Poumons

Les poumons droit et gauche sont situés dans la cavité thoracique, chacun dans sa moitié, dans les sacs pleuraux. Entre les poumons se trouvent les organes du médiastin: le cœur avec le péricarde, l'aorte et la veine cave supérieure, la trachée avec les bronches principales, l'œsophage, le thymus, les ganglions lymphatiques, etc.

Forme et structure des poumons. Le poumon a la forme d'un cône avec une face médiale aplatie et un sommet arrondi. Le poumon droit mesure environ 25 à 27 cm de long et 12 à 14 cm de large. Il est plus court que le poumon gauche d'environ 2 à 3 cm et plus étroit de 3 à 4 cm, ce qui s'explique par la position plus élevée du dôme droit du diaphragme par rapport au gauche.

Le poumon (pulmo) possède un apex (apex pulmonis), une base (basis pulmonis) et trois surfaces: diaphragmatique, costale et médiastinale. La surface diaphragmatique (faciès diaphragmatiса) correspond à la base du poumon et est concave, tournée vers le diaphragme. La surface costale (faciès costalis) est convexe, adjacente à la face interne de la paroi thoracique, aux côtes et aux espaces intercostaux. La partie vertébrale (arrière) (pars vertebralis) de cette surface est arrondie et borde la colonne vertébrale. La partie médiastinale (pars mediastinalis) du poumon fait face au médiastin. Les surfaces du poumon sont séparées par des bords. Le bord antérieur du poumon (margo anterior) sépare les surfaces costale et médiale, tandis que le bord inférieur (margo inferior) sépare les surfaces costale et médiale du diaphragme. Sur le bord antérieur du poumon gauche se trouve une dépression - l'incisure cardiaque (incisura cardiaca), limitée en dessous par la langue du poumon gauche (lingula pulmonis sinistri).

Chaque poumon est divisé en grandes sections, appelées lobes, par de profondes scissures. Le poumon droit comporte trois lobes: le supérieur (lobus superior), le moyen (lobus medius) et l’inférieur (lobus inferior). Le poumon gauche comporte deux lobes: le supérieur et l’inférieur. Les deux poumons présentent une scissure oblique (fissura obliqua). Cette scissure débute au bord postérieur du poumon, 6 à 7 cm sous son apex (au niveau de l’apophyse épineuse de la troisième vertèbre thoracique), et descend jusqu’au bord antérieur de l’organe, au niveau de la transition de la partie osseuse de la sixième côte avec son cartilage. La scissure oblique passe ensuite à la face médiale et se dirige vers les portes du poumon. Dans les deux poumons, la scissure oblique sépare le lobe supérieur du lobe inférieur. Le poumon droit présente une scissure horizontale (fissura horizontalis pulmonis dextri). Elle débute sur la face costale, approximativement au milieu de la scissure oblique, à l’intersection de la ligne axillaire médiane. Ensuite, la scissure horizontale se dirige d'abord transversalement vers le bord antérieur, puis se dirige vers les portes du poumon droit (le long de la face médiale). Elle sépare le lobe moyen du lobe supérieur. Le lobe moyen du poumon droit n'est visible que de face et de la face médiale. Entre les lobes de chaque poumon se trouvent leurs surfaces interlobaires (faciès interlobaires).

La face médiale de chaque poumon présente une dépression: le hile pulmonaire (hillum pulmonis), traversé par les vaisseaux, les nerfs et la bronche principale, formant ainsi la racine pulmonaire (radix pulmonis). Dans le hile du poumon droit, de haut en bas, se trouve la bronche principale; en dessous se trouve l'artère pulmonaire, sous laquelle passent deux veines pulmonaires. Dans le hile du poumon gauche, en haut se trouve l'artère pulmonaire, en dessous se trouve la bronche principale, et encore plus bas se trouvent deux veines pulmonaires. Le hile du poumon droit est légèrement plus court et plus large que celui du gauche.

Au niveau des portes, la bronche principale droite (bronchus principalis dexter) se divise en trois bronches lobaires: la bronche lobaire supérieure droite (bronchus lobaris superior dexter), la bronche lobaire moyenne (bronchus lobaris medius dexter) et la bronche lobaire inférieure (bronchus lobaris inferior dexter). À son entrée dans le lobe supérieur du poumon droit, la bronche lobaire supérieure se situe au-dessus de l'artère lobaire (une branche de l'artère pulmonaire), c'est-à-dire en épiartériel. Dans les autres lobes pulmonaires droit et gauche, la bronche lobaire passe sous l'artère lobaire (en hypoartériel).

La bronche principale gauche (bronchus principalis sinister), située au niveau du hile pulmonaire, se divise en deux bronches lobaires: la bronche lobaire supérieure gauche (bronchus lobaris superior sinister) et la bronche lobaire inférieure gauche (bronchus lobaris inferior sinister). Les bronches lobaires donnent naissance à des bronches segmentaires (tertiaires) plus petites, qui se divisent ensuite de manière dichotomique.

La bronche segmentaire (bronchus segmentalis) fait partie d'un segment pulmonaire dont la base est orientée vers la surface et l'apex vers la racine. Au centre du segment se trouvent la bronche segmentaire et l'artère segmentaire. À la limite entre les segments adjacents, dans le tissu conjonctif, se trouve une veine segmentaire. Les bronches segmentaires sont divisées en bronches sous-segmentaires, puis lobaires.

La bronche lobulaire (bronchus lobularis) pénètre dans le lobule du poumon, dont le nombre dans un poumon est d'environ 80 ou plus. Chaque lobule a la forme d'une pyramide à base polygonale mesurant 5 à 15 mm. Sa longueur atteint 20 à 25 mm. Son sommet est orienté vers l'intérieur du poumon et sa base vers sa surface recouverte de plèvre. La bronche lobulaire, pénétrant dans le lobule par le côté de son sommet, se divise en 12 à 20 bronchioles terminales (bronchioli terminus), dont le nombre atteint 20 000 dans les deux poumons. Les bronchioles terminales et les bronchioles respiratoires (bronchioli respiratorii), formées par leur ramification, ne possèdent plus de cartilage dans leurs parois.

La structure des bronches présente des caractéristiques communes à tout l'arbre bronchique (jusqu'aux bronchioles terminales). Les parois bronchiques sont constituées d'une muqueuse et d'une sous-muqueuse, à l'extérieur desquelles se trouvent des membranes fibrocartilagineuses et adventitielles.

La muqueuse bronchique est tapissée d'un épithélium cilié. L'épaisseur de la couverture épithéliale diminue avec le calibre des bronches, suite à la modification de la forme des cellules, passant d'une forme prismatique à une forme cubique. Dans les parois des bronches de petit calibre, l'épithélium est bicouche, puis monocouche. Parmi les cellules épithéliales (outre les cellules ciliées), on trouve des cellules caliciformes, des endocrinocytes et des cellules basales (similaires aux cellules des parois de la trachée). Dans les parties distales de l'arbre bronchique, parmi les cellules épithéliales, on trouve des cellules de Clara sécrétoires qui produisent des enzymes dégradant le surfactant. La muqueuse bronchique contient un nombre important de fibres élastiques longitudinales. Ces fibres contribuent à l'étirement des bronches lors de l'inspiration et à leur retour à leur position initiale lors de l'expiration. Dans l'épaisseur de la muqueuse bronchique, on trouve du tissu lymphoïde (cellules lymphoïdes), des vaisseaux et des nerfs. L'épaisseur relative de la plaque musculaire de la muqueuse bronchique (par rapport à la paroi bronchique) augmente des grosses aux petites bronches. La présence de faisceaux obliques et circulaires de cellules musculaires lisses de la plaque musculaire contribue à la formation de plis longitudinaux de la muqueuse bronchique. Ces plis sont présents uniquement dans les grosses bronches (5 à 15 mm de diamètre). Dans la sous-muqueuse bronchique, outre les vaisseaux, les nerfs et le tissu lymphoïde, on trouve des sections sécrétoires de nombreuses glandes muco-protéiques. Les glandes ne sont absentes que dans les bronches de petit calibre (diamètre inférieur à 2 mm).

La membrane fibrocartilagineuse change de nature à mesure que le diamètre des bronches diminue. Les bronches principales contiennent des anneaux cartilagineux non fermés. Les parois des bronches lobaires, segmentaires et sous-segmentaires contiennent des plaques cartilagineuses. Une bronche lobulaire de 1 mm de diamètre ne contient que de petites plaques individuelles de tissu cartilagineux. Les bronches de plus petit calibre (bronchioles) ne contiennent pas d'éléments cartilagineux dans leurs parois. La membrane adventitielle externe des bronches est constituée de tissu conjonctif fibreux, qui se fond dans le tissu conjonctif interlobulaire du parenchyme pulmonaire.

Outre l'arbre bronchique (bronches de différents diamètres), les poumons comprennent également l'arbre alvéolaire, qui a non seulement des fonctions de conduction de l'air, mais également des fonctions respiratoires.

L'arbre alvéolaire, ou acinus pulmonaire, est l'unité structurale et fonctionnelle du poumon. Chaque poumon contient jusqu'à 150 000 acini. L'acinus est un système ramifié d'une bronchiole terminale. Cette bronchiole terminale est subdivisée en 11 à 16 bronchioles respiratoires de premier ordre, elles-mêmes divisées en bronchioles respiratoires de deuxième ordre, ces dernières étant également divisées en bronchioles respiratoires de troisième ordre.

La longueur d'une bronchiole respiratoire est de 0,5 à 1 mm et son diamètre de 0,15 à 0,5 mm. Les bronchioles respiratoires doivent leur nom à la présence d'alvéoles uniques sur leurs parois fines (25 à 45 µm). Elles sont divisées en canaux alvéolaires (ductuli alveolares), se terminant par des sacs alvéolaires (sacculi alveolares). Chez l'adulte, le diamètre des canaux et des sacs alvéolaires est de 200 à 600 µm (chez l'enfant, de 150 à 400 µm). Leur longueur est de 0,7 à 1 m. Les canaux et les sacs alvéolaires présentent des protubérances dans leurs parois, appelées alvéoles pulmonaires (alveoli pulmonis). Chaque canal alvéolaire compte environ 20 alvéoles. Le diamètre d'une alvéole est de 200 à 300 µm et sa surface moyenne de 1 mm² ^. Le nombre total d'alvéoles dans les deux poumons atteint 600 à 700 millions. La surface totale des alvéoles varie de 40 m² ^à l'expiration à 120 m² ^à l'inspiration.

L'acinus présente une structure complexe. Les bronchioles respiratoires sont tapissées d'un épithélium cuboïde contenant des cellules épithéliales non ciliées. La couche sous-jacente de myocytes lisses est très fine et discontinue. Les canaux alvéolaires sont tapissés d'un épithélium pavimenteux. L'entrée de chaque alvéole depuis le canal alvéolaire est entourée de fins faisceaux de myocytes lisses. Les alvéoles sont tapissées de deux types de cellules: les alvéolocytes respiratoires (pavimenteux) et les grands alvéolocytes (granulaires), situés sur une membrane basale continue. On trouve également des macrophages dans la paroi épithéliale alvéolaire. Les alvéolocytes respiratoires constituent l'essentiel de la structure de la paroi alvéolaire. Ces cellules ont une épaisseur de 0,1 à 0,2 µm et possèdent un noyau légèrement convexe, ainsi que de nombreuses vésicules micropinocytaires, des ribosomes et d'autres organites peu développés. Les échanges gazeux se font par l'intermédiaire des alvéolocytes respiratoires. Les grands alvéolocytes sont regroupés en groupes de 2 à 3 cellules. Ce sont de grandes cellules dotées d'un gros noyau rond et d'organites bien développés. Leur surface apicale contient des microvillosités. Les grands alvéolocytes sont à l'origine de la restauration du revêtement cellulaire des alvéoles; ils participent activement à la formation du surfactant.

Le tensioactif est un complexe de substances protéiques, glucidiques et lipidiques. Il est situé à la surface interne des alvéoles et prévient leur affaissement et leur adhésion lors de l'expiration, tout en maintenant leur tension superficielle. Il possède également des propriétés bactéricides.

La barrière air-sang (aérohématique) formée par les alvéolocytes respiratoires, minces (90-95 nm), la membrane basale des alvéolocytes fusionnant avec celle des capillaires sanguins, et une fine couche (20-30 nm) de cellules endothéliales à travers laquelle s'effectuent les échanges gazeux, est très fine (0,2-0,5 μm). L'épaisseur totale de la membrane basale est de 90-100 nm. Les capillaires forment un réseau hémocapillaire dense autour des alvéoles. Chaque capillaire borde une ou plusieurs alvéoles. L'oxygène passe de la lumière de l'alvéole à travers la barrière air-sang dans la lumière du capillaire sanguin lors de la diffusion, et le CO2 _circule en sens inverse. Outre les échanges gazeux, les poumons remplissent d'autres fonctions: régulation de l'équilibre acido-basique, production d'immunoglobulines par les plasmocytes, libération d'immunoglobulines dans la lumière des voies respiratoires, etc.

Topographie des poumons (projection sur la paroi thoracique). Les poumons droit et gauche sont chacun situés dans leur moitié de la cage thoracique et leur topographie est globalement identique. Cependant, il existe des différences dans la localisation du bord antérieur et du bord inférieur des poumons en raison de la présence d'organes voisins (le cœur tourné vers la gauche, la coupole droite du diaphragme plus haute). De ce fait, la squelettique des poumons droit et gauche n'est pas identique. L'apex du poumon droit se situe en avant à 2 cm au-dessus de la clavicule et à 3-4 cm au-dessus de la première côte. En arrière, l'apex du poumon droit se projette au niveau de l'apophyse épineuse de la 7e vertèbre cervicale. Le bord antérieur du poumon droit, partant de l'apex, rejoint l'articulation sterno-claviculaire droite, puis passe par le milieu de la jonction du manubrium et du corps du sternum. Le bord antérieur du poumon droit descend derrière le sternum (légèrement à gauche de la ligne médiane) jusqu'au niveau du cartilage de la quatrième côte, puis rejoint le bord inférieur du poumon. Le bord inférieur du poumon droit, le long de la ligne médioclaviculaire, se situe au niveau de la sixième côte, le long de la ligne axillaire antérieure, au niveau de la septième côte, le long de la ligne axillaire moyenne, au niveau de la huitième côte, le long de la ligne axillaire postérieure, au niveau de la neuvième côte, le long de la ligne scapulaire, au niveau de la dixième côte, et le long de la ligne paravertébrale, au niveau du col de la onzième côte. Au niveau de la onzième côte, le bord inférieur du poumon droit se courbe vers le haut et rejoint le bord postérieur, qui s'élève jusqu'à la tête de la deuxième côte.

L'apex du poumon gauche dépasse également la clavicule de 2 cm. De cet apex, le bord antérieur du poumon gauche rejoint l'articulation sterno-claviculaire gauche, puis, derrière le corps du sternum, le cartilage de la quatrième côte. Le bord antérieur du poumon gauche dévie ensuite vers la gauche, longe le bord inférieur du cartilage de la quatrième côte jusqu'à une autre ligne proche du thorax, puis s'incline brusquement vers le bas jusqu'au cartilage de la sixième côte, avant de passer brusquement vers la gauche pour rejoindre le bord inférieur du poumon. Le bord inférieur du poumon gauche passe environ une demi-côte plus bas que celui du poumon droit. Le long de la ligne paravertébrale, le bord inférieur du poumon gauche rejoint son bord postérieur, qui remonte le long de la colonne vertébrale. Les bords postérieurs des poumons gauche et droit coïncident.

Apport sanguin aux poumons

Les vaisseaux sanguins des poumons sont classés en petits et grands cercles de circulation sanguine.

Les vaisseaux pulmonaires (a. et v. pulmonales) constituent la circulation pulmonaire et assurent principalement la fonction d'échange gazeux entre le sang et l'air, tandis que le système des vaisseaux bronchiques (a. et v. bronchiales) fournit la nutrition aux poumons et appartient à la circulation systémique.

Les artères pulmonaires, issues du tronc pulmonaire, transportent le sang veineux vers les poumons. Le tronc pulmonaire est entièrement intrapéricardique. Sa longueur est de 4 à 6 cm et son diamètre de 3,5 cm. L'artère pulmonaire droite, par sa direction et sa taille, est comme un prolongement du tronc pulmonaire, ce qui est important en angiopulmonographie sélective, ainsi qu'en cas d'embolie.

Le point de division du tronc pulmonaire se situe 1,5 à 2 cm sous la bifurcation de la trachée. Après avoir pénétré dans les poumons par la racine, les artères pulmonaires se divisent en branches lobaires et segmentaires, et reprennent les branches des bronches situées à proximité. Les bronchioles respiratoires sont accompagnées d'artérioles. Les artérioles précapillaires sont plus larges que celles du cercle systémique et opposent peu de résistance au flux sanguin.

À partir des capillaires, le sang est collecté dans les postcapillaires, les veinules et les veines qui, contrairement aux artères, sont situées entre les lobules. Les branches intrasegmentaires des veines pulmonaires, dont le calibre et la longueur varient, se jettent dans les veines intersegmentaires, chacune collectant le sang de deux segments adjacents. Les veines se rejoignent en de grands troncs (deux pour chaque poumon) qui se jettent dans l'oreillette gauche.

Les artères bronchiques, au nombre de 2 à 4, naissent de l'aorte thoracique, rejoignent les racines des poumons et, se ramifiant à la plèvre, se ramifient avec les bronches pour atteindre les bronchioles. Les branches des artères bronchiques sont situées dans le tissu conjonctif péribronchique et l'adventice des bronches. Les branches plus petites, formant un réseau capillaire, atteignent la plaque muqueuse de la paroi bronchique. Des capillaires, le sang circule dans de petites veines, dont certaines rejoignent le système veineux pulmonaire, tandis que l'autre partie (provenant des grosses bronches) rejoint les veines bronchiques et se draine dans la veine azygos (hémizygos). Entre les branches des artères et des veines pulmonaires et bronchiques se trouvent des anastomoses, dont la fonction est régulée par les artères occlusives.

Innervation des poumons et des bronches

Selon les concepts modernes, l'innervation pulmonaire est assurée par des branches nerveuses issues du nerf vague, des nœuds du tronc sympathique, des branches bronchiques et pulmonaires, et du nerf phrénique. Ces branches forment le plexus pulmonaire, divisé en deux parties: antérieure et postérieure. Les branches des plexus antérieur et postérieur forment les plexus péribronchiques et périvasculaires pulmonaires, qui pénètrent dans les segments pulmonaires, assurant une innervation afférente (sensorielle) et efférente (motrice). L'effet de l'innervation parasympathique sur les bronches est plus prononcé que celui de l'innervation sympathique. Entre la crosse aortique, la bifurcation du tronc pulmonaire et la trachée se trouve une zone réflexogène: le plexus nerveux extracardiaque profond. À cet endroit, dans l'adventice de la bifurcation du tronc pulmonaire, se trouve un ganglion nerveux permanent, et en avant, le plexus nerveux extracardiaque superficiel.

Les nerfs forment des plexus au niveau du hile pulmonaire, s'anastomosant avec les plexus de la trachée et du cœur. La présence de connexions entre les nerfs pulmonaires et cardiaques explique en partie l'arrêt cardiaque réflexe lors des manipulations de la racine pulmonaire.

Les troncs nerveux qui forment un plexus aux portes des poumons émettent de petites branches qui forment un plexus nerveux finement bouclé sur les parois des grosses bronches et des vaisseaux pulmonaires, se poursuivant le long des parois des bronches jusqu'aux plus petites sections de l'arbre bronchique. Les connexions formées entre les branches nerveuses forment un plexus nerveux péribronchique, dont les branches individuelles pénètrent dans l'épaisseur de la paroi bronchique, formant un plexus intrabronchique. Leur trajet permet de rencontrer de petits amas de cellules nerveuses.

Les parois des vaisseaux pulmonaires sont le siège d'impulsions afférentes qui ont un effet régulateur sur la respiration et la circulation.

Les fibres afférentes proviennent des récepteurs d'irritation situés dans la muqueuse du larynx, de la trachée et des bronches, ainsi que des récepteurs d'étirement situés dans les parois alvéolaires. Les récepteurs d'irritation impliqués dans le réflexe de toux se situent entre les cellules de l'épithélium tégumentaire des voies respiratoires. Une partie importante des fibres afférentes du nerf vague est dirigée vers les cellules sensorielles du ganglion noueux, une autre partie vers le ganglion stellaire, les ganglions cervicaux inférieurs et thoraciques supérieurs, et parfois vers les ganglions spinaux situés plus en arrière.

Les fibres vagales efférentes proviennent principalement des cellules des noyaux dorsaux de la moelle allongée. Dans les plexus bronchiques, elles sont remplacées par de courtes fibres postganglionnaires qui transmettent l'influx nerveux aux muscles et aux glandes de la trachée, des bronches et des bronchioles, ainsi qu'aux vaisseaux. L'innervation vagale est liée à l'innervation cholinergique et provoque la contraction des muscles lisses des voies respiratoires, la sécrétion des glandes et la dilatation des vaisseaux sanguins.

Les fibres sympathiques efférentes naissent dans la moelle épinière au niveau des segments thoraciques I-II à V-VI. Les fibres innervant le larynx et la trachée supérieure se connectent aux fibres postganglionnaires du ganglion sympathique cervical supérieur. Les fibres transportant les influx vers la trachée caudale, les bronches et les bronchioles se connectent aux ganglions thoraciques supérieurs du tronc sympathique frontal. Elles sont dirigées vers les plexus pulmonaires et sont adrénergiques. La stimulation du nerf sympathique provoque la relaxation des muscles des bronches et des bronchioles, l'inhibition de la sécrétion glandulaire et une vasoconstriction.

L'innervation des poumons est sous le contrôle de l'hypothalamus et du cortex cérébral, ce qui assure l'intégration de la respiration et des fonctions des autres organes, ainsi que la double régulation (automatique et volontaire) de la respiration.

Réseau vasculaire lymphatique des poumons

Les vaisseaux lymphatiques pulmonaires sont divisés en vaisseaux superficiels et profonds. Les vaisseaux superficiels forment un réseau à mailles fines et larges dans l'épaisseur de la plèvre, s'anastomosant avec les vaisseaux profonds situés dans les couches de tissu conjonctif entre les lobules, les sous-segments, les segments et les parois des bronches. Le réseau lymphatique profond du poumon est constitué de capillaires, de vaisseaux fins situés autour des alvéoles, des bronches respiratoires et terminales, ainsi que de vaisseaux lymphatiques accompagnant les bronches et de gros vaisseaux sanguins. Les alvéoles sont dépourvues de capillaires lymphatiques. Le système lymphatique est formé par les capillaires lymphatiques des espaces interalvéolaires. À partir de ces réseaux intra-organiques, des collecteurs lymphatiques se forment, accompagnant les bronches et se dirigeant vers les portes du poumon.

Plusieurs groupes de ganglions lymphatiques bronchopulmonaires sont présents sur le trajet de la lymphe vers les racines des poumons. Ils sont situés le long du trajet et principalement aux embranchements des bronches. Près des bronches principales et de la trachée, on trouve les ganglions trachéobronchiques inférieurs, trachéobronchiques supérieurs droit et gauche, et les ganglions trachéaux (paratrachéaux) droits et gauches.

Selon les concepts modernes, les ganglions lymphatiques de bifurcation sont les principaux ganglions régionaux des lobes inférieurs des deux poumons. La majorité des ganglions de bifurcation (52,8 % des cas) sont situés sous la bronche principale droite. Il est donc conseillé de ponctionner les ganglions de bifurcation à travers la paroi interne de la bronche principale droite, en reculant de 5 à 6 mm de la carène, car le ganglion de bifurcation est presque toujours situé aux 2/3 de sa taille sous la bronche droite et à 1/3 directement sous la carène.

L'écoulement lymphatique vers les ganglions lymphatiques trachéobronchiques gauches s'effectue à partir des ganglions bronchopulmonaires (racine) et de bifurcation gauches, du poumon gauche, de la trachée et de l'œsophage. Dans la plupart des cas, l'écoulement lymphatique de ces ganglions est dirigé directement vers le canal thoracique, dans un tiers des cas vers les ganglions lymphatiques trachéobronchiques supérieurs droits, puis vers le canal thoracique.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]