations nociceptives punctiformes généralement utilisées au cours des études de la nociception chez l’animal sont à l’évidence très différentes des lésions tissulaires, parfois étendues, rencontrées en pratique clinique. Nous avons tenté de préciser le rôle de la sommation spatiale dans l’intégration médullaire de l’information nociceptive en étudiant les effets d’une gamme de stimulations thermiques nociceptives intéressant des surfaces croissantes (1.9 à 18 cm2), dont l’intensité et la durée étaient par ailleurs constantes. Des neurones à convergence possédant un champ périphérique excitateur situé sur l’extrémité de la patte postérieure ipsilatérale ont été enregistrés au niveau lombaire chez des rats anesthésiés. La fréquence de décharge des neurones augmente avec la taille du stimulus lorsque de petites surfaces sont concernées mais décroissent lorsque la surface de stimulation dépasse 4.8 cm2. Cette décroissance, a priori paradoxale, résulte de la mise en jeu de contrôles inhibiteurs descendants car elle n’est pas observée chez des animaux dont la moelle cervicale a été préalablement sectionnée.

Des expériences de sections, effectuées à différents niveaux du tronc cérébral ont permis de démontrer que les structures cérébrales impliquées dans ces rétrocontrôles négatifs sont confinées à la partie la plus caudale du bulbe. Ces phénomènes ne sont pas en relation avec l’activation de certains contrôles descendants connus pour moduler la transmission spinale des influx nociceptifs mais impliquant la substance grise périaqueducale et la région rostrale et ventro-médiane du bulbe qui inclut notamment le noyau Raphé Magnus. Ils présentent en revanche plusieurs analogies avec les Contrôles Inhibiteurs Diffus Nociceptifs.

Nous avons enfin pu montre dans une troisième série d’expérience que ces rétrocontrôles sont bloqués par une faible dose de morphine (1 mg/kg). Cette dose était assez faible pour ne pas exercer d’effet direct sur la transmission des messages nociceptifs au niveau spinal.

Ainsi, lorsqu’un foyer nociceptif est suffisamment étendu il déclenche une boucle de rétrocontrôle négatif mettant en jeu des neurones de la partie la plus caudale du bulbe. Ces résultats pourraient expliquer le fait clinique, souvent observé, qu’il est généralement difficile de corréler l’∈ndue d’une lésion tissulaire avec l’intensité de la douleur ressentie par le patient. Ils suggèrent en outre que lorsqu’un foyer douloureux est étendu, les doses de morphine administrées au patient pour le soulager doivent être suffisantes pour exercer un effet spinal direct.



ABSTRACT

Clinical pain involves the simultaneous activation of large population of spinal afferents. Thus spatial summation may represent an important and somewhat neglected aspect of the processing of nociceptive information. The current experiments were designed to investigate how convergent neurones of the lumbar dorsal horn encode noxious heat stimuli applied to their receptive field and also to much larger adjacent areas.

In a first series of experiments, we compared, in intact and spinal anaesthetised rats, the responses of lumbar convergent neurones elicited by stimuli involving a wide range of surface areas of the ipsilateral hindpaw (1.9 to 18 cm2). In intact animals, increasing the stimulus area resulted in a progressive decrease of neuronal responses, when stimulus area increased beyond 4.8 cm2. In contrast., in spinal animal, increasing the stimulus area induced a slight but non significant increase of firing rates. It was concluded that spatial summation, as the result of stimultaneous activation of a large population of noci-responsive neurones, triggers inhibitory mechanisms that are probably supraspinally mediated.

Another series of experiments, performed in acute brainstem-transected animals., provided evidence that these inhibitory controls are integrated in the most caudal part of the medulla. The inhibitory controls triggered by spatial summation are thus independeant of the modulating systems organised within the rostral ventromedial and those involving more rostral brainstem structures. In contrast they share common features with diffuse noxious inhibitory controls.

A third series of experiments was conducted to assess how different systemic doses of morphine might interfere with the ability of convergent neurones to encode stimulus area. A dose of 1 mg/kg of morphine, wich had no effect on the responses elicited by the 1.9 cm2 stimulus, paradoxically enhanced the thermal responses of convergent neurones when the nociceptive stimulus covered a large surface area. The depressant effects of a 10 mg/kg dose were reduced when the stimulus was applied over 18 cm2 as opposed to 1.9 cm2. Such effects are difficult to explain in terms of accepted pharmacodynamical concepts and may reflect an, opioid-induced depression of the descending inhibitory influences triggered by spatial summation.

In summary, spatial summation triggers a supraspinally mediated negative feedback loop modulating the output of convergent neurones, From a clinical point of view these results might explain the classical lack of one to one correspondance between the extent of injury and the intensity of pain or suffering. These results also provide a neurophysiological basis for positive relationship between opioid requirements and the spatial extent of a painful injury.



AUTEUR(S)
O. GALL, D. BOUHASSIRA, D. CHITOUR, D. LE BARS

Reçu le 26 janvier 1999.    Accepté le 2 février 1999.

KEYWORDS
Spatial summation, spinal dorsal horn, caudal medulla, opoids, DNIC

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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