Sensations somatiques 08

Qu'est-ce qu'une sensation somatique?

Le système sensoriel somatique permet au corps de capter un certain nombre d'informations extérieures et intérieures permettant sa survie et son maintient. En effet, les systèmes sensoriels spécifiques comme la vue ou l'ouïe ne sont pas suffisants pour assurer une perception globale de tout ce qui interagit avec le corps. A la différence de ces autres systèmes sensoriels très ciblés, le système somatique regroupe plusieurs sensations dites sensations somatiques: le toucher, la situation dans l'espace, et la perception de la température. A partir d'un certain seuil de stimulation, et donc lorsque le corps est potentiellement en danger,le système somatique génère également la douleur. Pour traiter toutes ces informations, toute une gamme de récepteurs sensoriels présents sur toute la surface du corps (peau et surfaces internes), répondant à plusieurs types de stimuli différents, captent ces signaux, contrairement aux autres systèmes sensoriels qui ne comprennent qu'un type de récepteurs localisés. Ces sensations permettent donc de ressentir les signaux extérieurs là où les récepteurs spécifiques des autres sens sont absents.

Nous allons donc traiter de ces diverses sensations somatiques et de leur fonctionnement.
MatteoR

Qu'est-ce que le toucher?

L'organe sensoriel du toucher est principalement la peau. C'est l'organe sensoriel le plus développé du corps (notamment de par sa superficie), qui sert d'interface avec l'environnement extérieur. Si la peau parait homogène extérieurement, ce n'est pas le cas d'un point de vue sensoriel. Elle est composée de couches: l'épiderme et le derme et présente des régions pourvues (pileuses)et dépourvues de poils (glabre). Autant de facteurs qui influencent la manière de percevoir la sensation du toucher. On peut également différencier la proprioception de l'extérocption, soit la sensation intérieure ou externe au corps.
Mais que ressent la peau? A travers le toucher, la peau peu être soumise à des stimuli différents comme un contact, un choc, des vibrations, une piqûre, les poils peuvent êtres tirés... Et le corps humain est capable de différencier toutes ces sensations grâce à plusieurs types de récepteurs du toucher, dits mécanorécepteurs car ils concernent une stimulation purement mécanique:

• Les corpuscules de Pacini
• Les corpuscules de Meissner
• Les récepteurs de Merkel
• Les terminaisons de Ruffini

Ces récepteurs réagissent plus ou moins rapidement, pendant une durée et dans des régions différentes et pas aux mêmes stimuli. La stimulation de l'un ou d'un autre récepteur est déterminée par la fréquence de la vibration et la localisation du stimulus. Ainsi le toucher n'est pas une sensation uniforme, il est très diversifié: c'est ce qui nous permet de distinguer le lisse du rugueux, le doux du rêche, etc. Pour que cela soit possible, le toucher ne comprend pas un seul récepteur, ici ils varient dans leur taille, leur forme, etc. contrairement à d'autres sens où ils sont d'un seul type. C'est grâce à cette diversité au sein même des récepteurs sensoriels de la peau que nous pouvons ressentir un tel nombre de sensations différentes au toucher.

Quel est le rôle de la pilosité dans le toucher?

Comme mentionné ci-dessus, les poils ne jouent pas qu'un rôle thermique, mais sont un outil très lié à la perception d'informations sensorielles. Le poil provient d'un follicule situé dans le derme, dans une région très innervée. Quand le poil bouge, ce follicule est perturbé, se déforme et des récepteurs folliculaires entourant le poil ou des terminaisons nerveuses libres se trouvant à proximité sont stimulées, produisent un signal et provoquent une sensation. (ex.: le vent dans les cheveux)

Comment se fait la discrimination des signaux externes?

Si le corps humain est capable de capter des informations sur à peu près la totalité de sa surface, il n'est pas toujours évident d'en distinguer deux différents. Si deux stimuli simultanés, comme deux aiguilles touchant la peau au même moment, sont très rapprochés, certaines zones seront capables de les différencier, et d'autres pas. La sensibilité varie sur la surface du corps. Cela est dû à la densité des récepteurs sensoriels, qui peut varier du simple au 20uple selon les parties du corps. Ainsi, le bout des doigts est bien plus sensible que la région dorsale: il sera plus aisé de distinguer deux sources de contact rapprochées dans la première région que dans cette dernière, bien que les récepteurs des doigts aient une portée plus courte.
Le cerveau joue aussi un rôle dans la discrimination des signaux: les parties du cerveau impliquées dans le traitement de ces informations sont beaucoup plus importantes pour les zones sensibles pourvues d'une grande quantité de récepteurs.

Comment le signal est-il traduit en sensation?

Les récepteurs sensoriels du toucher forment des liaisons avec des neurones, qui transmettent l'information jusqu'au cerveau où elle est traitée. La transmission des signaux du toucher se fait par des axones de gros diamètre, ce qui permet un passage rapide de l'influx nerveux. Puis le signal passe par une voie spécifique à la sensation du toucher et à la position dans l'espace (dans la moelle épinière) dite voies des colonnes dorsales et du lemnisque médian. La douleur et la thermoception se font par un autre chemin. Une fois cette étape dans la moelle épinière franchie, le signal est conduit jusqu'au noyau ventral postéro-latéral (VPL) du thalamus où les axones se terminent. Puis le signal est transmis au cortex somatosensoriel primaire, où l'intégration la plus complète des informations sensorielles s'effectue. Est-ce qu'on doit parler de tout ça? A peaufiner si c'est le cas...

Comment ressentons nous les changements de température?

Toutes les cellules du corps sont sensible a la température, puisque la vitesse des reactions chimiques varie selon la temperature. Il y a trois partie du corps qui peuvent spécialement sentir le chaud et le froid; ce sont la peau et la partie antérieure de l'hypotalamus ainsi que dans la moelle épinière. Avec la peau on sent la température extérieure alors que l'hypothalamus et la moelle épinière sentent la température interne du corps.

• La peau:

(annexe) La peau contient une multitude de capteurs sensoriels, dont les thermorécepteurs. Ils sont capables de dectecter des changements de température infimes, de l'ordre 0.01 °C. Il y deux thèses sur la nature de ces capteurs. Certains pensent qu'il s'agit de dentrites ramifiés et entourés d'une capsule, dont l'un sent le chaud et l'autre le froid (Cf annexe), d'autres plus nombreux pensent qu'il s'agit en effet de récepteurs de pressions qui se sont modifiés. C'est a dire que ce sont des terminaisons nerveuses libres de certains neurones sensitifs qui captent la température.
Ce que nous pouvons poser par contre c'est que la peau n'a pas la même sensibilité sur l'ensemble du corps. Certains zones du corps (sur des petites surfaces, 1mm) sont sensibles au chaud ou au froid, mais pas les deux en même temps. Ce qui montre que ce sont en tout cas des récepteurs différents pour le chaud et pour le froid. Il y a aussi des petites zones entre ces surfaces qui sont insensibles aux variations de température.

• L'hypothalamus et la moelle épinière:

Les thermocepteurs de la moelle épinière et de l'hypothalamus détectent la température du sang qui circule dans notre corps. Cette information est ensuite envoyé au "thermostat principal" du corps situé dans la partie postérieure de l'hypothalamus, qui régule la température du corps.

==Dans quelle mesure ressentons nous la chaleur?== (Cf. Annexe) Les recepteurs captant la chaleur s'activent a partir d'une température de 30°C. La fréquence, ou l'intensité, de la décharge neuronale varie selon la temperature. Quand la température de la peau est de 45°C l'intensité est a son maximum. En augmentant encore la température la fréquence des décharges va diminuer fortement. Quand la température dépasse cette température ce sont en effet les nocicepteurs thermique qui s'activent. Donc en résumé, les récepteurs au chaud sont actifs quand la température varie entre 30 et 45°C.

Qu'est-ce que la douleur?

La douleur est la sensation somatique extrême du corps humain regroupant les sensations du toucher et de la thermoception. Elle survient lorsque le seuil d'atteinte à l'intégrité corporelle de la personne est dépassé. Il existe deux types de douleurs; les douleurs aiguës et les douleurs chroniques. La première est une sensation de courte durée, récente, qui ne dure généralement pas plus de trois mois. Alors que la douleur chronique, dite aussi douleur-maladie, est une douleur persistante qui résiste aux traitements et soins, elle peut s'étaler au-delà de six mois. Ce n'est souvent que sous l'influence de conséquences psychologiques (tel que dépression) qu'elle se manifeste, elle n'a aucune fonction bénéfique au corps.

Pourquoi avoir mal?

Le rôle de la douleur (aiguë) est d'alarmer l'organisme vis-à-vis d'éventuelles agressions internes ou externes. Elle remet en cause son intégrité physique en envoyant à travers un nerf un stimulus nociceptif (nociception) qui amènera dans certains cas à la souffrance de l'organisme. Cette sensation désagréable stimule l'organisme à avoir un mouvement réflexe permettant le recul ou l'écart du corps de l'organisme, ce qui permet la plupart du temps au corps de subir de moindre dommages.

Comment la douleur nous parvient-elle?

La douleur peut être provoquée par plusieurs traumatismes différents. Cela peut être un dommage mécanique comme un bleu, une plaie, une brûlure, etc... ou un disfonctionnement du système nerveux responsable de la transmission de l'influx. Les être-humains ont à la surface de leur peau, dans les os, les muscles, ainsi qu'à l'intérieur de la plupart des organes à l'exception du cerveau, une multitude de nocicepteurs, Il faut préciser que ces nocicepteurs sont des récepteurs sensoriels à part des récepteurs des sensations du toucher ou de la chaleur. Ce sont les récepteurs sensoriels de la douleur, qui font naître un message nerveux une fois stimulé. Ce message nerveux aussi appelé "stimuli" peut potentiellement altérer les tissus.
Il faut que la douleur dépasse un certain seuil pour qu'il y ait un déclenchement d'une réponse électrique, c'est donc seulement quand les tissus sont susceptibles d'être endommagés que les récepteurs nociceptifs s'activent.

Il existe plusieurs types de nocicepteurs répondant à différent stimulis;

• Les nocicepteurs mécaniques

Les nocicepteurs mécaniques sont ceux répondant aux stimulis mécaniques intenses tels que des pincements, piqûres ou quelconque autre torsions de la peau. Ils sont à l'origine des douleurs intenses et brèves et sont activés tout le temps de la stimulation.

Et les récepteurs polymodaux qui sont un autre groupe de nocicepteurs

• Les nocicepteurs thermiques

Les nocicepteurs thermiques ne s'activent que quand ils sont stimulés par des températures dépassant généralement 45° C ou descendant en dessous de 10° Celsius.

• Les nocicepteurs sensibles aux agents chimiques

Ces récepteurs s'activent au contact d'agents toxiques externes ou autre substances chimiques sécrété par des tissus lésés.

Les nocicepteurs polymodaux, contrairement aux mécaniques, sont à l'origine de sensations de douleurs à longue durée et moins localisé.

Comment se transmet l'information de la douleur?

Le chemin de la transmission de la douleur est la suivante: Avant tout, la douleur naît d'un stimulus. Ce stimulus va activer les nocicepteurs qui vont générer un potentiel d'action (définir) qui sera porteur du message nociceptif. Ce potentiel d'action va se propager vers un axone (fibre nerveuse) en mode saltatoire (faisant des "sauts" (image...)), il va ensuite arriver à une jonction synaptique. Suivant la fréquence des potentiels d'actions (plus la fréquence est grande plus la douleur va être forte), Le message libérera plus ou moins de neurotransmetteurs qui provoquera une exocytose des vésicules synaptiques (à définir). Le "message" va, pour finir, arriver au cerveau, et celui-ci va "interpréter" la puissance de la douleur reçue en fonction de la quantité des neurotransmetteurs produit. Et c'est à ce moment qu'on est supposé avoir mal!

A REPLACER Il faut avant tout savoir que les voies de transmission d'influx nerveux utilisées par les nocicepteurs sont différents suivant lequels. Les nocicepteurs mécaniques sont relayées généralement par des fibres Adelta alors que les fibres C sont principalement issues des récepteurs polymodaux. Quel est la différence entre ces fibres? La vitesse de transmission de information ainsi que le champs récepteur. Les fibres Adelta d'un diamètre de 2 à 5 nanomètres permettent une vitesse de transmission de l'ordre de 20m/s, elles ont un champs récepteur petit, ce qui leur permettent de localiser précisément d'où provient la douleur. Les fibres C, qui sont de plus petite taille, ne relayent les informations "qu'à" 1m/s. Ces fibres ont un large champs récepteur.

Contrôle de la douleur

La nociception est le mécanisme à l'origine du stimulus provoquant la douleur, mais il faut savoir que les nocicepteurs (récepteurs sensoriels) peuvent être activés sans qu'il y ait douleur. Des émotions fortes, du stress ou encore une grande détermination peuvent permettre la suppression de la sensation de douleur. Un exemple de tout les jours: quelqu'un peut se couper sans s'en rendre compte tout de suite la tâche étant trop prenante...
Le seuil de la douleur peut aussi varier. Nous avons tous déjà eu l'expérience d'attraper un coup de soleil. La partie de la peau endommagé sera particulièrement sensible au toucher, ainsi un très léger effleurement de la zone affecté peut faire très mal à la personne atteinte. Ce phénomène est appelé "hyperalgie" (sensibilité excessive à la douleur). Le phénomène inverse existe aussi, et est le fait de supporter la douleur, l'exemple le plus connu étant le fakir.
Nous pouvons en déduire que chaque personne à son propre seuil de douleur, que la douleur est jugée très différemment d'un individu à l'autre.

Peut-on vivre sans douleur?

La réponse est oui, mais pas longtemps. En effet la douleur nous permet d'éviter des situations dangereuses tout au long de notre vie. Elle est à l'origine des reflex qui nous permettent de nous protéger. La douleur est donc vitale. Les rares personnes naissant avec un manque de sensation de douleur vivent avec un risque permanent de se détruire sans le savoir! C'est pourquoi elles ne vivent en général pas longtemps...

Sources et bibliographie

Ouvrages consultés:

• Mark F. Bear, "Neurosciences: à la découverte du cerveau", ed. Pradel
• Campbell, Reece, "Biologie", 2e édition, ed. de Boeck
• Raven, "Biologie", ed. de Boeck

Sites visités:

• http://lecerveau.mcgill.ca
• http://neurobranches.chez-alice.fr