Module intégré Cardiologie et pneumologie Histologie de l'appareil respiratoire Introduction

Serge Carillo

Description

Niveau: Supérieur
Module intégré 2 Cardiologie et pneumologie Histologie de l'appareil respiratoire - Introduction Faculté de Médecine Montpellier-Nîmes Novembre 2004 Dr. Serge Carillo HISTOLOGIE de l'appareil Respiratoire INTRODUCTION Plan de cours 1. INTRODUCTION..................................................................................................................2 1.1- Généralités - Définitions......................................................................................................... 2 1.2- Embryologie des voies aériennes profondes ........................................................................ 3 1.2.1- ORGANOGENESE ............................................................................................................. 3 1.2.2- HISTOGENESE .................................................................................................................. 3 1.2.3- PERIODE POST-NATALE.................................................................................................. 4

• circulation pulmonaire


• poumon adulte


• air


• pulmonaire lors de la différenciation des bronches trapues


• appareil respiratoire


• adulte traite en moyenne


• futurs sacs alvéolaires


• surtout par la différenciation de la zone d'échange


• tube digestif

Sujets

• Carillo
• Appareil respiratoire
• Système digestif humain

Informations

• Publié par: profil-nechor-2012
• Publié le: 01 novembre 2004
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Extrait

Module intégré 2 Cardiologie et pneumologie

 Histologiede l'appareil respiratoire  Introduction

HISTOLOGIE de l’appareil Respiratoire INTRODUCTION

Plan de cours

1.INTRODUCTION..................................................................................................................2 1.1 Généralités Définitions......................................................................................................... 2 1.2 Embryologie des voies aériennes profondes ........................................................................ 3 1.2.1 ORGANOGENESE............................................................................................................. 3 1.2.2 HISTOGENESE.................................................................................................................. 3 1.2.3 PERIODE POSTNATALE.................................................................................................. 4

Dr. Serge Carillo

Faculté de Médecine MontpellierNîmes

Module intégré 2 Cardiologie et pneumologie

1. INTRODUCTION

1.1 Généralités  Définitions

 Histologiede l'appareil respiratoire  Introduction

•La respiration Toute activité cellulaire nécessite une consommation d’O 2  (comburant)et de nutriments (carburant) et produit de l’énergie et des déchets (CO 2 et métabolites). Par définition, LA RESPIRATION correspond à la consommation d’O 2 la production de CO et 2 par la cellule(phase gazeuse de la réaction). La pathologie respiratoire (stricto sensu) correspond donc aussi bien à une atteinte du système respiratoire que du système cardiovasculaire ou que d’un trouble métabolique affectant les échanges cellulaires.

•La circulation sanguine La circulation sanguine assure, entre autre, le transport des gaz respiratoires (O 2  etCO 2 ) entre cellules et appareil respiratoire.

• Lafonction principale de l’appareil respiratoire De ce fait,la fonction principale de l’appareil respiratoire est d’assurerles échanges de ces gaz respiratoires entre air et le sang. Par définition, ceci correspond àl’HEMATOSE.

•Conduction et Echange Pour assurer cette hématose, l’appareil respiratoire est structuré en deux grands types d’éléments :  Zonede CONDUCTION: destinée a conduire les deux fluides (air et sang) l’un vers l’autre Air : Voies aériennes Sang : circulation pulmonaire ou petite circulation  Zoned’ECHANGE, représentée par les alvéoles pulmonaires

3 L’appareil respiratoire adulte traite en moyenne 12 000 l. d’air (12 m) et 6 000 l. de sang par jour !

Cet appareil respiratoire est emmené à résoudre des contraintes mécaniques antagonistes : il doit favoriser le rapprochement des deux fluides pour optimiser les échanges, tout en les restreignant dans leurs compartiments respectifs. La pathologie illustre bien cette nécessité : le passage de sérum dans l’espace alvéolaire correspond à un oedème pulmonaire, alors que le passage d’air, en quantité suffisante (sinon il sera tout simplement dissout !) peut être à l’origine d’une embolie gazeuse.

Enfin, l’appareil respiratoire est le seul à être perfusé par la totalité du débit sanguin cardiaque.

•Voies aériennes supérieures et profondes (Anatomie) En anatomie, comme en embryologie, l’appareil respiratoire est divisé en deux régions :  lesVOIES AERIENNES SUPERIEURES, composées des fosses nasales, du pharynx et du larynx, provenant de l’extrémité céphalique de l’embryon. Cela correspond grossièrement à tout ce qui est situé au dessus et au niveau de la glotte ou cartilage thyroïde.  lesVOIES AERIENNES PROFONDES, ou appareil trachéobronchopulmonaire.

•Histologie En histologie, l’appareil respiratoire est composé de trois types d’éléments :  del’air : particulièrement évident à l’observation de coupe histologique de poumon  dusang, qui représente 50% du volume du parenchyme (Interstitium interalvéolaire)  destissus

Les tissus constitutifs du poumon sont composés uniquement d’épithéliums et de tissus conjonctifs, une structure histologique relativement simple pour résoudre les contraintes mécaniques qui lui sont imposées.

•Les muscles respiratoires

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En physiologie, il ne faut pas ignorer le rôle des muscles respiratoires qui ne font pas partie intégrante de « l’appareil respiratoire ».

1.2 Embryologie des voies aériennes profondes

On se limitera à une étude succincte du développement embryonnaire des voies aériennes profondes, le développement des voies aériennes supérieures ayant été inclus dans la mise en place du splanchnocrâne. Ce développement comporte trois périodes critiques :

1.2.1 ORGANOGENESE

Cette période s’étend de la fin de S3 (après la mise en place de l’embryon tridermique) jusqu’à la fin du deuxième mois. Durant cette courte période, environ 95 % des organes sont préformés. Au niveau de l’appareil respiratoire, cela se traduit par la mise en place des VOIES DE CONDUCTION.

1.2.1.1 Arbre bronchopulmonaire : Il dérive de l’entoblaste du tube digestif primitif antérieur Dès J22 apparaît sur la face ventrale du tube digestif primitif antérieur une évagination, en forme de gouttière, le diverticule respiratoire ou bourgeon bronchique. Ce diverticule se développe en direction ventrale et caudale tout en se divisant par dichotomie.

TOUTES LES STRUCTURES EPITHELIALES PULMONAIRES DERIVENT DE L’ENTOBLASTE.

1.2.1.1 Le tissu conjonctif : Il dérive naturellement du mésoblaste Du fait des plicatures embryonnaires, le tube digestif primitif est composé de deux tubes coaxiaux, l’entoblaste, central, entouré d’un tube de mésoblaste. Ce mésoblaste périentoblastique est tout naturellement entraîné par le diverticule respiratoire et sera à l’origine de toute les structures conjonctives des voies aériennes profondes :  Voiesaériennes : chorion de la muqueuse, les cartilages  Mésenchymepulmonaire :mésenchyme axial associé à l’arbre bronchique, les grandes cloisons conjonctives intrapulmonaire  Conjonctifdu parenchyme : interstitium interalvéolaire

La plèvre provient des lames latérales du mésoblaste :  Splanchnopleure: feuillet viscéral  Somatopleure: feuillet pariétal

1.2.1.1 La vascularisation : Le diverticule respiratoire entraîne aussi avec lui la vascularisation du tube digestif primitif. ème ème Cette vascularisation, issue du système aortique dorsal (4et 6arcs aortiques), va accompagner le développement de l’arbre bronchique, mais lui restera restreinte, préfigurant la circulation bronchique (qui appartient à la grande circulation). Ultérieurement, un deuxième réseau, issu du tube cardiaque, va se développer. Il va migrer tout au long de l’arbre bronchique pour coloniser plus tard le parenchyme. Il constitue la circulation pulmonaire ou petite circulation.

1.2.2 HISTOGENESE

ème Cette période va de la fin de S8 (2mois) jusqu’à la naissance. Elle correspond à la période fœtale, caractérisée par une croissance pondérale et une maturation histologique qui se traduit par une différenciation cellulaire, chaque cellule développant les fonctions spécifiques du tissu auquel elle appartient. Au niveau de l’appareil respiratoire, cette période correspond à l’achèvement de la mise en place des voies de conduction et surtout par la différenciation de la zone d’échange.

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1.2.2.1 Arbre bronchique : La croissance, avec division dichotomique, se poursuit jusqu’à S16 ou l’on atteint le stade bronchiole terminale (16ème génération de division). Cela correspond à un envahissement des cavités pleurales, formées dès S5 par le septum transversum, les plis pleuropéricardiques et les membranes pleuropéritonéales)

1.2.2.2 Zone d’échange De S16 à S18, chaque bronchiole terminale va donner naissance à deux ou plusieurs bronchioles respiratoires. ème A S28 (6mois), les cellules épithéliales des ramifications distales de cet arbre bronchique s’aplatissent. Elles se différencient en pneumocytes (I et II) qui sont les cellules spécifiques de l’épithélium alvéolaires. Ces portions distales constituent alors les bronches trapues, précurseurs des futurs sacs alvéolaires. Cette différenciation commence au niveau de l’apex et se propage jusqu’au niveau des bases (sens craniocaudal). Un mois plus tard, les pneumocytes II ont définitivement acquis la capacité de synthétiser et de sécréter le surfactant alvéolaire. L’appareil respiratoire est désormais fonctionnel; il ne restera plus, à la naissance, qu’à er laisser pénétrer l’air dans l’appareil respiratoire (1cri), ce qui va déployer les sacs alvéolaires, grâce au surfactant alvéolaire, et à résorber le peu de liquide qui les remplissait durant la vie in utero.

1.2.2.3 Réseau vasculaire pulmonaire Lors de la différenciation des bronches trapues, le réseau pulmonaire se densifie dans le mésoblaste voisin, donnant un réseau capillaire très dense entourant chaque sac alvéolaire, à S36. Néanmoins, ce réseau n’acquérra sa configuration définitive qu’après la naissance (au delà de 7 – 9 ans). Dans les parois interalvéolaires épaisses cohabitent deux réseaux capillaires adjacents, un pour chaque alvéole. Au cours de la phase d’hypertrophie (cf. plus bas), l’étirement des parois oblige les deux réseaux à fusionner pour donner le réseau terminal.

1.2.2.4 Le tissu conjonctif Le tissu conjonctif est définitivement structuré.

 Notions cliniques Le terme de 6 mois correspond à la PERIODE LEGALE où le poumon est considéré comme fonctionnel et le fœtus caable de vie autonome. Ceci a une imortance médico légale (cf. statuturidi uedu roduitde concetion, PCEM1, Pisier) :  touteex ulsion du fœtus AVANT 6mois est considérée comme une FAUSSE COUCHE SPONTANEE - ulsion APRES 6 mois est un ACCOUCHEMENT PREMATUREtoute ex Un accouchement oblie à une déclaration sous 48h. en mairie du lieu de résidence desarents, com ris s’il est mortné, ceui im li ue, enlus de la char e émotionnelle, de faire réaliser un certificat de décèsactuellement, la réanimation desrands rématurésn’excède as7 – 7,5 mois .

1.2.3 PERIODE POSTNATALE

Cette période est caractérisée par la succession de trois phases: les deux premières correspondent à une évolution permettant le passage progressif du poumon d’un nouveauné à un poumon adulte.

1.2.3.1 Phase d’hyperplasie alvéolaire Durant cette période, on va continuer à fabriquer du parenchyme pulmonaire, jusqu’à l’âge de 7 – 10 ans, pour accompagner la croissance staturopondérale de l’enfant.

Nb d’Alvéoles Nb de Bronchioles respiratoires

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Naissance 6 24 X 10 6 1,5 X 10

Adulte 6 280 – 300 X 10 6 14 X 10

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On va donc décupler le nombre d’éléments, avec une période de croissance rapide jusqu’à 6 l’âge de 5 ans où l’on est aux environs de 260 X 10d’alvéoles (environ 90% du potentiel), suivi d’une phase d’amortissement qui prend fin entre 8 et 10 ans.

1.2.3.2 Phase d’hypertrophie alvéolaire Le programme d’hyperplasie étant épuisé, la croissance pulmonaire sera complétée par une hypertrophie alvéolaire.

1.2.3.3 Phase de régression Dès l’âge de 20 ans, on observe un début de bronchiolisation très progressive, qui va s’accentuer sensiblement chez le sujet âgé.

 Notion clinique TOUTE INFLAMMATION bronchopulmonaire PEUT BLOQUER définitivement LE PROCESSUS D’HYPERPLASIE. Après l’âe de 7 – 10 ans, cela n’a aucune conséquence patholoique, mais AVANT 7 ans cela sera responsable d’une a énésie alvéolaire, ce qui se traduira cliniquement par UNE INSUFFISANCE RESPIRATOIRE CHRONIQUE et définitive dont l’importance dépend de deux paramètres :  l’âe de la survenue  l’étenduedu territoire atteint

•maladies béni Lesui comortent toutes,nes de l’enfance, roueole, rubéole, ... sont des viroses dans uelues %ae des cas, des comlications ulmonaires.Cela est resonsable de neumo athies ou broncho neumo athies virales, doncénérales. Une survenue d’une telle com licationavant l’âe de 7 ansourra donc avoir des consé uences catastro hiues. Cela souli ne,si nécessaire, L’INTERET DE LA VACCINATION.

• Lespathologies contagieuses sont favorisées par les contacts sociaux. Le tout jeune enfant n’a que des contacts limités à son entourage immédiat et n’a donc que peu de probabilités de développer une telle complication. La première socialisation coïncide généralement avec la scolarisation. Autrefois cette scolarisation avait lieu à 6 ans, un âge où l’essentiel du parenchyme pulmonaire est formé : les "rougeoles parties" étaient donc souhaitables. L’évolution de la société est à l’origine d’une scolarisation plus précoce, dés la maternelle (3 – 4 ans), quand ce n’est pas la crèche. De telles complications seraient alors redoutables. Cela explique pourquoi les maternelles exigent des vaccinations à jour.

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