Anatomie de l'appareil respiratoire

ANATOMIE DE L’APPAREIL RESPIRATOIRE



INTRODUCTION

Les voies aériennes supérieures, la trachée et les bronches, le poumon lui-même (alvéoles) et la plèvre qui l’entoure, la cage thoracique avec ses éléments osseux et musculaire, st les principales structure anatomiques qui constituent « l’appareil respiratoire ».
Toutes anomalie ou dysfonctionnement de l’une d’elles se trouvera donc ê à l’origine d’1 maladie de l’appareil respiratoire. C pourquoi la connaissance de cette anatomie est un pré-requis indispensable à la bonne compréhension des différentes maladies pneumologiques.


1 : Anatomie macroscopique :

LES VOIES AERIENNES SUPERIEURS (VAS)

L’étude anatomique des VAS concerne plus le domaine de l’otorhinolaryngologie que celui de la pneumologie. Notons brièvement que l’air pénètre dans l’organisme en passant d’abord par les fosses nasales, la bouche et pharynx. Ces structures ont un rôle physiologique important en permettant entre autre de réchauffer et humidifier l’air inspiré.

En arrière et en bas des cavités buccale et nasale se situe le carrefour aéro-digestif où l’épiglotte et les cordes vocales assurent un rôle important puisqu’elles isolent l’appareil respiratoire digestif. Ainsi l’épiglotte basculera en arrière lors des mouvements de déglutition empêchant ainsi les fausses routes alimentaires.
Juste après le pharynx se situe une zone anatomique ostéocartillagineuse appelée larynx qui se terminera au niveau des cordes vocales au-delà desquelles se situe la trachée et donc l’appareil respiratoire lui-même.

LA CAGE THORACIQUE

Elle est constituée d’éléments osseux et musculaire, essentiellement représentés par :
La colonne vertébrale (rachis), sur laquelle s’articule l’ensemble des 12 cotes au niveau des 12 vertèbres dorsales. En avant, les cotes (les 10 premières) se terminent par les cartilages costaux qui viennent s’insérer sur le sternum. Celui-ci comporte en fait 2 parties, 1 supérieure appelée manubrium, 1 inférieure qui est le corps du sternum. Ces cotes constituent dc les limites latérales de la cage thoracique, alors que la limite supérieure est représenté par les clavicules et la limite inférieure par les 2 muscles diaphragmes. Le diaphragme est 1 muscle extrêmement puissant, qui s’insère sur les cotes inférieures, le rachis en arrière et le sternum en avant. Il sépare donc la cavité thoracique de la cavité abdominale. Il a 1 rôle fondamental ds l’inspiration. Mentionnons aussi l’existence de ≠ muscles intercostaux qui interviennent de façon mineure ds la respiration.

LA TRACHEE ET LES BRONCHES

La trachée mesure environ 12 cm de long pour 1 diamètre de 2 cm. Elle comporte 16 à 20 anneaux cartilagineux qui constituent les parois antérieures et latérales de la trachée, alors que la paroi postérieure est constituée d’une membrane non cartilagineuse qui ne contient que des structures musculaires et des fibres élastiques. A hauteur de la 4e vertèbre dorsale elle se divise en deux (la carène) pour donner les 2 bronches souches ou bronches principales.

Les bronches vt aller ensuite en diminuant de calibre au fur et à mesure de leur division, en gardant une structure cartilagineuse jusqu’à leur 10e division (bronches cartilagineuses) alors qu’au-delà elles en seront dépourvues (bronchioles). Ces bronchioles vont encore se diviser jusqu’aux alvéoles pulmonaires dont le diamètre est de l’ordre de 100 à 300 µm.

Il convient de connaître les principales bronches des poumons Dt et Gche :

A gauche, après ≈ 2,5 cm, la bronche souche G va se diviser en 2 bronches lobaires :
La lobaire supérieure G, qui elle-même se divisera en 2 bronches segmentaires appelées lingula et culmen.
La lobaire inférieure G, qui elle-même se divisera en 4 bronches segmentaires.

A droite, après ≈ 1 cm, la bronche souche va donner sur sa face externe :
La lobaire supérieure D qui ensuite se divise en 3 segmentaires.

Après la naissance de la LSD, la bronche souche prend le nom de bronche (ou tronc) intermédiaire qui après ≈ 1 cm se divise en :
Lobaire moyenne, qui donnera 2 segmentaires.
Lobaire inférieure qui donnera 5 segmentaires.

Ainsi se trouvent constitués 3 lobes à D et 2 à G, qui comportent eux-mêmes ≠ segments. A chaque lobe et a chaque segment correspond dc 1 bronche qui en assure la ventilation (ex : la bronche lobaire G assure la ventilation du lobe supérieur G).

CIRCULATION PULMONAIRES

Les poumons comportent 2 types de circulation :
La circulation bronchique : Elle permet de nourrir les structures broncho-pulmonaire. Les artères bronchiques qui naissent de l’aorte et des artères inter-costales vt assurer la vascularisation nutritive des bronches et du poumon, le retour du sang se fera par le réseau des veines bronchiques.
La circulation pulmonaire : Elle est essentielle puisque c elle qui va permettre d’assurer l’apport d’ O2 à l’ensemble des cellules de l’organisme et d’éliminer le CO2 produit par le métabolisme cellulaire. Le sang issu du VD, et qui est alors pauvre en O2 et riche en CO2, sera amené jusqu’aux alvéoles par le système des artères pulmonaires ou il s’enrichira dc en O2 et s’épurera du CO2. Ce sang sera alors repris par le système des veines pulmonaires et sera ainsi ramené au OG.
Les artères pulm st issues de la division du tronc de l’artère pulm qui collecte tout le sang provenant du VD. Il existe donc une artère pulm Dt et une Gche qui chacune st au contact des bronches principales. Elles vt ensuite se diviser comme les bronches en leur restant //. Elles donnent ainsi naissance aux artérioles qui accompagnent les bronchioles, puis se terminent par un fin réseau de capillaires qui tapissent les alvéoles. C au niveau de ces alvéoles que le sang va pouvoir s’enrichir en O2 et s’épurer en CO2. Ce sang oxygéné sera ensuite drainé ds le système des veines pulm.
Les veines pulm naissent des veinules qui elles mêmes succèdent aux veines post-capillaires. Au fur et à mesure qu’elles s’éloignent du poumon profond, elles augmentent de calibre. Elles finiront par donner 2 veines pulm Dt et 2 Gche qui vont s’aboucher ds à l’OG.


Il existe également 1 réseau lymphatique profond qui draine les bronches et 1 thoracique qui draine la plèvre viscérale. Ces lymphatiques aboutissent aux ganglions qui st aux contact des grosses bronches et de la trachée.


LA PLEVRE

C 1 séreuse, c à dire 1 membrane extrêmement fine qui tapisse les parois latérales de la cavité thoracique (feuillet pariétal) et la face superficielle des poumons (feuillet viscéral). Le feuillet viscéral et le feuillet pariétal ce continuent l’1 avec l’autre ss aucune solution de continuité au niveau du hile pulmonaire en formant la ligne de réflexion de la plèvre. Les feuillets viscéraux et pariétaux st normalement maintenus au contact l’1 de l’autre par un très fin film liquidien qui leur permet de glisser l’1 contre l’autre. Il existe dc 1 cavité virtuelle entre les 2 feuillets qui n’apparaît réellement que si on y introduit de l’air ou si un liquide si accumule (pleurésie).


2 : Commande centrale de la respiration et innervation du poumon :

Les centres respiratoires se situent au niveau du bulbe cérébral et ce st eux qui commandent la respiration. Leur fonctionnement est automatique, mais il est influencé par certains stimulis ou messages provenant de la périphérie que ce soit des stimulis chimiques ou mécaniques. Le cortex cérébral peut aussi influer sur le fonctionnement de ces centres.

Tout 1 ensemble de fibres nerveuses provenant du système sympathique (origine de la moëlle) ou du système parasympathique (nerf vague) vt également influés sur le fonctionnement des bronches et du poumon. Ils auront essentiellement 1 rôle ds la motricité et la sécrétion des bronches.


3 : Anatomie microscopique :

STRUCTURE DE LA PAROI BRONCHIQUE

Les bronches st recouverts d’1 épithélium (c 1 tissu exclusivement constitué de cellule juxtaposées réalisant soit des membranes continues (épithélium de revêtement), soit des formations sécrétantes (épithélium glandulaire), et elle contiennent ds leurs paroi des glandes (glandes bronchiques).

Différentes cellules constituent l’épithélium bronchique qui repose sur une membrane basale :
Les cellules ciliées : Ce st les + nbes, elles possèdent à leurs pôles supérieur, de très nbx cils qui st animés de battement automatiques extrêmement réguliers, parfaitement en phase les uns avec les autres, ce qui permet l’évacuation du mucus (qui est le produit des sécrétions bronchiques) vers le pharynx ou il sera dégluti.
Les cellules à mucus (caliciforme) et les cellules séreuses : C st elles qui produisent le mucus.
Les cellules de Clara, les cellules endocrines, les cellules basales : Elles ont un rôle plus accessoire.

Les glandes bronchiques :
Elles prédominent au niveau des grosses bronches. Elles st très riches en cellules séreuses et produisent dc également du mucus.

STRUCTURE DE L’UNITE ALVEOLAIRE

Le poumon comporte des milliards d’alvéoles dt le diamètre est de 100 à 300µ. La surface alvéolaire totale est de l’ordre de 150m² !!
Sur cette vaste surface se repartit 1 très fin film sanguin capillaire, et c dc sur cette très mince barrière alvéolo-capillaire que vt se faire les échange gazeux. Le sang des capillaires se trouve ainsi séparé de l’air par 1 barrière de 0,5µ.

Plusieurs types de cellules st présentes à la surface de l’alvéole :
Les pneumocytes I : Elles recouvrent plus de 90% de la surface alvéolaire. Ces cellules ne se divisent pas et st très sensibles aux agressions.
Les pneumocytes II : Elles ne représentent que 15% du total. Elles ont u1 rôle majeur ds la sécrétion du surfactant. Le surfactant est 1 très fin film phospholipidique qui tapisse la totalité de la surface alvéolaire et qui, en diminuant la tension de surface, évite le collapsus alvéolaire.

Les cellules endothéliales tapissent le lit des capillaires.

D’autres cellules sont présentes entre les capillaires et les alvéoles (= l’interstitium). C st essentiellement les fibroblastes qui fabriquent du collagène. Elles assurent ainsi 1 certain maintient au poumon profond.