samedi 11 juin 2016

L'ART DE BIEN CHIER (en neurosciences)


Napoléon sur son trône, en 1806 (oh oui, elle était facile !).

Le 1er mars 1815. Napoléon est de retour !

Après 300 jours d’exil sur l’île d’Elbe, l’(ex) empereur débarque en Provence pour reconquérir le trône, occupé depuis sa destitution par Louis XVIII.

Les paroles qu’il prononce sont fortes, sa marche vers Paris sera triomphale. Avec une poignée d’hommes (à peine 11000, c’est pour dire), il s’empare du château des Tuileries… sans aucun coup de feu !

Commence alors les « Cents Jours » durant lesquels il règne brièvement, avant sa défaite à Waterloo puis son nouvel exil sur l’île de Saint Hélène.

En mémoire de sa marche triomphale vers la capitale, il existe dans le sud de la France une route dénommée « route Napoléon ».

Une route absolument superbe, au cœur des Alpes.


Mais une route qui, contrairement à la marche de Bonaparte il y a 200 ans, est aujourd’hui l’une des plus meurtrières de France. Depuis 1980, plus de 40 accidents graves de moto y ont été recensés.

Les blessures de ce type d’accidents sont d’une extrême gravité. Parmi celles-ci, la plus redoutée est sans doute la lésion de la moelle épinière.

La paraplégie.

La prise en charge de ce type de patient doit être extrêmement rapide. Mais contrairement à ce que l’on pourrait croire, ce qui préoccupe en priorité les médecins lors d’un traumatisme de la moelle épinière n’est pas forcément la paralysie. Une des questions les plus importantes qu’ils se posent, lorsqu’ils tentent d’établir le pronostic de la blessure de la moelle est aussi « Ce patient est-il toujours continent ? ».

Passer le reste de sa vie en fauteuil roulant est extrêmement difficile.


Passer le reste de sa vie en étant incontinent l’est encore plus.

La continence, c’est la capacité que l’on a de pouvoir se retenir d’aller aux toilettes. Vous comprenez bien que de perdre cette faculté engendre un handicap social absolument majeur.

Il est capital pour ces patients de tout faire pour qu’ils puissent marcher. Mais il faut encore plus veiller à ce qu’ils puissent rester continent.

Mais pourquoi une lésion de la moelle épinière peut être aboutir à l’incontinence ? Par quels mécanismes notre corps nous rend-il capable de contrôler notre défécation ? Comment cela fonctionne-t-il ?

C’est la question que nous allons nous poser aujourd’hui !


La physiologie de la défécation.



Contrairement à ce que l’on pourrait croire, la défécation est un processus complexe qui est finement régulé.

Afin de ne pas s’y perdre, regardons tout d’abord les forces en présence !

Est-il nécessaire de le rappeler, nous faisons caca par notre anus, qui est la partie terminale de notre tube digestif. Après  avoir absorbé tous les nutriments possibles et rejeté tous les déchets qu’il produit, notre corps propulse les matières fécales jusqu’à l’extrémité du colon, le gros intestin qui forme une sorte de cadre au niveau de notre abdomen –c’est pour cela que l’on parle de cadre colique.

Schéma de notre système digestif, dont le colon, à la suite de l'intestin grêle, 
représente la partie terminale.
La partie terminale du colon, juste avant qu'il ne s'abouche dans le rectum, 
est appelée "colon sigmoïde". Avec le rectum, il sert de réservoir 
aux matières fécales, avant qu'elles ne soient expulsées via l'anus.

Les matières fécales parcourent le colon de manière plus ou moins continues, et son stockées à son extrémité (colon sigmoïde) et au sein du rectum. Ce réservoir s’abouche dans le canal anal (on devine aisément sa fonction), et l’anus.

Pour être capable de se retenir et d’être continent, nous avons besoin de muscles, les sphincters, dont le but est de verrouiller la sortie quand bien même des matières fécales sont présentes dans le rectum. Il en existe de 2 types, qui s’enroulent en anneau autour du canal anal et dont l’action va permettre de le comprimer : un sphincter interne, de contraction involontaire, et un sphincter externe, de contraction volontaire.

Lorsque l’on va à la selle, la défécation  n’est possible que si ces 2 sphincters sont relâchés.

Schéma d'un bassin de profil.
On y voit très bien les 2 sphincters anaux . Le sphincter interne (F) s'enroule autour du canal anal (D) : de la même manière que l'on sert le poing, sa contraction comprime le canal anal et empêche tout passage de matières. Le sphincter externe (A) s'amarre juste derrière le pubis (H) et ferme une sangle déformant le rectum (C) vers l'avant : sa contraction permet d'accentuer la déformation, de "fermer l'angle" et empêche donc lui aussi les passage des selles. Alors que l'activité du sphincter interne est purement réflexe, celle du sphincter externe dépend de notre volonté propre. Il est à noter que la définition même du sphincter anal externe est sujet à controverse dans le milieu médical : certains considèrent qu'il ne consiste qu'en une petite couche circulaire de fibres musculaires contre le sphincter interne, alors que d'autres y incluent en plus le muscle puborectal (A). Mais cette distinction n'est pas très importante dans la compréhension du phénomène.

Mais la défécation n’est pas seulement un phénomène passif de relâchement.

On pousse !

Cet effort de poussée est supporté essentiellement par nos abdominaux. En parallèle, nous verrouillons notre diaphragme –ce qui explique que notre respiration soit bloquée durant cet effort.

Tous ces muscles doivent être extrêmement bien coordonnés pour que le processus se passe bien. C’est là que le système nerveux à un rôle primordial !

Abordons la défécation selon un ordre chronologique.

Une à deux fois par jour (mais cela peut être très variable en fonction de l’individu), les matières fécales sont propulsées du colon vers le rectum, qui se rempli –c’est la ponte sigmoïdienne. La pression augmente progressivement et lorsqu’elle atteint 3 kPa environs, un sentiment de plénitude (rectale) se fait sentir et un processus appelé réflexe d’échantillonnage s’enclenche.

Ce réflexe d’échantillonnage est composé de 3 actions musculaires concomitantes : une contraction du rectum pour propulser les matières fécale, un relâchement du sphincter interne et une contraction du sphincter externe.

En fonction de l’intensité du besoin ressenti, cette contraction réflexe du sphincter externe passe sous le contrôle de la volonté.

Dit autrement, si l’intensité du besoin est importante, nous passons de mécanismes purement spinaux (localisés dans la moelle épinière) à des mécanismes corticaux (mettant en jeu notre cortex cérébral).

C’est ce contrôle cortical de la défécation qui rend ce processus si complexe chez l’Homme. Chez les pigeons, qui n’ont ni de sphincter ni de norme sociale sur le sujet, la chose est grandement simplifiée !

Le processus de défécation, initiée de façon automatique et involontaire par le réflexe d’échantillonnage, ne peut aboutir sans que le cortex n’en donne l’ordre.

L’expulsion des matières fécales nécessite une synchronie parfaite entre tous les protagonistes. Tout d’abord, il faut relâcher le sphincter externe qui empêche les matières de quitter le rectum. Ensuite, comme nous le disions plus haut, il faut les propulser, grâce à nos muscles abdominaux mais aussi grâce à la contraction du rectum lui-même.

Lors de la défécation, les 2 sphincters, interne et externe (dont le muscle puborectalis), se relâchent permettant le passage des selles.

Mais il faut, en plus de cela, veiller à ce que les matières aillent bien dans le bon sens ! Pour cela, la charnière entre le colon sigmoïde et le rectum doit se contracter pour éviter tout reflux « à contre-courant ».

La défécation est donc un phénomène complexe qui nécessite une coopération étroite entre ses acteurs et les centres de commandes –dans un premier temps, la moelle épinière pour l’initiation réflexe, et dans un second temps le cortex cérébral pour l’aboutissement du processus.

La région capitale de la moelle épinière dans la défécation est sa partie la plus basse : la moelle sacrée (c’est-à-dire en rapport avec le sacrum, pas de religion là-dedans). C’est cette portion qui sous-tend les phénomènes réflexes initiateurs.

La moelle sacrée correspond à la partie la plus distale de la moelle épinière (cercle bleu).

Il existe plusieurs types d’incontinence en fonction du niveau de la lésion de la moelle épinière.

Si cette lésion touche la moelle sacrée, le réflexe d’échantillonnage sera très perturbé : le sphincter externe ne se contractera pas, et l’individu ne pourra retenir consciemment ses selles.

Si la lésion touche la moelle épinière au-dessus de sa partie sacrée, ce sont les processus terminaux qui ne pourront pas s’effectuer correctement, tandis que le réflexe d’échantillonnage se fera sans problème. Ce type de lésion entraîne un asynchronisme entre les différents acteurs de la défécation : on parle de dyschésie ano-rectale. Il en résulte une accumulation des matières dans le rectum et in fine, une incontinence « par regorgement » lorsque la pression intra-rectale devient supérieure à la pression exercée par le sphincter.


Vous savez maintenant ce qu’il se passe dans votre bas ventre lorsque vous allez sur le trône. Mais que se passe-t-il dans votre cerveau à ce moment-là ?

Des chercheurs allemands ont tenté de répondre à cette question et de comprendre les mécanismes de contrôle cérébraux de la défécation.

Grâce à l’IRM fonctionnelle, ils ont pu visualiser les activations cérébrales concomitantes de la sensation de plénitude rectale (donc juste au moment du réflexe d’échantillonnage) ou lors de la contraction volontaire du sphincter externe.

Sauf qu’il était impossible de laisser les sujets toute une journée dans l’IRM et d’attendre d’un tel phénomène se produise naturellement –l’IRM, ça coûte cher ! Pour mimer la nature, ils durent utiliser un petit ballonnet gonflable introduit dans le rectum des individus.



Oui, il existe réellement des chercheurs qui s’amusent à introduire des ballonnets dans le rectum des personnes qu’ils introduisent elles-mêmes dans une IRM.

Soyons attentifs à n’émettre aucun jugement de valeur, chacun a bien le droit de s’amuser comme il veut.

Tenons simplement à souligner que l’expérience s’est déroulée sur des individus volontaires qui connaissaient les aboutissements de l’expérience à laquelle ils participaient.

Enfin bref, nous divaguons.

Les chercheurs, une fois les individus dans l’IRM et le ballonnet en place dans leur rectum, ont donc pu gonfler progressivement ledit ballonnet pour augmenter la pression intra-rectale et mimer ainsi l’arrivée de selles à ce niveau.

Ils ont étudié les réactions cérébrales à 2 seuils précis : lorsque le sentiment de plénitude (rectale, toujours) se faisait sentir, et lorsque la distension devenait douloureuse –oui parce quitte à faire gonfler un ballon dans le rectum, autant pousser l’expérience jusqu’au bout...

Une sonde rectale, ça peut gonfler... beaucoup.

Ils constatèrent que dans un cas comme dans l’autre, les activations cérébrales ne divergeaient pas. Ainsi on pouvait distinctement voir s’activer 3 régions : l’insula, le cortex cingulaire antérieur et le thalamus.






Il n’est pas surprenant de voir dans cette liste l’insula, très impliquée dans le traitement des sensations viscérales, ni le cortex cingulaire antérieur qui s’active lors des stimulations douloureuses. Le thalamus, quant à lui, est un relais connu des voies nerveuses sensitives.

Lors de la contraction du sphincter externe (que l’on peut mesurer grâce à un appareil, lui aussi introduit dans le rectum, qui mesure la pression à cet endroit-là), ils observèrent une activation du cortex moteur, de l’aire motrice supplémentaire (impliquée dans la planification des actions motrices), mais aussi du cortex sensoriel.

Ces résultats ne sont pas très surprenants, mais ils ont le mérite de décrire comment le cerveau gère ce moment… particulier.

Au-delà de la légèreté du sujet, il faut tout de même redevenir sérieux pour la conclusion de cet article.

La recherche à propos des mécanismes de la continence (cérébraux ou non) est très importante car mieux on les comprend, mieux on pourra agir chez les personnes à risque ou souffrant d’incontinence.

Ces problèmes sont bien souvent tabous (même lorsqu’il s’agit d’en parler à son médecin) et engendrent un handicap social majeur.

Les avancées ne doivent pas être seulement présentes dans la recherche, mais aussi dans la société et dans l’acceptation de ces problèmes, qui ne sont certes pas les plus sexy mais qui ne justifient pas non plus une mise à l’écart de ces patients –et de la recherche sur ce sujet.

J'espère que l'article vous a plu ! Il n'en reste plus qu'un avant les vacances ! :)

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SOURCES :
- Bittorf, B., Ringler, R., Forster, C., Hohenberger, W., & Matzel, K. E. (2006). Cerebral representation of the anorectum using functional magnetic resonance imaging. British journal of surgery, 93(10), 1251-1257.
- Amarenco, G. SYMPTOMES ANO-RECTAUX ET MALADIES NEUROLOGIQUES.
- Gallas, S., & Leroi, A. M. (2010). Physiologie de la défécation. Pelvi-périnéologie, 5(3), 166-170.
- Soler, J. M., Denys, P., Game, X., Ruffion, A., & Chartier-Kastler, E. (2007). Chapitre B-L’incontinence anale et les troubles digestifs et leurs traitements en neuro-urologie. Progrès en Urologie, 17(3), 622-628.
- http://urofrance.org/science-et-recherche/base-bibliographique/article/html/physiologie-de-lappareil-sphincterien-urinaire-et-anal-pour-la-continence.html
- Bouvier, M. (1991). Physiologie de la continence fecale et de la defecation. Archives internationales de Physiologie, de Biochimie et de Biophysique, 99(5), A53-A63.

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