LE SYSTEME RESPIRATOIRE - Bienvenue à l'espace Dem@tice
LE SYSTEME RESPIRATOIRE - Bienvenue à l'espace Dem@tice
LE SYSTEME RESPIRATOIRE - Bienvenue à l'espace Dem@tice
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
UNIVERSITE DU SUD ANNEE UNIVERSITAIRE<br />
FACULTE DE MEDECINE 2003-2004<br />
DE SFAX<br />
Laboratoire d'Histologie<br />
2 ème ANNEE MEDECINE<br />
HISTOLOGIE SPECIA<strong>LE</strong><br />
<strong>SYSTEME</strong> <strong>RESPIRATOIRE</strong><br />
Préparé par: Pr. Ag Keskes Leïla<br />
1
I. INTRODUCTION :<br />
Le système respiratoire est l’ensemble des organes qui assurent l’apport d’O2<br />
et l’élimination du gaz carbonique.<br />
On lui distingue une partie conductrice et une partie purement respiratoire, le<br />
parenchyme respiratoire contenant les alvéoles pulmonaires.<br />
La partie conductrice est une succession de tubes qui relient les alvéoles au<br />
milieu extérieur. Elle est subdivisée en voies aériennes extra et intra-pulmonaires:<br />
Les voies aériennes extra-pulmonaires comprennent des voies supérieures et<br />
des voies profondes (figure 1).<br />
- Les voies supérieures sont la cavité nasale (1), le pharynx, subdivisé en<br />
nasopharynx (2), oropharynx (3) et enfin en larynx (5).<br />
- Les voies profondes comportent : la trachée (6) et les deux bronches<br />
souches (7) qui pénètrent dans les poumons au niveau du hile.<br />
- Les voies intra-pulmonaires se divisent dans le poumon droit en trois<br />
bronches lobaires et dans le poumon gauche en deux bronches lobaires.<br />
Cavité nasale<br />
Naso-pharynx<br />
Oro-pharynx<br />
Oesophage<br />
Larynx<br />
Trachée<br />
Figure 1 : L’appareil respiratoire<br />
Bronche souche<br />
2
Les bronches lobaires se ramifient en bronches segmentaires au nombre de<br />
10 <strong>à</strong> droite et <strong>à</strong> gauche. Les bronches segmentaires se divisent ensuite en bronches<br />
de plus en plus petites, se terminant par des bronchioles terminales.<br />
Le parenchyme respiratoire débute par les bronchioles respiratoires qui se<br />
divisent en canaux et en sacs alvéolaires, composés de très nombreux alvéoles.<br />
Les échanges gazeux entre l’air et le sang se font uniquement au niveau des<br />
alvéoles. Le gaz carbonique du sang passe dans l’alvéole et l’O2 diffuse des<br />
alvéoles vers le sang des capillaires ; ce processus définit l’hématose.<br />
II. STRUCTURE DES VOIES AERIENNES EXTRAPULMONAIRES :<br />
A) La cavité nasale :<br />
Elle est formée par une partie antérieure dilatée, le vestibule (V), et deux<br />
cavités postérieures, les fosses nasales (FN) s’ouvrant en arrière dans le naso-<br />
pharynx (NP) (figure 2) .<br />
1) Le vestibule correspond aux narines dont la paroi est formée<br />
essentiellement de cartilage élastique. La face interne est tapissée par un épithélium<br />
pavimenteux stratifié non kératinisé qui se réfléchit au niveau des orifices narinaires<br />
pour se continuer par le revêtement externe du nez. Le chorion contient au niveau de<br />
la face interne des orifices narinaires des glandes sébacées et sudoripares et de<br />
nombreux poils, les vibrisses<br />
V<br />
FN<br />
CS<br />
CM<br />
CI<br />
Figure 2 : Schéma d’une coupe sagittale montrant la cavité nasale<br />
NP<br />
3
2) Les fosses nasales sont deux cavités creusées au dépend des os<br />
du crâne et séparées par une cloison osseuse, le septum nasal. A partir du septum<br />
naissent 3 projections osseuses, les cornets, supérieur (CS), moyen (CM) et inférieur<br />
(CI) (figure 2).<br />
La partie respiratoire comprend le reste de la cavité et les cornets moyen et<br />
inférieur. Elle communique avec les sinus creusés dans les os de la face (frontal et<br />
sphénoïdal). Elle est revêtue d'une muqueuse respiratoire formée d’un épithélium<br />
pseudo-stratifié (Ep) comportant des cellules prismatiques ciliées, des cellules<br />
caliciformes mucogènes et des cellules basales de remplacement (figure 3B).<br />
Le chorion conjonctif (Ch) sous-épithélial est riche en fibres élastiques et en<br />
tissu lymphoïde. Il renferme des glandes exocrines tubulo-acineuses, séro-<br />
muqueuses et un réseau vasculaire développé constitué essentiellement d’un large<br />
plexus veineux (figure 3A et B).<br />
Ep<br />
Ch<br />
Ep<br />
Ch<br />
A B<br />
Figure 3 : Structure de la muqueuse nasale<br />
La partie supérieure des fosses nasales ou région olfactive s’étend du cornet<br />
supérieur <strong>à</strong> la voûte. Elle est revêtue par l’épithélium olfactif qui comporte les cellules<br />
sensorielles de l’odorat (figure 4).<br />
L'épithélium olfactif est un neuro-épithélium responsable de l'olfaction. Il est<br />
formé par des cellules épithéliales vraies, appelées cellules de soutien prismatiques<br />
et des cellules olfactives (CO) qui sont des cellules nerveuses bipolaires ayant<br />
colonisé l'épithélium.<br />
4
Les cellules de soutien, les plus nombreuses, ont un pôle apical pourvu de<br />
microvillosités assez longues. Leur pôle basal est souvent effilé laissant place <strong>à</strong> des<br />
petites cellules basales de remplacement non différenciées. Elles contiennent dans<br />
leur cytoplasme des pigments de lipofuscine.<br />
Les cellules olfactives ont un corps cellulaire situé <strong>à</strong> des niveaux variables et<br />
sont responsables de l'aspect pseudostratifié de l'épithélium (figure 4). Elles sont<br />
unies aux cellules de soutien par des complexes de jonction. Leur expansion<br />
dentritique apicale se termine par la vésicule olfactive (VO) qui aboutit dans le mucus<br />
et se prolonge par une dizaine de cils immobiles, parallèles <strong>à</strong> la surface épithéliale.<br />
VO<br />
Figure 4 : Epithélium olfactif<br />
La dentrite et sa vésicule sont pourvues de cils immobiles et <strong>à</strong> orientation<br />
parallèle <strong>à</strong> la surface (figure5).<br />
Il existe sous l'épithélium de petites glandes acineuses mixtes, les glandes de<br />
Bowman. Leur richesse en lipofuscine, serait responsable de la couleur jaune de la<br />
région olfactive.<br />
Les axones des cellules olfactives sont enveloppés par des cellules de<br />
Schawann ; elles traversent la membrane basale épithéliale, et se réunissent dans le<br />
chorion pour former des faisceaux nerveux amyélinisés, les filets olfactifs qui se<br />
dirigent vers les pertuis de la lame criblée de l'éthmoïde.<br />
CO<br />
5
Cil<br />
Figure 5 : Schéma représentant la muqueuse olfactive<br />
B) <strong>LE</strong> PHARYNX :<br />
Vésicule olfactive<br />
Cellule olfactive<br />
C’est un organe musculo-tendineux de forme conique, aplati d'avant en arrière<br />
et constitue un carrefour aéro-digestif (figure 6).<br />
La partie supérieure constitue le naso-pharynx qui fait suite aux fosses<br />
nasales. Il est comme elle tapissé par un épithélium pseudostratifié de type<br />
respiratoire. Il renferme dans sa paroi dorsale supérieure et dans sa paroi latérale<br />
des formations lymphoïdes (les amygdales pharyngées et tubaires).<br />
L’oropharynx prolonge la cavité buccale et comme elle, est limitée par une<br />
muqueuse formée d’un épithélium pluristratifié épidermoïde et d’ un chorion dense et<br />
riche en fibres élastiques.<br />
Cette muqueuse est délimitée par une musculeuse faite de deux couches de<br />
muscle strié, une interne longitudinale et une externe circulaire ou oblique.<br />
6
C) <strong>LE</strong> LARYNX :<br />
Naso-pharynx<br />
Oro-pharynx<br />
Oesophage<br />
4 Larynx<br />
Figure 6 : Schéma représentant les deux parties respiratoires et<br />
digestives du pharynx<br />
C’est un conduit qui fait partie des voies respiratoires supérieures et il est<br />
l’organe de la phonation. Sa paroi est formée d’un squelette cartilagineux hyalin,<br />
composé d’anneaux superposés (les cartilages thyroïde, cricoïde et arythénoïdes).<br />
Ces anneaux cartilagineux (C) sont unis entre eux par des muscles striés (M) et par<br />
des ligaments (L) (figure 7).<br />
C<br />
M<br />
C<br />
L<br />
Figure 7 : Schéma montrant la structure du larynx<br />
L<br />
M<br />
7
La cavité laryngée est limitée par une muqueuse de type respiratoire.<br />
Le sommet du larynx est pourvu <strong>à</strong> la partie antérieure d’une expansion<br />
spatulée, l’épiglotte qui empêche la pénétration des aliments et des liquides dans les<br />
voies aériennes. Elle est constituée d’un cartilage élastique recouvert par un<br />
épithélium malpighien non kératinisé sur la face supérieure et de type respiratoire sur<br />
la majeure partie de la face laryngée.<br />
Au dessous de l’épiglotte, la muqueuse forme deux paires de replis latéraux<br />
qui s’étendent dans la lumière laryngée. La paire supérieure constitue les fosses<br />
cordes vocales et la paire inférieure, les vraies cordes vocales. Les deux paires sont<br />
séparées par une dilatation de la lumière laryngée (Ventricule de Morgani).<br />
Les fausses cordes vocales sont des saillies conjonctives recouvertes par une<br />
muqueuse de type respiratoire, renfermant des glandes exocrines séro-muqueuses,<br />
tubulo-acineuses (figure 8).<br />
Ventricule<br />
Saccule<br />
Fausse corde vocale<br />
Glande séro-muqueuse<br />
Vraie corde vocale<br />
Muscle vocal<br />
Ventricule<br />
Figure 8 : Structure des fausses et cordes vocales<br />
Les vraies cordes vocales sont recouvertes par un épithélium malpighien non<br />
kératinisé et délimitent une fente médiane, la glotte.<br />
Le chorion est dépourvu de glandes. Il renferme une large bande de tissu<br />
élastique, le ligament vocal, bordé par le muscle vocal ou thyro arythénoïdien.<br />
8
La contraction des muscles vocaux modifie la largeur de la fente intercordale,<br />
ce qui change la hauteur des sons au passage de l’air.<br />
D) VOIES AERIENNES PROFONDES EXTRA-PULMONAIRES<br />
1) La trachée (T)<br />
C’est un tube flexible de 11 cm de long et 2 cm de large, formé de 16 <strong>à</strong> 20<br />
anneaux cartilagineux incomplets et superposés. Elle descend verticalement dans le<br />
médiastin et se termine en donnant naissance aux deux bronches souches (BS)<br />
(figure 9).<br />
T<br />
BS<br />
Figure 9 : Voies aériennes profondes et poumons<br />
La paroi est constituée d’une muqueuse respiratoire, d’une tunique moyenne<br />
fibro-myo-cartilagineuse et d’une adventice (figure 10).<br />
Figure 10 : Coupe transversale<br />
de la trachée<br />
9
a) La muqueuse respiratoire (figure 11).<br />
L'épithélium de la muqueuse (Ep) est de type respiratoire, pseudostratifié et<br />
cilié avec des cellules caliciformes (Cca), de rares cellules basales et des cellules<br />
ciliées (Cci). On y observe également par les techniques histologiques spécialisées<br />
des cellules chromaffines et des cellules <strong>à</strong> brosse.<br />
Figure 11 : Epithélium respiratoire de la trachée<br />
* Les cellules ciliées, cylindriques, sont majoritaires. Leur noyau est situé<br />
dans la partie basale alors que l'appareil de Golgi, les mitochondries et les<br />
lysosomes occupent la zone supranucléaire.<br />
Dans la parie apicale de la cellule sont alignés les corpuscules basaux qui se<br />
prolongent par les cils vibratiles ; ceux-ci battent dans la lumière en direction du<br />
larynx. Les mouvements ciliaires participent <strong>à</strong> l'épuration pulmonaire en ramenant<br />
vers le haut tout ce qui est retenu dans le mucus, <strong>à</strong> la manière d'un tapis roulant :<br />
particules inhalées, sécrétoires.<br />
* Les cellules caliciformes sont dispersées dans l'épithélium. elles élaborent<br />
du mucigène riche en glycoproteines; Ce mucigène participe avec les sécrétions<br />
glandulaires du chorion <strong>à</strong> la formation du mucus.<br />
* Les cellules basales sont de forme ovalaire ou pyramidale et situées entre<br />
les pôles basaux des cellules ciliées; elles renferment peu d'organites.<br />
* Les cellules <strong>à</strong> brosse : ce sont des cellules prismatiques dont le pôle apical<br />
riche en courtes microvillosités atteint la lumière.<br />
10
Ces cellules ne sont identifiables qu'en microscope électronique. Elles<br />
correspondraient soit <strong>à</strong> des cellules caliciformes vidées de leur contenu, soit <strong>à</strong> des<br />
cellules en voie de différentiation, intermédiaires entre les cellules basales et les<br />
cellules prismatiques différenciées, ciliées ou caliciformes.<br />
* les cellules chromaffines ou argentaffines sont peu nombreuses. Elles<br />
contiennent des granulations sécrétoires regroupées au pôle basal en regard des<br />
vaisseaux sanguins du chorion et contenant des hormones polypeptidiques et des<br />
neuromédiateurs.<br />
Certaines cellules se groupent pour former des corps neuroépithéliaux qui<br />
sont des chémorecepteurs sensibles aux variations de teneur en O2 et en CO2 de<br />
l'air.<br />
Le chorion (Ch) de la muqueuse est très riche en tissu élastique ; il referme<br />
des vaisseaux sanguins et lymphatiques (ca) et des lymphocytes diffus ou associés<br />
en follicules (figure 12); ils sécrètent des IgA qui se fixent <strong>à</strong> la surface de l'épithélium.<br />
Ch<br />
Figure 12 : Le chorion de la muqueuse trachéale<br />
Il renferme également des glandes tubuloacineuses (GL), séromuqueuses<br />
localisées dans la partie postérieure de la trachée en avant du muscle trachéal ainsi<br />
que dans les espaces intercartilagineux.<br />
b) la tunique moyenne comporte des anneaux cartilagineux incomplets en<br />
forme de fer <strong>à</strong> cheval ouverts <strong>à</strong> l'arrière. Les extrémités dorsales sont réunies par<br />
des faisceaux de muscle lisse (figure 13).<br />
Les espaces compris entre les anneaux sont occupés par un tissu conjonctif dense.<br />
a<br />
11
Figure 13 : Coupe transversale schématique de la trachée montrant les trois couches<br />
de la paroi<br />
c) L'adventice trachéale est constituée d'un tissu conjonctivo-adipeux lâche<br />
contenant des vaisseaux et des nerfs.<br />
B) Les bronches souches<br />
Elles ont une structure identique <strong>à</strong> celle de la trachée ; leurs dimensions sont<br />
moindres et l'armature cartilagineuse comprend des anneaux entiers.<br />
III. POUMONS ET VOIES AERIENNES INTRAPULMONAIRES:<br />
A) ORGANISATION MORPHOLOGIQUE :<br />
Les poumons occupent les deux parties gauche et droite de la cage<br />
thoracique; Ils sont séparés par le coeur et le médiastin. Ils sont séparés de la paroi<br />
thoracique par la plèvre qui forme une cavité virtuelle; chaque poumon est formé de<br />
lobes et de segments (figure 14).<br />
A droite, il existe 3 lobes: le lobe supérieur (3 segments), le lobe moyen (2<br />
segments) et le lobe inférieur (5 segments)<br />
Le poumon gauche comporte 2 lobes: le lobe supérieur (5 segments) et le<br />
lobe inférieur (5 segments).<br />
12
Figure 14 : Organisation morphologique des poumons et des voies aériennes<br />
intrapulmonaires<br />
Les segments sont subdivisés en lobules qui sont séparés par de fines<br />
cloisons conjonctives élastiques ou septas lobulaires. Chaque lobule, en forme de<br />
pyramide mesure 2 <strong>à</strong> 2,5 cm de grand axe (figure 15).<br />
Figure 15: Structure schématique du lobule<br />
pulmonaire<br />
13
Les lobules sont formés par les acinis qui représentent les unités morpho-<br />
fonctionnelles des poumons.<br />
Les poumons reçoivent par le hile les bronches souches qui donnent les<br />
bronches lobaires puis les bronches segmentaires et les bronches sous<br />
segmentaires qui aboutissent après de nombreuses divisions successives aux<br />
bronches sus lobaires. Celles-ci se divisent dans les lobules pulmonaires en<br />
bronchioles de moins de 1 mm de diamètre. Ces bronchioles donnent après des<br />
divisions successives, les bronchioles terminales (diamètre < 0,5 mm) (figure 16).<br />
Figure 16 : Ramifications des bronches et des bronchioles pulmonaires<br />
Chaque bronchiole terminale se divise en bronchioles respiratoires qui<br />
représentent le premier segment de la portion respiratoire du poumon.<br />
Chaque bronchiole respiratoire s'ouvre dans un acinus pulmonaire composé<br />
des canaux et des sacs alvéolaires.<br />
B) STRUCTURE HISTOLOGIQUE :<br />
Au cours des divisions successives des bronches et des bronchioles, la<br />
structure de la paroi change :<br />
14
- l'épithélium se transforme progressivement en épithélium cylindrique<br />
simple puis cubique simple, dépourvu de cellules caliciformes et de<br />
cellules ciliées.<br />
- Le chorion s’amaincit et perd progressivement les glandes exocrines.<br />
- L’armature cartilagineuse se fragmente progressivement jusqu'<strong>à</strong> leur<br />
disparition totale dans les bronchioles.<br />
1) Les bronches<br />
Dans les bronches (BR), la paroi est formée de quatre couches : une<br />
muqueuse, une musculeuse, une sous-muqueuse et une périchondre (figures 17A et<br />
17B).<br />
AP: Artère Pulmonaire<br />
A B<br />
Figure 17 : Structure d’une bronche en coupe transversale<br />
La muqueuse comporte un épithélium de type respiratoire, dont les cellules<br />
caliciformes et ciliées se raréfient progressivement.<br />
Le chorion est riche en fibres élastiques et renferme des vaisseaux sanguins<br />
et lymphatiques ainsi que des cellules lymphoïdes isolées ou organisées en petits<br />
follicules. Il s’amincit graduellement pour être réduit dans les petites bronches <strong>à</strong> une<br />
simple lame élastique.<br />
15
La musculeuse est formée de fibres musculaires lisses qui forment une<br />
couche circonférentielle spiralée, le muscle de Reissessen (mR) (figure 18).<br />
La sous-muqueuse (SM) comporte des amas fragmentés de cartilages hyalins<br />
(PC) qui sont de plus en plus petits dans les petites bronches. Entre ces fragments<br />
de cartilage existe un tissu conjonctif dense renfermant des vaisseaux, des glandes<br />
séro-muqueuses (gl) et du tissu lymphoïde (figure 18).<br />
La gaine conjonctive péribronchique (PE) externe est une mince couche de tissu<br />
conjonctif dense contenant des vaisseaux sanguins et lymphatiques et des filets<br />
nerveux non myélinisés.<br />
Figure 18 : Structure des trois couches de la paroi bronchique<br />
2) Les bronchioles<br />
La paroi des bronchioles est mince et formée d’une muqueuse délimité par<br />
quelques fibres musculaires annulaires (mR) et par une couche péribronchiolaire<br />
(pb), fibroélastique mince (figure 19).<br />
La lumière (LU) est festonnée formant des replis liés <strong>à</strong> la présence de fibres<br />
élastiques dans le chorion.<br />
L'épithélium (Ep) est cylindrique simple puis devient cubique renfermant<br />
initialement des cellules ciliées qui laissent progressivement place aux cellules de<br />
Clara.<br />
16
Ep<br />
pb<br />
Figure 19 : Structure de la paroi bronchiolaire<br />
Les cellules de Clara (CC) sont pyramidales avec un pôle saillant garni de<br />
microvillosités irrégulières (Mv). Le cytoplasme est riche en organites cytoplasmiques<br />
(glycogène, réticulum granulaire et lisse, lysosomes et grains de sécrétion) (figure<br />
20). Ces cellules produisent des lipides et des protéines qui entrent dans la<br />
composition du surfactan qui tapisse la cavité alvéolaire.<br />
CC<br />
Figure 20 : Ultrastructure de la cellule de Clara<br />
Mv<br />
17
3) Structure de la portion respiratoire :<br />
Le parenchyme respiratoire constitue la majeure partie du tissu pulmonaire. Il<br />
est formé par des unités morphologiques fonctionnelles : les acini pulmonaires qui<br />
comportent les bronchioles respiratoires (BR), les canaux alvéolaires (CA) et les<br />
sacs alvéolaires (SA) constitués par les alvéoles juxtaposés (figure 21).<br />
Figure 21 : Représentation schématique de la portion respiratoire du poumon<br />
a) BRONCHIO<strong>LE</strong>S <strong>RESPIRATOIRE</strong>S :<br />
Elles font suite aux bronchioles terminales. Chez l’homme, il existe 3<br />
générations de bronchioles respiratoires. Elles comportent quelques alvéoles qui<br />
s’ouvrent dans leur lumière.<br />
La paroi comporte un épithélium cubique simple dépourvu de cellule ciliées et<br />
reposant sur un chorion contenant quelques cellules musculaires lisses (figure 22).<br />
18
A B<br />
Figure 22 : En A, transition entre bronchiole terminale (BT) et<br />
bronchiole respiratoire et (BR) ; en B, paroi de la BR comportant un alvéole<br />
b) CANAUX ALVEOLAIRES:<br />
Chaque bronchiole respiratoire se subdivise en une dizaine de canaux<br />
alvéolaires (CA) dont la paroi est formée par la juxtaposition d’alvéoles (A) séparés<br />
par des petites saillies, les bourrelets d’insertion alvéolaire (ba). Ces bourrelets<br />
comporte un axe conjonctivo-musculaire contenant des fibres de collagène et<br />
élastiques et de rares cellules musculaires lisses. Ils sont recouverts d’un épithélium<br />
pavimenteux ou cubique bas (figure 23).<br />
Figure 23 : Bronchiole respiratoire (BR) et canal alvéolaire (CA) avec les bourrelets<br />
alvéolaires (ba).<br />
19
c) ALVEO<strong>LE</strong>S:<br />
Après deux ou trois biffurcations, le canal alvéolaire final s’ouvre dans des<br />
sacs alvéolaires (SA). Chaque sac alvéolaire comporte des alvéoles (A) juxtaposés<br />
dépourvus de bourrelets alvéolaires (figure 24).<br />
leur nombre est estimé chez l’homme <strong>à</strong> 150 millions par poumon. La surface<br />
alvéolaire est évaluée <strong>à</strong> 100 m2.<br />
Figure 24 : Bronchiole terminale (BT) et sacs alvéolaires (SA)<br />
- Au microscope optique, les alvéoles (A) apparaissent comme des petites<br />
cavités arrondies ou polyédriques, de 100 <strong>à</strong> 300 µm de diamètre.<br />
Leur paroi ou septum inter-alvéolaire est mince et tapissée de part et d’autres d’un<br />
épithélium pavimenteux formé de deux types de cellules épithéliales, les<br />
pneumocytes I aplaties (P1) et les pneumocytes II (P2), de forme pyramidales (figure<br />
25).<br />
Cet épithélium repose sur une membrane basale continue qui le sépare de<br />
l’espace septal occupé par un tissu conjonctif riche en fibres conjonctives collagène<br />
et élastiques et en cellules conjonctives et des cellules de défense.<br />
20
P2<br />
Cp<br />
P<br />
P2<br />
Cp<br />
Figure 25 : Alvéole pulmonaire en microscopie optique<br />
L’espace septal renferme également un réseau capillaire (C) très développé.<br />
La cavité alvéolaire contient des cellules mobiles, les cellules <strong>à</strong> poussières<br />
(Cp) qui sont des macrophages originaires des monocytes sanguins. Elle est<br />
tapissée par le surfactant qui forme un film lipidique dont le rôle est la diminution de<br />
la tension superficielle. Par ses propriétés tensioactives il facilite la réexpansion des<br />
alvéoles au cours de l’inspiration.<br />
- La microscopie électronique, révèle les détails morphologiques de<br />
l’épithélium alvéolaire, du septum et de la cavité alvéolaire (A) (figure 26).<br />
• le pneumocyte I : a une structure similaire <strong>à</strong> la cellule<br />
endothéliale. Le cytoplasme comporte de nombreuses vésicules d’endocytose.<br />
• le penumocyte II est recouvert en partie par les extrémités des<br />
pneumocytes I. La membrane plasmique apicale possède des microvillosités<br />
courtes. Le cytoplasme est riche en organites et contient des grains de secrétion de<br />
structure lamellaire. Ils contiennent des phospholipides et des protéines entrant dans<br />
la composition du surfactant.<br />
C<br />
C<br />
P2<br />
C<br />
21
Figure 26 : Ultrastructure de l’alvéole pulmonaire<br />
C: capillaire<br />
alvéolaire<br />
Le surfactant forme <strong>à</strong> la surface de l’épithélium alvéolaire une couche épaisse<br />
lipoprotéique comportant des structures lamellaires (L) élaborées par les<br />
pneumocytes II. La couche superficielle est formée de phospholpides (PL) disposés<br />
en une couche monomoléculaire (figure 27).<br />
PL<br />
L<br />
Figure 27 : Représentation schématique de l’ultrastructure du surfactant<br />
22
Les vaisseaux sanguins contenus dans l’espace septal sont des capillaires et<br />
des veinules. La paroi des capillaires est formée d’un endothélium continu reposant<br />
sur une membrane basale (MB) continue. Cette paroi forme avec l’épithélium<br />
alvéolaire la barrière air-sang qui a une épaisseur de 3 µm et qui est formée par<br />
(figure 28):<br />
- les prolongements des pneumocytes I<br />
- une membrane basale épaisse résultant de la fusion des membranes des<br />
épithéliums alvéolaire et endothéliale<br />
- les prolongements cellulaires des cellules endothéliales.<br />
Hématies<br />
Figure 28 : Ultrastructure de la barrière air-sang<br />
C) VASCULARISATION PULMONAIRE<br />
1) LA CIRCULATION SANGUINE<br />
La circulation sanguine pulmonaire est constituée de deux systèmes<br />
circulatoires, d'origine différente mais communicants et d'importance très inégale: la<br />
circulation bronchique nutritive et la circulation pulmonaire fonctionnelle.<br />
23
a) La circulation pulmonaire<br />
Les artères pulmonaires apportent aux poumons plus de 90% de leur<br />
irrigation sous forme de sang de type veineux, peu oxygéné, perfusé sous basse<br />
pression (25/5 mmm de mercure).<br />
Les artères pulmonaires suivent étroitement l'arbre bronchique et ses<br />
ramifications, puis donnent des ramifications destinées <strong>à</strong> la portion respiratoire<br />
(figure 29 A et B).<br />
Les branches terminales de l'artère pulmonaire s'achèvent dans les sacs<br />
alvéolaires où se forment de vastes réseaux capillaires, siège principal de<br />
l'hémostase.<br />
Les réseaux capillaires alvéolaires se prolongent par des veinules et des<br />
veines qui confluent vers les veines pulmonaires.<br />
A B<br />
Figure 29 : Vascularisation pulmonaire<br />
La particularité topographique des veines pulmonaires est de cheminer dans<br />
les cloisons conjonctives périlobaires, <strong>à</strong> distance des artères; alors que les artères<br />
sont toujours centrolobulaires au contact de l'arbre bronchique.<br />
Histologiquement les artères pulmonaires sont d'abord des artères élastiques,<br />
avec une paroi relativement mince et une adventice épaisse, puis les vaisseaux de 1<br />
24
mm de diamètre, sont des artères musculaires avec deux limitantes élastiques,<br />
interne et externe.<br />
La structure des veines est similaire mais la paroi ne comprend pas de<br />
limitantes et la couche musculaire est moins épaisse.<br />
Artères et veines pulmonaires sont séparées des alvéoles par une gaine<br />
conjonctive qui contient des cellules (mastocytes, lymphocytes) et sert de passage<br />
au résau lymphatique.<br />
b) La circulation bronchique<br />
Les artères bronchiques naissent de l'aorte ou des artères intercorsales, donc<br />
de la grande circulation. Elles conduisent du sang oxygéné et nutritif (10% du sang<br />
pénétrant dans les poumons), <strong>à</strong> haute pression (120/80mm de mercure).<br />
Histologiquement les artères bronchiques sont de type musculaire. Elles<br />
suivent les ramifications des bronches et se terminent au niveau des bronchioles<br />
respiratoires; elles émettent tout au long de leur trajet des branches pariétales<br />
formant les résaux capillaires du chorion bronchique et de la péribronche.<br />
A leur extrémité distale, elles forment des réseaux capillaires communiquant<br />
avec ceux qui sont issus des artères pulmonaires.<br />
Les capillaires bronchiques sont drainés par des veinules puis par des veines<br />
broncho-pulmonaires et enfin par des veines bronchiques autonomes qui vont<br />
rejoindre les veines azygos dans le médiastin.<br />
Il existe de nombreuses connexions entre circulation pulmonaire et<br />
bronchiques.<br />
2) LA CIRCULATION LYMPHATIQUE<br />
La circulation lymphatique pulmonaire est bien développée. Elle comprend<br />
deux réseaux indépendants: un superficiel destiné <strong>à</strong> la plèvre et un profond destiné<br />
au parenchyme pulmonaire. Les vaisseaux lymphatiques du poumon accompagnent<br />
les bronches et les vaisseaux sanguins pulmonaires et bronchiques.<br />
On les trouve dans les septums inter-lobulaires, en contact intime avec le tissu<br />
alvéolaire. Mais, il n' existe pas de vaisseaux lymphatiques dans <strong>l'espace</strong> septal<br />
alvéolaire.<br />
Dans le hile, le drainage lymphatique des deux réseaux se fait par les<br />
ganglions hilaires puis par le canal lymphatique droit.<br />
Le canal thoracique draine la lymphe provenant du lobe supérieur gauche.<br />
25
VI. LA P<strong>LE</strong>VRE<br />
La plèvre est une séreuse, tout comme le péricarde ou le péritoine; elle est formée<br />
de deux feuillets: un feuillet externe ou pariétal, adhérant aux parois de la cage<br />
thoracique, qui se réfléchit au niveau du hile pulmonaire en un feuillet interne ou<br />
viscéral (figure 30).<br />
Figure 30 : Feuillet viscéral de la plèvre<br />
Feuillet viscéral de<br />
la plèvre<br />
Les deux feuillets plaqués l'un contre l'autre, sont limitées par le mésothélium<br />
qui borde une cavité virtuelle, la cavité pleurale; cette cavité contient un film liquidien<br />
lubrifiant (le liquide pleural) permettant le glissement des deux feuillets l'un par<br />
rapport <strong>à</strong> l'autre pendant la respiration.<br />
La paroi pleurale est caractérisée par l'abondance de fibres élastiques dont<br />
l'élasticité permet le changement de volume des poumons parallèlement <strong>à</strong> la<br />
contraction et au relâchement des muscles respiratoires (pectoraux,<br />
diaphragmatiques et abdominaux).<br />
Le feuillet viscéral est rattaché <strong>à</strong> la paroi des alvéoles superficiels par un tissu<br />
conjonctif sous-pleural.<br />
26
IV. HISTOPYSIOLOGIE DU <strong>SYSTEME</strong> <strong>RESPIRATOIRE</strong><br />
A) RO<strong>LE</strong>S DES VOIES <strong>RESPIRATOIRE</strong>S<br />
1) Dans les fosses nasales, le système vasculaire fonctionne comme<br />
un radiateur de chaleur qui réchauffe l’air inspiré.<br />
La sécrétion séreuse des glandes humidifie l’air, préalablement purifié par le<br />
mucus et les cils. La plupart des particules polluantes sont retenues dans cette partie<br />
des voies respiratoires. Les cils vibratiles les déplacent vers le pharynx, <strong>à</strong> partir<br />
duquel elles sont dégluties.<br />
L'histophysiologie de l'épithélium olfactif est encore mal connue. On pense<br />
que la plupart des odeurs sont déterminées par la forme et la taille des molécules<br />
odorantes.<br />
Il existe sept odeurs primaires pour lesquelles il existerait des récepteurs<br />
spécifiques sur la membrane de l'extrémité dentrique de la cellule bipolaire.<br />
La liaison de la molécule avec sa cellule réceptrice engendre des potentiels<br />
d'action qui sont véhiculés par les axones vers le bulbe olfactif et de l<strong>à</strong> aux centres<br />
supériers du cerveau.<br />
2) L'arbre trachéo-bronchique permet le renouvellement de l'air<br />
alvéolaire lors des mouvements alternants d'inspiration et d'expiration.<br />
L'écoulement de l'air dépend du calibre des bronches qui lui même dépend du<br />
tonus des muscles lisses, du degré de distension du parenchyme pulmonaire et de<br />
l'importance des sécrétions.<br />
L'arbre trachéo-bronchique complète l'humidification de l'air inspiré. La<br />
muqueuse respiratoire contribue par son tapis muco-ciliaire <strong>à</strong> l'épuration des<br />
particules inhalées et participe par les immunoglobulines A produites par les<br />
lymphocytes de la paroi bronchique aux défenses immunologiques.<br />
On admet que les particules dont le diamètre est supérieur <strong>à</strong> 7 microns sont<br />
arrêtées au niveau des voies aériennes supérieures, les particules dont le diamètre<br />
est compris entre 2 et 7 microns sont arrêtées au niveau des bronches et les<br />
particules inférieures <strong>à</strong> 2 microns arrivent jusqu'aux alvéoles.<br />
Lorsque le mucus devient trop chargé par des particules, les battements<br />
ciliaires n'arrivent plus <strong>à</strong> les remonter aux voies aériennes supérieures et vont<br />
stagner puis s'infecter déterminant une bronchite.<br />
27
Les arceaux cartilagineux, constitués de cartilage hyalin, empêchent le<br />
collapsus de la paroi trachéale pendant l'expiration forcée<br />
3) La portion respiratoire du poumon assure l'hématose qui est un<br />
phénomène passif et qui s'effectue <strong>à</strong> travers la barrière air-sang.<br />
La diffusion gazeuse est continue et nécessite la présence de gradients de<br />
pression appropriés de part et d'autre de la barrière air-sang. L'oxygène diffuse de la<br />
zone de forte pression (cavité alvéolaire) vers la zone de faible pression (plasma<br />
sanguin). Le CO2 diffuse dans le sens inverse.<br />
D'autres substances volatiles comme l'alcool, les gaz anesthésiques ou<br />
toxiques diffusent <strong>à</strong> travers la barrière air-sang.<br />
Ce processus est possible grâce <strong>à</strong> la faible pression sanguine<br />
intrapulmonaire, <strong>à</strong> la perfusion rapide et continue du sang de type veineux (chargé<br />
en gaz carbonique) véhiculé par les capillaires pulmonaires et au renouvellement<br />
régulier des gaz alvéolaires par les mécanismes de la respiration.<br />
Une augmentation de la pression dans les capillaires pulmonaires<br />
(insuffisance du coeur gauche, hypertension artérielle) peut être responsable d'un<br />
oedème pulmonaire aigu par innondation des alvéoles et de <strong>l'espace</strong> septal par du<br />
plasma non coagulé exsudé du sang circulant dans les capillaires alvéolaires.<br />
28