RESPIRATOIRE (APPAREIL) Anatomie

Les alvéoles pulmonaires

Dans le parenchyme pulmonaire, les voies bronchiques débouchent dans des dilatations remplies d'air, les alvéoles, dont la forme est polyédrique et assez irrégulière ; leur taille, très variable, est de 0,1 à 0,3 millimètres. Leur nombre est approximativement de 300 millions chez l'adulte, avec une surface intérieure totale d'au moins une cinquantaine de mètres carrés.

Autour des alvéoles se trouve un réseau serré de capillaires sanguins fixés aux parois alvéolaires et alimentés par le sang de la petite circulation, celle du cœur droit. Le diamètre de ces capillaires varie beaucoup suivant le degré de leur remplissage par le sang, ce qui est un élément important de l'hémodynamique pulmonaire. La quantité de sang contenu au même moment dans l'ensemble des capillaires alvéolaires est de 75 à 100 millilitres.

Dans l'alvéole, l'air et le sang sont séparés par une mince couche cellulaire, la barrière air-sang, constituée par la paroi alvéolaire. Malgré sa minceur extrême, cette paroi est fort complexe.

La microscopie électronique a permis de distinguer les éléments suivants, de la cavité alvéolaire au capillaire sanguin :

– Un mince film liquide, le « surfactant », d'une épaisseur de quelques dixièmes de nanomètres ; il renferme des phospholipides dont le rôle, d'ordre tensio-actif, est de maintenir stable la disposition des alvéoles en empêchant leur aplatissement sous l'influence de la rétraction des fibres élastiques du poumon et de la paroi thoracique. Ce surfactant est fourni par certaines cellules de l'alvéole, les pneumocytes de type 2. Le surfactant est essentiellement (90 %) constitué de phospholipides auxquels sont associées des protéines possédant des récepteurs sensibles aux agents pathogènes et capables de déclencher une réponse immunitaire innée. Elles sont d’importance vitale.

– Une mince lame de cytoplasme émanée de certaines cellules, les petites cellules alvéolaires (pneumocytes de type 1), situées de place en place sur la paroi. Cette lame protoplasmique est si mince qu'on ne peut l'étudier qu'au microscope électronique (son épaisseur est voisine de 50 nm dans le poumon normal). Elle augmente d'épaisseur dans des situations pathologiques.

– De place en place, en dehors des zones occupées par les capillaires, se trouvent de grandes cellules alvéolaires ou pneumocytes de type 2, produisant le surfactant.

– Une couche de tissu conjonctif constitue le stroma de la paroi alvéolaire. Au niveau de la zone d'échange, elle forme une sorte de fine membrane basale (environ 50 nm) interposée entre le revêtement extérieur de l'alvéole et l'endothélium du capillaire et peut renfermer des fibrilles de réticuline. En dehors des capillaires, cette couche conjonctive est plus épaisse et présente parfois des cellules propres (les cellules septales). Elle peut pathologiquement présenter de l'œdème, ce qui accroît son épaisseur.

– L'endothélium formant la paroi des capillaires sanguins est d'une grande minceur (50 nm environ). Comme le revêtement alvéolaire, il constitue une membrane vivante, susceptible de variations métaboliques capables de changer ses propriétés.

La fonction essentielle des alvéoles pulmonaires est de participer à l'échange des gaz respiratoires, c'est-à-dire à l' hématose. Entre air et sang, une double opération a lieu : l'oxygène gazeux de l'air alvéolaire traverse la barrière air-sang, se dissout dans le plasma sanguin, puis se fixe sur l'hémoglobine des globules rouges, pendant que, simultanément, le gaz carbonique contenu dans les globules rouges et le plasma diffuse à travers la barrière air-sang et passe dans l'air alvéolaire. Par ce double mécanisme, le sang prend de l'oxygène et perd de l'anhydride carbonique,[...]