PARENCHYME PULMONAIRE: DESCRIPTION, HISTOLOGIE, MALADIES - ANATOMIE ET PHYSIOLOGIE - 2025

Le parenchyme pulmonaire est le tissu fonctionnel du poumon. Il est composé d'un système de conduction d'air et d'un système d'échange gazeux. Il a différents composants structurels dans les tubes et les conduits qui le constituent du nez aux alvéoles pulmonaires.

Autour du système de tuyaux, le parenchyme pulmonaire comporte des fibres élastiques et de collagène disposées sous la forme d'un maillage ou d'un réseau qui a des propriétés élastiques. Certains éléments du système de tuyauterie ont des muscles lisses dans leur structure, ce qui permet de régler le diamètre de chaque tube.

Schéma de base du système respiratoire humain (Source: UNSHAW via Wikimedia Commons)

Le poumon ne possède pas de muscles permettant son expansion ou sa rétraction, cette fonction est remplie par les muscles de la cage thoracique, appelés «muscles respiratoires». Les poumons, de ce point de vue, sont des organes qui suivent passivement les mouvements de la «boîte» qui les entoure.

Il n'y a pas non plus de ligament ou de structure qui fixe les poumons à la cage thoracique, tous deux pendent de leurs bronches principales respectives, de la bronche droite et de la bronche gauche, et la cage thoracique et le poumon sont recouverts d'une membrane appelée plèvre.

Les maladies du parenchyme pulmonaire peuvent être simplement classées comme maladies infectieuses, maladies tumorales, maladies restrictives et maladies obstructives.

Un environnement exempt de substances toxiques et de fumée ou de particules en suspension et ne consommant pas de drogues par inhalation ou de cigarettes prévient bon nombre des principales maladies qui affectent le parenchyme pulmonaire et, par conséquent, la fonction respiratoire.

Description anatomo-fonctionnelle

Les poumons sont deux organes situés dans la cage thoracique. Ils sont composés d'un système de canalisations qui subit 22 divisions appelées «générations bronchiques», qui se retrouvent avant d'atteindre les sacs alvéolaires (23), qui sont les sites d'échange gazeux où s'exerce la fonction respiratoire.

Des bronches principales à la 16e génération bronchique, les voies respiratoires remplissent exclusivement des fonctions de conduction. Au fur et à mesure que les pistes sont subdivisées, le diamètre de chaque tube particulier devient de plus en plus petit et sa paroi de plus en plus fine.

Système d'échange et de conduction de gaz pulmonaire, les bronches (Source: Arcadian, via Wikimedia Commons)

Lorsque les parois du système de tuyauterie perdent du cartilage, son nom change de bronche en bronchiole, et la dernière génération de bronches à fonction de conduction exclusive est appelée bronchiole terminale.

À partir de la bronchiole terminale, les générations bronchiques suivantes sont appelées bronchioles respiratoires, jusqu'à ce qu'elles donnent naissance aux canaux alvéolaires et se terminent dans les sacs alvéolaires ou alvéoles.

Système d'échange gazeux

La seule fonction des alvéoles est l'échange de gaz (O2 et CO2) entre l'air alvéolaire et le sang qui circule à travers les capillaires alvéolaires et forme un réseau capillaire ou un maillage autour de chaque alvéole.

Cette subdivision structurelle des voies respiratoires permet d'augmenter la surface disponible pour l'échange gazeux. Si chacune des alvéoles est retirée d'un poumon, étirée et placée côte à côte, la surface atteint entre 80 et 100 m2, ce qui correspond à peu près à la taille d'un appartement.

Le volume sanguin au contact de cette énorme surface est d'environ 400 ml, ce qui permet aux globules rouges, qui sont ceux qui transportent l'O2, de passer les uns après les autres à travers les capillaires pulmonaires.

Cette immense surface et une barrière extrêmement mince entre les deux territoires d'échange de gaz offrent les conditions idéales pour que cet échange se déroule rapidement et efficacement.

Plèvre

Le poumon et la cage thoracique sont attachés l'un à l'autre par la plèvre. La plèvre est constituée d'une double membrane composée de:

- Une feuille qui reçoit le nom de feuille ou de plèvre pariétale, qui adhère fortement à la surface interne de la cage thoracique couvrant toute sa surface.

- Une feuille appelée plèvre viscérale, fortement attachée à la surface externe des deux poumons.

Schéma représentatif de la plèvre pulmonaire (Source: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Entre la feuille viscérale et pariétale il y a une fine couche de liquide qui permet aux deux feuilles de glisser l'une contre l'autre, mais qui génère une grande résistance pour la séparation des deux feuilles. Pour cette raison, les feuilles viscérales et pariétales de la plèvre sont maintenues ensemble et ainsi la paroi thoracique et le poumon sont joints.

Lorsque la paroi thoracique se dilate sous l'effet des muscles respiratoires, le poumon suit, à travers sa jonction pleurale, les mouvements de la cage et, par conséquent, est distendu, augmentant son volume. Lorsque les muscles antérieurs se détendent, la cage se rétracte, réduisant la taille de chaque poumon.

Dès les premières respirations qui se produisent à la naissance, les deux poumons se dilatent et acquièrent la taille de la cage thoracique, établissant la relation pleurale. Si la cage thoracique s'ouvre ou si de l'air, du sang ou du liquide pénètre dans la cavité pleurale de manière significative, la plèvre se sépare.

Dans ce cas, le poumon dont le parenchyme a un tissu élastique abondant et qui a été dilaté ou étiré en raison de la relation pleurale, se rétracte maintenant (comme le fait une bande élastique étirée) perd tout l'air et reste suspendu à sa bronche principale.

Lorsque cela se produit, la cage thoracique se dilate, devenant plus grande qu'elle ne l'était lorsqu'elle était attachée au poumon. En d'autres termes, les deux organes acquièrent leur position de repos élastique indépendante.

Histologie

Histologie du système de conduction

Le système de conduction intrapulmonaire est composé des différentes divisions bronchiques à partir des bronches secondaires ou lobaires. Les bronches ont un épithélium respiratoire pseudostratifié et composé de cellules basales, de cellules caliciformes et de cellules cylindriques ciliées.

La paroi bronchique est recouverte de feuilles de cartilage qui lui confèrent une structure rigide qui offre une résistance à la compression externe, de sorte que les bronches ont tendance à rester ouvertes. Autour du tube se trouvent des fibres musculaires élastiques et lisses disposées en hélice.

Les bronchioles n'ont pas de cartilage, elles sont donc soumises aux forces de traction exercées par le tissu élastique qui les entoure lorsqu'il est étiré. Ils offrent très peu de résistance à toutes les forces de compression externes qui leur sont appliquées, ils peuvent donc changer facilement et passivement leur diamètre.

La muqueuse épithéliale des bronchioles varie d'un simple épithélium cilié avec des cellules de gobelet dispersées (dans les plus grandes), à un épithélium cuboïde cilié sans cellules de coupe et cellules claires (dans les plus petites).

Les cellules en clair qui sont des cellules cylindriques avec la partie supérieure ou apex en forme de dôme et avec des microvillosités courtes. Ils sécrètent des glycoprotéines qui recouvrent et protègent l'épithélium bronchique.

Histologie des alvéoles

Les alvéoles sont au total environ 300 000 000. Ils sont disposés dans des sacs avec de nombreuses cloisons; Ils ont deux types de cellules appelées pneumocytes de type I et de type II. Ces pneumocytes sont reliés les uns aux autres au moyen de jonctions occlusives qui empêchent le passage du liquide.

Structure pulmonaire normale (Source: National Heart Lung and Blood Institute via Wikimedia Commons)

Les pneumocytes de type II sont des cellules cuboïdes plus proéminentes que celles de type I. Dans leur cytoplasme, ils contiennent des corps lamellaires et ces pneumocytes sont responsables de la synthèse de la substance tensoactive pulmonaire qui recouvre la surface interne de l'alvéole et abaisse la tension superficielle.

Les lamelles basales alvéolaires et endothéliales fusionnent et l'épaisseur de la barrière alvéolaire-capillaire que les gaz doivent traverser pour passer d'un côté à l'autre est minimale.

Histologie du tissu entourant la tubulure

Le tissu qui entoure le système de tuyauterie a une disposition hexagonale, il est composé de fibres élastiques et de fibres de collagène rigides. Son agencement géométrique forme un filet, semblable à un bas de nylon, qui est composé de fibres individuelles rigides tissées dans une structure élastique.

Cette conformation de tissu élastique et de structure de verrouillage élastique confère au poumon ses propres caractéristiques, qui lui permettent de se rétracter passivement et, dans certaines conditions d'expansion, offrent une résistance minimale à la distension.

Maladies

Les maladies pulmonaires peuvent être d'origine infectieuse par des bactéries, des virus ou des parasites qui affectent le tissu pulmonaire.

Des tumeurs de nature différente, bénignes ou malignes, peuvent également se former, capables de détruire le poumon et de provoquer la mort du patient en raison de problèmes pulmonaires ou cérébraux, qui sont les zones les plus importantes de métastases pulmonaires.

Cependant, de nombreuses maladies d'origines diverses peuvent provoquer des syndromes obstructifs ou restrictifs. Les syndromes obstructifs entraînent des difficultés pour l'entrée et / ou la sortie de l'air des poumons. Les syndromes restrictifs provoquent une détresse respiratoire en réduisant la capacité du poumon à se dilater.

Des exemples de maladies obstructives comprennent l'asthme bronchique et l'emphysème pulmonaire.

Asthme bronchique

Dans l'asthme bronchique, l'obstruction est due à une contraction active et allergique de la musculature bronchique.

La contraction du muscle bronchique réduit le diamètre des bronches et rend difficile le passage de l'air. Au départ, la difficulté est plus grande lors de l'expiration (air sortant du poumon) puisque toutes les forces de rétraction ont tendance à fermer encore plus les voies respiratoires.

Emphysème pulmonaire

Dans le cas de l'emphysème pulmonaire, il se produit une destruction des septa alvéolaires avec perte de tissu pulmonaire élastique ou, dans le cas de l'emphysème physiologique chez l'adulte, la structure entrelacée du parenchyme pulmonaire est altérée.

Dans l'emphysème, la diminution du tissu élastique diminue les forces de rétraction pulmonaire. Pour tout volume pulmonaire examiné, le diamètre des voies est réduit en réduisant la traction élastique externe. L'effet final est la détresse respiratoire et le piégeage d'air.

Le syndrome pulmonaire restrictif est dû au remplacement du tissu élastique par du tissu fibreux. Cela réduit la capacité de distension pulmonaire et provoque un essoufflement. Ces patients respirent avec des volumes de plus en plus petits et des fréquences respiratoires de plus en plus élevées.

Références

1. Ganong WF: Régulation centrale de la fonction viscérale, dans Review of Medical Physiology, 25e éd. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Les compartiments des fluides corporels: Fluides extracellulaires et intracellulaires; Œdème, dans Textbook of Medical Physiology, 13e éd., AC Guyton, JE Hall (éds). Philadelphie, Elsevier Inc., 2016.
3. Bordow, RA, Ries, AL et Morris, TA (éd.). (2005). Manuel des problèmes cliniques en médecine pulmonaire. Lippincott Williams et Wilkins.
4. Hauser, S., Longo, DL, Jameson, JL, Kasper, DL et Loscalzo, J. (Eds.). (2012). Principes de médecine interne de Harrison. McGraw-Hill Companies, Incorporated.
5. McCance, KL et Huether, SE (2002). Livre de physiopathologie: la base biologique de la maladie chez les adultes et les enfants. Elsevier Health Sciences.
6. West, JB (éd.). (2013). Physiologie respiratoire: personnes et idées. Springer.