Anatomie de l'appareil respiratoire (14)

I ) ORGANISATION GENERALE : 

A ) Les voies aériennes respiratoires :

C'est l'ensemble des voies que l'air emprunte pour aboutir aux poumons.

1 ) Les fosses nasales :

Ce sont deux couloirs parallèles creusés dans le massif facial.

a ) Les orifices antérieurs :

Ce sont les narines garnies de poils qui permettent un premier filtrage de l'air inhalé.

b ) Les cavités :

Elles sont limitées :

• en dedans par une cloison médiane osseuse (Vomer) et cartilagineuse qui sépare les deux fosses nasales.

• en dehors par une cloison osseuse formée par le massif supérieur et l'ethmoïde sur lequel sont implantés des lamelles osseuses très fines : les cornées supérieure, moyenne et inférieure.

• en bas par la voûte du palais qui les séparent de la cavité buccale.

• en haut par l'étage antérieur de la base du crâne.

Ces différentes parois sont séparées par la muqueuse pituitaire qui comprend : dans la partie supérieure la muqueuse olfactive contenant les cellules d'origine du nerf olfactif, et dans la partie inférieure la muqueuse est très vascularisée avec des cellules à mucus et des cils vibratils dont le rôle est de rechauffer, d'humudifier ainsi que de débarraser l'air de ses impuretés.

Dans la cavité des fosses nasales débouchent les sinus et les conduits lacrymaux. Dans leur partie postérieure les fosses nasales débouchent dans le pharynx.

2 ) Le pharynx :

C'est le carrefour des voies aériennes et digestives. Il comprend 3 étages :

• l'étage supérieur : rhinopharynx ou nasopharynx où s'ouvrent les fosses nasales et la trompe d'Eustache et un amas de tissus ganglionnaires qui sont les végétations ou amydales pharyngées.

• l'étage moyen : buccal ou oropharynx où s'ouvre la cavité buccale.

• l'étage inférieur : laryngopharynx qui communique avec l'oesophage et présente l'orifice supérieur du larynx.

3 ) Le larynx :

C'est un tube creux intercalé entre le pharynx et la trachée. Il est formé de cartilages dont le plus developpé est la pomme d'Adam, de muscles, et tapissé d'une muqueuse. Le sommet du larynx est muni d'un repli : l'épiglotte qui empêche la pénétration des aliments pendant l'inspiration. On retrouve dans le larynx les cordes vocales qui sont l'organe essentiel de la phonation.

4 ) La trachée :

Elle est formée de 16 à 20 anneaux cartilagineux empilés les uns sur les autres. Elle est tapissée d'une muqueuse avec des cellules à mucus dont les sécrétions sont chargées d'éliminer les impuretés. On y retrouve aussi des cils vibratils qui repoussent vers le haut les poussières et protègent ainsi les poumons.

5 ) Les bronches :

Ce sont 2 conduits crées par la bifurcation de la trachée et pénétrant dans les poumons au niveau du hile. Là chacune des bronches se divise en bronches lobaires : 3 à droite pour les 3 lobes du poumon droit et 2 à gauche pour les 2 lobes du poumon gauche. Les bronches lobaires se divisent à leur tour en bronches segmentaires qui elles mêmes se divisent en bronches de plus en plus petites : les bronchioles. Il y a environ 23 divisions.

La structure des bronches est d'abord la même que celle de la trachée puis au niveau des bronchioles les anneaux disparaissent. Les bronchioles se terminent chacune par un bouquet de sacs appelés vésicules pulmonaires. Les bosselures de ces vésicules sont les alvéoles pulmonaires.

B ) Les poumons :

Les 2 poumons droit et gauche occupent la majeure partie de la cage thoracique et sont séparés l'un de l'autre par un espace appelé le médiastin.

1 ) Configuration externe :

Ils sont de couleur gris-rosé. Ils pèsent de 600 à 700 g. Ils sont en forme de pyramide dont la base repose sur le diaphragme. Ils sont divisés par des sillons profonds, par des scissures, en lobes : 3 lobes à droite, 2 lobes à gauche.

2 ) Structure :

Chaque poumon est formé par la juxtaposition d'un très grand nombre d'éléments de petite dimension : les lobules pulmonaires qui sont des unités élémentaires et fonctionnelles.

La bronchiole se ramifie à l'intérieur d'un lobule pour donner à la fin des bronchioles terminales.

L'acinus est un ensemble anatomique constitué par la bifurcation ou la ramification d'une bronchiole terminale en canaux alvéolaires auquels sont appendus les alvéoles pulmonaires. La paroi des alvéoles pulmonaires est constituée par une seule couche de cellules. La face interne de ces cellules est en contact avec l'air amené par les bronchioles. Elle est revêtue d'un film liquide très mince contenant un composé phospholipidoprotéique : le surfactant pulmonaire.

Au total le sang n'est séparé de l'air que par une couche très mince et un film liquide à travers lesquels les gazs pourront aisément diffuser par hématose (transformation du sang veineux en sang artériel au niveau des poumons).

La surface totale des alvéoles pulmonaires représente 140 m² et il y a environ 300 millions d'alvéoles pulmonaires pour les 2 poumons.

3 ) Vascularisation :

Chaque poumon reçoit une double irriguation sanguine indépendantes l'une de l'autre :

a ) La circulation nutritive :

Elle est assurée par le système des vaisseaux bronchiques :

• les artères bronchiques qui naissent de l'aorte.

• les veines bronchiques qui arrivent à la veine cave supérieure.

b ) La circulation fonctionnelle :

Elle est représentée par le circuit vasculaire grâce auquel s'effectue l'oxygénation du sang c'est à dire les vaisseaux pulmonaires :

• l'artère pulmonaire qui pénètre le poumon au niveau du hile et se ramifie pour donner des vaisseaux capillaires tapissant la paroi des alvéoles pulmonaires. C'est la seule artère contenant du sang noir chargé en dioxyde de carbone = sang veineux.

• les veines pulmonaires qui naissent du réseau précédent c'est à dire des capillaires. Ce sont les seules veines contenant du sang rouge chargé en oxygène = sang artériel.

C ) Les organes de la mécanique respiratoire :

1 ) La cage thoracique :

Elle est constituée du rachis en arrière, des côtes latéralement et du sternum en avant.

2 ) Les muscles respiratoires :

Ils permettent les mouvements respiratoires.

a ) Les muscles inspiratoires :

• Le diaphragme : il fonctionne tout le temps, c'est un muscle fondamental dont la contraction entraîne l'élargissement de tous les diamètres de la cage thoracique.

• Le scalène, les intercostaux, les petits dentelés supérieurs et inférieurs : ils n'interviennent que dans l'inspiration forcée.

b ) Les muscles expiratoires :

• Les abdominaux, les muscles des lombes postérieurs et antérieurs, le petit dentelé : ils n'interviennent que dans l'expiration forcée.

3 ) Les plèvres :

Ce sont des enveloppes serreuses des poumons droit et gauche. Chaque plèvre est constituée comme toute serreuse de 2 feuillets :

• un feuillet viscéral tapissant le poumon et accolé à lui.

• un feuillet pariétal tapissant la face profonde de la paroi thoracique et étroitement unie à elle.
  

Entre ces deux feuillets se trouve un espace virtuel appelé la cavité pleurale contenant le liquide pleural qui facilite le glissement de ces deux feuillets l'un sur l'autre.

Tout mouvement de la cage thoracique est transmis aux tissus pulmonaires.

II ) PHYSIOLOGIE :

La respiration comporte 2 sortes de phénomènes :

• un phénomène mécanique : mouvement respiratoire

• un phénomène chimique : échanges gazeux

A ) Les phénomènes mécaniques :

1 ) Mouvements respiratoires :

La respiration se fait en deux temps :

• l'inspiration : phénomène actif dû à l'action des muscles inspirateurs sur la cage thoracique qui s'agrandit dans tous ses diamètres.

• l'expiration : c'est le retour sur elle même de la cage thoracique. Dans la respiration normale elle ne réclame l'intervention d'aucune puissance musculaire, c'est un phénomène passif avec retraction des 2 poumons.

2 ) Mécanisme des mouvements respiratoires :

Ils sont indépendants de la volonté. Cet automatisme est dû à l'activité des centres respiratoires situés dans le cerveau. Certaines hormones peuvent modifier la ventilation.

Exemple : l'adrénaline et la noradrénaline provoquent une hyperventilation.

3 ) Bronchomotricité :

La modification du calibre des bronches est d'une grande importance parmis les mécanismes de la respiration. Les parois bronchiques contiennent des fibres musculaires lisses dont l'inervation est sous la dépendance du système nerveux végétatif :

• le système sympathique : bronchodilatateur

• le système parasympathique : bronchoconstricteur

B ) Les phénomènes chimiques :

1 ) Les échanges gazeux au niveau des poumons :

Les échanges s'effectuent entre le sang veineux et l'air alvéolaire par hématose.

L'air alvéolaire : Il stagne dans les alvéoles et il est renouvelé à chaque mouvement respiratoire. Il est régulièrement approvisionné en oxygène et épuré du dioxyde de carbone. Le poumon, même aprés une expiration forçée, ne peut évacuer tout l'air qu'il contient : air résiduel ou air alvéolaire.

Le sang veineux : Il est amené par les artérioles pulmonaires et il est chargé en dioxyde de carbone : sang noir.

Les échanges gazeux entre le sang et l'air alvéolaire :

Ces échanges se font par simple diffusion des gazs à travers la paroi alvéolaire d'un milieu à l'autre.

Cette diffusion se fait pour les gazs du milieu où la pression partielle est la plus élevée vers le milieu où la pression partielle est la plus basse par un phénomène appelé hématose :

• le CO₂ quitte le sang veineux et les pressions s'égalisent de part et d'autre à 40 mm Hg (PCO₂).

• l'O₂ pénètre dans le sang veineux où sa pression partielle est plus basse (PO₂).

Résultat : Transformation du sang veineux en sang artériel.

2 ) Le transport des gazs par le sang circulant :

a ) L'oxygène :

Une partie est transportée par les hématies, une autre partie est dissoute dans le plasma. Le rôle de l'oxygéne dissout est fondamental, il constitue l'intermédiaire obligé entre les globules rouges et les cellules. Tout l'oxygène que transporte les hématies se dissout dans le plasma avant de pénétrer dans les cellules auquel il est destiné.

b ) Le dioxyde de carbone :

Il est transporté dans le sang sous 3 formes :

• la forme combinée : elle assure le transport de la majeure partie du CO₂. A l'intérieur des hématies il se transforme grâce à une enzyme appelée anhydrase carbonique en acide carbonique. CO₂ + H₂O → H₂CO₃

  Il est instable et se combine au sodium et au potassium pour donner des bicarbonates :

  NaHCO₃ diffuse dans le plasma où il va contribuer au maintient de l'équilibre acidobasique c'est à dire du pH, KHCO₃ est transporté par les globules rouges.

• la forme dissoute : en très faible quantité. C'est un intermédiaire.

• la forme liée à l'hémoglobine : la carbhémoglobine
  CO₂ + Hb → CO₂Hb

3 ) Echanges gazeux au niveau des cellules :

Ils s'effectuent selon un mode inversé de ce qui se passe au niveau du poumon :

• l'oxygène est libéré, dissout dans le plasma et pénètre dans la cellule.

• le dioxyde de carbone produit par les cellules se combine dans le plasma.

Résultat : Transformation du sang artériel en sang veineux.

4 ) Anomalies du transport des gazs :

a ) Anoxie / Hypoxie :

C'est une diminution de la pression partielle de l'oxygène dans le sang d'où un manque d'oxygène au niveau des cellules. Elle se traduit par une cyanose (teinte bleue des téguments), une polypnée (acceleration du rythme respiratoire), une tachycardie et une hypertension artérielle.

b ) Hypercapnie :

C'est l'augmentation du dioxyde de carbone dans le sang du fait de sa mauvaise élimination au niveau du poumon. On observe une polypnée, une tachycardie, une hypertension artérielle, des signes nerveux avec anxiété, agitation et hypersudation.

c ) Intoxication oxycarbonée :

Hb + CO (monoxyde de carbone) → HbCO (carboxyhémoglobine)

L'hémoglobine présente une affinité plus grande pour le monoxyde de carbone que pour l'oxygène. Traitement : administration d'oxygène sous pression pour déloger le monoxyde de carbone.

III ) ETUDE DE LA MECANIQUE VENTILATOIRE :

Elle se fait par l'exploration spirométrique. La spirométrie est la mesure des quantités d'air inspiré et expiré au cours de la respiration. Elle s'effectue grâce à des spiromètres. Ces études permettent de distinguer des volumes et des capacités pulmonaires.

A ) Volumes pulmonaires :

1 ) Volume courant (VC) : Valeur moyenne : 0,5 L

C'est le volume d'air inspiré et expiré à chaque mouvement respiratoire par un sujet respirant normalement. C'est une ventilation ou débit ventilatoire de 8 L / min.

2 ) Volume de réserve inspiré (VRI) : Valeur moyenne : 2 L

C'est le volume maximum d'air que peut inspirer un sujet en plus de son inspiration normale.

3 ) Volume de réserve expiré (VRE) : Valeur moyenne : 1,5 L

C'est le volume maximum d'air que peut rejeter un sujet en plus de son expiration normale.

4 ) Volume résiduel (VR) : Valeur moyenne : 1,5 L

C'est le volume d'air restant dans les poumons aprés une expiration forçée.

B ) Capacités pulmonaires :

1 ) Capacité pulmonaire totale (CPT) :

C'est la somme : VRI + VC + VRE + VR = CPT = 5,5 L

2 ) Capacité vitale (CV) :

C'est la somme : VC + VRI + VRE = CV = 4 L

3 ) Capacité inspiratoire (CI) :

C'est la somme : VC + VRI = 2,5 L

4 ) Capacité résiduelle fonctionnelle (CRF) :

C'est la somme : VRE + VR = 3 L

IV ) LES SIGNES FONCTIONNELS :

Les dypsnées : C'est une difficulté de respirer se traduisant par une augmentation de la fréquence ou de l'amplitude des mouvements respiratoires + sensation de gène ou d'oppression.

L'hémoptysie : C'est le rejet par la bouche de sang provenant des voies aériennes. Cela se rencontre en cas de tuberculose et également en cas de cancer pulmonaire ou de pneumonie aigüe.

La toux : C'est un reflexe d'expulsion justifié ou non par la présence de sécrétions bronchiques qui

met en jeu les recepteurs bronchiques à l'irritation. On distingue :

• les toux d'origine infectieuse : bactériennes ou virales

• les toux chroniques d'étiologies diverses : affections bronchiques telles que l'asthme, affections digestives telles que le reflux gastro oesophagien, affections cardiovasculaires, affections ORL.

L'expectoration :C'est le rejet par la bouche, au cours d'effort de toux, de sécrétions provenant des voies aériennes :

• l'asthme : les sécrétions contiennent comme des grains de riz

• dilatation des bronches : expectoration matinale très abondante

• cancers bronchiques : expectoration avec hémoptysie