Alvéoles pulmonaires

Le terme alvéole vient du latin alvéole → petite cavité.

Malgré leur petite taille, les alvéoles pulmonaires sont responsables d'une fonction très importante : l'échange des gaz respiratoires entre le sang et l'atmosphère.

Pour cette raison, ils sont considérés comme l'unité fonctionnelle du poumon, c'est-à-dire les plus petites structures capables de remplir toutes les fonctions dont il est responsable.

La plupart des alvéoles pulmonaires se regroupent en groupes situés à l'extrémité de chaque bronchiole respiratoire, par lesquelles elles reçoivent l'air atmosphérique provenant des voies aériennes contiguës supérieures (bronchioles terminales, bronchioles, bronches tertiaires, secondaires et primaires, trachée, larynx , pharynx, nasopharynx et cavité nasale).

Des protubérances hémisphériques, appelées alvéoles pulmonaires, commencent à être reconnues le long de la paroi des bronchioles respiratoires.

Les bronchioles respiratoires préservent la structure ramifiée de l'arbre bronchique, augmentant le nombre d'alvéoles logées car elles sont à l'origine de conduits de moindre calibre.

Après quelques bifurcations, chaque branche de la bronchiole respiratoire se termine par un canal alvéolaire, qui à son tour se termine par un renflement à fond aveugle constitué de deux ou plusieurs groupes d'alvéoles (les sacs alvéolaires). Ainsi, chaque sac s'ouvre sur un espace commun que certains chercheurs appellent un « atrium ».

Les alvéoles pulmonaires se présentent comme de petites chambres à air de taille sphérique ou hexagonale, d'un diamètre moyen de 250 à 300 micromètres en phase d'insufflation maximale.Le rôle principal des alvéoles est d'enrichir le sang en oxygène et de le nettoyer du dioxyde de carbone. La forte densité de ces alvéoles caractérise l'aspect morphologique spongieux du poumon ; de plus, la surface d'échange gazeux augmente considérablement, atteignant globalement 70 à 140 mètres carrés en fonction du sexe, de l'âge, de la taille et de l'entraînement physique (on parle d'une "surface égale à un appartement avec deux pièces ou un tennis).

La paroi des alvéoles est très mince et se compose d'une seule couche de cellules épithéliales. Contrairement aux broncholes, les fines parois alvéolaires sont dépourvues de tissu musculaire (car cela gênerait les échanges gazeux). Malgré l'impossibilité de se contracter, la présence abondante de fibres élastiques confère aux alvéoles une certaine facilité d'extension lors du processus inspiratoire et de retour élastique lors de la phase expiratoire.

La région entre deux alvéoles adjacentes est connue sous le nom de septum interalvéolaire et se compose d'épithélium alvéolaire (avec ses cellules de 1er et 2e type), de capillaires alvéolaires et souvent d'une couche de tissu conjonctif.Les cloisons intravéolaires renforcent les canaux alvéolaires et les stabilisent en quelque sorte.
Les alvéoles pulmonaires peuvent être reliées à d'autres alvéoles adjacentes par de très petits trous, appelés pores de Khor. La signification physiologique de ces pores est probablement d'équilibrer la pression de l'air dans les segments pulmonaires.

L'acinus pulmonaire représente le territoire du parenchyme dépendant d'une bronchiole terminale. Les acini pulmonaires représentent les dernières portions du lobule pulmonaire. Les lobules pulmonaires constituent les aires broncho-pulmonaires. Les aires broncho-pulmonaires constituent les lobes pulmonaires (trois dans le poumon droit, deux dans le gauche).

Structure des alvéoles

Chaque alvéole pulmonaire est constituée d'une seule et mince couche d'épithélium d'échange, dans laquelle sont connus deux types de cellules épithéliales, appelées pneumocytes :

1. Cellules alvéolaires squameuses, également appelées cellules de type I ou épithéliocytes respiratoires ;
2. Cellules de type II, également appelées cellules septales ou cellules tensioactives ;

La majeure partie de l'épithélium alvéolaire est formée de cellules de type I, qui sont disposées pour former une couche cellulaire continue. La morphologie de ces cellules est très particulière, car elles sont très fines et présentent un petit gonflement en correspondance avec le noyau, où elles accumuler les différents organites.

Ces cellules, minces (25 nm d'épaisseur) et intimement liées à l'endothélium capillaire, sont facilement traversées par les gaz respiratoires, garantissant une plus grande facilité d'échange entre le sang et l'air, et inversement.
L'épithélium alvéolaire est également composé de cellules de type II, dispersées individuellement ou en groupes de 2-3 unités parmi les cellules de type I. Les cellules septales ont deux fonctions principales. La première est de sécréter un liquide riche en phospholipides et en protéines, appelé surfactant. ; la seconde consiste à réparer l'épithélium alvéolaire lorsqu'il est gravement endommagé.

Le liquide tensioactif, sécrété en continu par les cellules septales, est capable d'éviter une distension excessive et un collapsus des alvéoles, en plus de faciliter les échanges gazeux entre l'air alvéolaire et le sang.

Sans la production de surfactant par les cellules de type II, de graves problèmes respiratoires, tels qu'un collapsus total ou partiel du poumon (atélectasie), se développeraient. Cette condition peut également être causée par d'autres facteurs, tels qu'un traumatisme (pneumothorax), une pleurésie ou une maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC).

Les cellules alvéolaires de type II semblent aider à minimiser le volume de liquide présent dans les alvéoles, en évacuant l'eau et les solutés hors des espaces d'air.
La présence de cellules immunitaires est enregistrée dans les alvéoles pulmonaires. En particulier, les macrophages alvéolaires sont responsables de l'élimination de toutes ces substances potentiellement nocives, telles que les poussières atmosphériques, les bactéries et les particules polluantes.Sans surprise, ces dérivés de monocytes sont appelés poussières ou alvéoles.

La circulation sanguine

Chaque alvéole pulmonaire possède une "haute vascularisation, garantie par de nombreux capillaires. A l'intérieur des alvéoles pulmonaires, le sang est séparé de "l'air par une membrane très fine.

Le processus d'échange gazeux, également appelé hématose, consiste en l'enrichissement du sang en oxygène et en l'élimination du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau.
Le sang riche en oxygène des veines pulmonaires atteint le ventricule gauche du cœur. Puis, grâce à l'activité du myocarde, il est poussé dans toutes les parties de notre corps.Le sang à "nettoyer", quant à lui, part du ventricule droit et atteint les poumons par les artères pulmonaires. le sang oxygéné alors que les artères transportent le sang veineux, l'exact opposé de ce qui a été observé pour la circulation systémique.
Chez une personne au repos, la quantité d'oxygène échangée entre l'air alvéolaire et le sang est d'environ 250-300 ml par minute, tandis que la quantité de dioxyde de carbone diffusé du sang vers l'air alvéolaire est d'environ 200-250 ml. Ces valeurs peuvent augmenter d'environ 20 fois lors d'une "activité sportive" intense.