Comment percevons-nous la douleur et la température ?

26 septembre 2019
Percevoir la douleur et la température a été une compétence d'une valeur énorme pour notre survie. Mais comment notre corps s'y prend-il ? Comment cette information parvient-elle jusqu'à notre cerveau et comment est-elle traitée ?

Vous êtes-vous déjà demandé comment l’être humain est capable de percevoir la douleur ? Comment nous rendons-nous compte du froid et du chaud ? Qu’est-ce qui nous permet d’avoir cette connaissance si importante pour notre survie ? Dans cet article nous parlerons du système somatosensoriel, chargé de nous faire percevoir la douleur et la température. Il nous permet aussi de donner de l’utilité au sens du toucher et est responsable de la proprioception, cette perception de la position dans laquelle se trouve notre corps.

Le système somatosensoriel est l’un des systèmes les plus étendus du corps humain. Il est responsable du traitement de toutes les informations sensorielles (ex : douleur et température). Il traite le soma, composé du corps, des os, des muscles et des viscères. Mais aussi la peau, puisque tous ses récepteurs se distribuent dans notre organisme. Il existe donc deux systèmes somatosensoriels :

  • Système somatosensoriel cutané : il se compose des récepteurs de la peau, et est donc périphérique – on le trouve dans tout le corps. Il possède des récepteurs kinesthésiques qui informent de la position du corps et des mouvements. On les trouve dans des endroits tels que les articulations et les tendons
  • Système somatosensoriel organique : il possède des récepteurs dans les os et les viscères et est interne
Une femme se tenant les tempes

Le système somatosensoriel cutané : la clé de la compréhension de la perception

Afin de comprendre comment les humains perçoivent la douleur et la température, il est important de comprendre le fonctionnement des récepteurs cutanés, y compris les récepteurs les plus sensibles capables de générer des sensations de douleur.

La peau est le plus grand organe du soma, et donc le plus grand récepteur. Le long de la peau, il existe un grand nombre de récepteurs regroupés différemment, ce qui nous permet de définir la sensibilité ou l’une des quatre sensations que nous recevons à travers elle : pression, vibration (toucher), douleur et température.

Par conséquent, à travers les récepteurs du système somatosensoriel cutané, nous recevons des informations de l’environnement sous forme de pression, toucher, douleur, froid et chaleur.

La sensibilité de la peau à la douleur et à la température varie en fonction de la densité des récepteurs qu’elle contient.

Le duvet présent sur la peau joue-t-il un rôle dans tout cela ?

Nous pouvons opérer la distinction entre la peau avec poils et la peau sans poils. La peau dotée de poils est le cas le plus fréquent. Une peau sans poils connaît un regroupement plus important de récepteurs. Elle est donc plus sensible car elle dispose de plus de récepteurs cutanés.

Les organes sensoriels les plus sensibles seraient les lèvres, les organes génitaux externes et le bout des doigts, car il y a une plus grande densité de récepteurs.

Bien que cela ne soit pas complètement sûr, on pense que la peau dotée de poils est plus sensible aux vibrations ou au toucher. En effet, ces deux phénomènes entraînent des mouvements des poils.

Quels sont les récepteurs que nous avons dans la peau ?

Les récepteurs cutanés se diviseraient en deux catégories : les terminaisons nerveuses libres et les récepteurs encapsulés.

Les terminaisons nerveuses libres sont des extensions nerveuses qui atteignent la peau et sont probablement les récepteurs sensoriels les plus simples. Elles sont dispersées dans toute la peau et sont les récepteurs les plus sensibles à la perception de la douleur. Bien qu’ils servent aussi à percevoir tout le reste, ils sont spécialisés dans la douleur. Il y a spécificité, mais pas exclusivité.

Le mécanisme de transduction de ces terminaisons n’est que l’étirement d’une partie spécifique de celles-ci, ce qui permet d’ouvrir les canaux sodiques. C’est à ce moment que se produit a dépolarisation de la membrane, pour atteindre le potentiel d’action. Il se produit dans le froid par contraction et dans la chaleur par dilatation.

Les récepteurs encapsulés : tout ce qu’ils font à l’intérieur de leur capsule

Les récepteurs encapsulés sont un type de récepteur cutané. On les appelle ainsi parce qu’ils sont recouverts d’une capsule. Certains parlent de quatre types, d’autres de cinq. Ces récepteurs se classent comme suit :

Les corpuscules de Pacini : sensibles à la pression et au toucher

On les trouve dans les tissus sous-cutanés, particulièrement présents dans la peau glabre. Les corpuscules de Pacini sont regroupés de façon dense sur les lèvres, les glandes mammaires et les organes génitaux externes. Ils sont particulièrement sensibles à la pression, aux vibrations et, dans une moindre mesure, à la douleur et à la température.

Les corpuscules de Ruffini

Ce sont de petits récepteurs encapsulés. Ils disposent également de terminaisons nerveuses libres, mais recouvertes de tissu conjonctif. On les trouve sur la peau poilue et ils réagissent aux vibrations à basse fréquence.

Les corpuscules de Meissner et le toucher discriminant

Ils sont en charge de la sensibilité du toucher discriminant. Ils se trouvent dans la peau glabre et s’insèrent dans les papilles du derme.

Les corpuscules de Krause

Les corpuscules de Krause ne se trouvent qu’à l’intersection de la muqueuse et de la peau sèche. Leurs fibres ne sont pas myélinisées et sont extrêmement sensibles à la pression. Leur seuil d’activation de pression est le plus bas de tout le corps humain.

Les disques Merkel

Les disques de Merkel occupent une place similaire à celle de ceux de Meissner, dans les papilles du derme. Ils s’adaptent lentement aux récepteurs et réagissent à un changement continu de stimuli, pas directement – par exemple, la perception de l’adaptation à la température.

La perception de la douleur

Percevoir la douleur et la température, dans ce cas précis la douleur, est constitué comme un système d’alerte adaptatif. Il nous permet d’éviter les sources qui produisent des dommages à notre organisme. Pour autant, cette sensation peut être influencée par des facteurs émotionnels, psychologiques et sociaux. Mais aussi par des produits pharmaceutiques, l’effet placebo ou encore l’hypnose.

Pour cette raison, c’est une émotion très subjective, qui suggère qu’il doit y avoir des mécanismes neuronaux qui modifient ou interfèrent dans la transmission de la douleur. Elle n’est pas seulement basée sur des récepteurs cutanés.

On peut diviser la douleur en deux types :

  • La douleur évitable, où la meilleure réponse de l’organisme est l’élimination de la source de la douleur, c’est-à-dire le comportement
  • La douleur inévitable, qui existe au niveau périphérique et au niveau central. Comme son nom l’indique, on ne peut y échapper

Au niveau périphérique -où l’on trouve des douleurs inévitables- il a été observé que circulent dans l’organisme des informations moléculaires liées à la douleur. En cas de douleur, certaines cellules sont endommagées et sécrètent de l’histamine et de la prostaglandine. La seconde n’a pas d’effet en soi, mais l’histamine en a, ce qui fait baisser le seuil de douleur des cellules.

La prostaglandine rend les cellules endommagées plus sensibles à l’histamine et abaisse considérablement le seuil de douleur. Ce sont des douleurs au niveau des tissus cassés. Des mécanismes pharmacologiques existent pour bloquer l’histamine (antihistaminiques) et la prostaglandine (acide acétylsalicylique).

La douleur peut-elle être bloquée ? Le thalamus a la solution

Au niveau central, des études sur la douleur ont été menées sur le thalamus. La douleur est adaptative, mais si elle est sévère, elle peut bloquer le comportement. C’est parfois contre-productif. Certains se posent donc la question de la possibilité d’éviter la douleur. Est-ce possible ? Comment le thalamus peut-il être bloqué ?

L’inhibition de la douleur est souvent appelée analgésie, influencée par des facteurs émotionnels et physiologiques. Cependant, chez les personnes ayant subi un accident vasculaire cérébral, on a observé que la lésion ou le blocage du noyau ventral postérieur du thalamus entraîne généralement une perte des sensations cutanées. C’est-à-dire des sensations superficielles du toucher et de la douleur.

Ainsi, les lésions ou blocages des noyaux intralaminaires éliminent la douleur profonde mais pas la sensibilité cutanée. Les noyaux dorso-médians sont reliés au système limbique et interfèrent habituellement avec les composantes émotionnelles de la douleur, les éliminant.

Comment le cerveau humain perçoit-il la température ?

La perception de la température

Elle est relatif, parce que nous n’avons pas de récepteurs pour percevoir la température de manière absolue. Nous ne pouvons percevoir les changements soudains de température qu’en passant la main d’une casserole d’eau très froide à une casserole d’eau très chaude, par exemple.

Il existe deux types de récepteurs, certains pour le froid et d’autres pour la chaleur, répartis de façon hétérogène dans la peau. Les récepteurs du froid sont plus proches de l’épiderme, tandis que les récepteurs de la chaleur se trouvent dans une zone plus profonde. Ce sont les mêmes récepteurs, ils ne diffèrent que par leur localisation.

La transduction dans ces récepteurs se produit soit par déformation de la membrane ou du cône du récepteur par effet de dilatation, soit par contraction de la peau. Il en résulte l’ouverture de la membrane et des canaux sodiques. Si les récepteurs sont groupés de façon dense, la sensation de chaleur sera plus intense. Les noyaux associés à la difficulté de percevoir le froid et la chaleur du thalamus sont les intralaminaires et, dans une moindre mesure, les ventricules.

Il est donc extrêmement intéressant de constater que la perception de la douleur est due, entre autres, à de petits récepteurs dans la peau et à une participation élevée du thalamus. Le même phénomène se produit avec la température.

Toutes ces fonctions semblent s’être développées dans la poursuite de notre survie. Ces outils dont nous disposons ne sont qu’un héritage de ce dont nos ancêtres avaient besoin autrefois, peut-être bien plus que nous aujourd’hui.

 

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