Alvéoles

Que sont les alvéoles ?

Alvéoles sont les petits sacs en forme de ballon de 200-500μm de diamètre. ^[1]qui constitue une partie essentielle de la zone respiratoire de l'homme. poumons. Chaque alvéole (au singulier) joue un rôle important en permettant à l'oxygène et au dioxyde de carbone d'entrer et de sortir du sang pendant l'inspiration et l'expiration. ^{[2, 3]}.

Où se trouvent les alvéoles ?

Les alvéoles sont toutes interconnectées les unes aux autres, formant la partie finale de l'arbre bronchique. Prenant naissance dans le canal alvéolaire situé à l'extrémité de chaque bronchiole ^[4]il peut y avoir de multiples alvéoles provenant d'un seul conduit, souvent en grappes. ^[2].

Combien d'alvéoles y a-t-il dans chaque poumon ?

Chez un adulte en bonne santé, le nombre d'alvéoles dans les poumons se situe entre 400 et 700 millions ^{[1, 5]}.

Structure et anatomie des alvéoles

Les alvéoles en forme de ballon couvrent une surface d'environ 70 mètres carrés à l'intérieur de l'organisme. poumonsCette large surface contribue à un échange gazeux plus efficace. ^[6].

Épithélium alvéolaire

Les parois des alvéoles, d'une épaisseur d'une cellule, sont composées de deux types de cellules de l'épithélium des voies aériennes distales (pneumocytes) ^[7].

Cellules épithéliales alvéolaires squameuses de type 1 : Constituant 95% de la surface alvéolaire ^[8]Les cellules de type 1 sont extrêmement fines et flexibles pour faciliter le processus de diffusion des gaz et permettre l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone entre les alvéoles et les capillaires. Cependant, ces cellules sont assez vulnérables aux lésions car elles ne peuvent pas subir de mitose (division cellulaire). ^[9].

Les grandes cellules épithéliales alvéolaires de type 2 : Le reste de la surface alvéolaire (5%) est couvert de grandes cellules épithéliales de type 2, de forme cubique à ronde, responsables de la sécrétion du surfactant pulmonaire. ^[8] afin que les poumons puissent conserver leur propriété de recul élastique. Même si elles occupent une petite surface, les cellules épithéliales de type 2 sont plus nombreuses que les cellules squameuses. ^[1]représentant 60% du nombre total de cellules alvéolaires. ^[10]et sont capables de se mitoser pour produire de nouvelles cellules de type 1 afin de remplacer celles qui sont endommagées. ^[6].

Les amas alvéolaires sont entourés d'une matrice extracellulaire, un espace étroit rempli de liquide, qui aide les sacs individuels à rester à leur place et à fonctionner de manière indépendante. ^[6].

Membrane respiratoire

Une fine membrane, à travers laquelle l'O₂-CO₂ a lieu, la membrane respiratoire est composée de la cellule épithéliale alvéolaire squameuse et de la cellule endothéliale capillaire pulmonaire squameuse, ainsi que de leurs membranes de base fusionnées. ^[11]. La membrane respiratoire, seule barrière entre l'air riche en oxygène contenu dans les alvéoles et le sang riche en dioxyde de carbone transporté par les capillaires, a une épaisseur d'environ 0,5μm, par opposition au diamètre de 7,5μm des cellules sanguines voyageant dans les capillaires ^[1].

Histologie des alvéoles

Capillaires sanguins

Les alvéoles sont entourées d'un fin réseau de capillaires sanguins alimentés par de petites branches de l'artère pulmonaire. ^[10]. Ces capillaires transportent le CO₂-vers les poumons pour les échanger contre du O₂.

Pores de Kohn

Il existe de petits passages ou pores dans les parois alvéolaires qui servent de connexion entre les alvéoles adjacentes. ^[12]. D'un diamètre d'environ 10μm, ils permettent à l'air de passer entre les alvéoles individuelles et fonctionnent comme une voie alternative pour l'air en cas d'obstruction. ^[13]. Ces pores sont bordés de fibres élastiques réticulaires irrégulières. ^[14].

Espace mort alvéolaire

Certaines alvéoles ne participent pas au processus de diffusion en raison de certains dommages, comme une infection, une cicatrice ou un affaiblissement du système respiratoire dû à l'âge ou à certaines procédures médicales. ^[15]. L'oxygène présent dans l'air qui atteint ces régions n'est pas échangé avec le dioxyde de carbone. Ces zones sont appelées espace mort alvéolaire ^[6].

De nombreux macrophages (un type de globules blancs) se déplacent dans les espaces situés entre les sacs aériens afin de nettoyer les poumons de toute poussière ou débris ayant pu pénétrer dans les poumons lors de l'inhalation, prévenant ainsi toute infection. ^[8].

Quelle est la fonction des alvéoles dans le système respiratoire ?

Le corps humain a besoin d'oxygène pour chaque fonction cellulaire importante, et lorsque nous inspirons, nous aspirons ce gaz essentiel dans notre environnement. Mais une fois que l'air pénètre dans le corps, l'oxygène gazeux doit atteindre la circulation sanguine afin d'être envoyé à chaque cellule du corps. De même, le dioxyde de carbone produit par le corps en raison de la respiration cellulaire doit être excrété par le système respiratoire, et pour cela, le CO₂ doit atteindre les voies respiratoires à partir du sang. Ces deux opérations se déroulent dans les alvéoles. ^[16].

Que se passe-t-il dans les alvéoles pendant l'échange gazeux ?

Chaque fois que nous inspirons, l'air inhalé descend le long de la colonne vertébrale. pharynx, larynxet trachée dans le bronchesqui pénètre dans les poumons par les bronchioles pour atteindre les alvéoles ^[17]. Les alvéoles sont adaptées à l'échange de gaz grâce à une grande surface, chaque alvéole ayant une paroi d'une cellule d'épaisseur et de nombreux capillaires la recouvrant. ^[18]. Ces capillaires ont aussi une épaisseur d'une cellule ^[19]laissant une barrière de moins de 1μm entre l'air oxygéné et la circulation sanguine. ^[20].

L'O₂ et le CO₂ l'échange dans les alvéoles se fait par le processus de diffusion, où le gaz se déplace d'une zone de haute pression vers une zone de basse pression pour égaliser la pression de l'air dans les deux régions, sans aucune force ou énergie externe. ^[21]. Lorsque l'air inhalé atteint les alvéoles, l'oxygène passe dans le sang en raison d'une faible pression partielle d'oxygène dans celles-ci. D'autre part, le dioxyde de carbone passe dans le sang en raison d'une faible pression partielle de CO₂ dans les alvéoles d'une zone de pression élevée en CO₂ la zone de pression dans les capillaires ^{[22, 23]}.

Rôle des alvéoles dans la production de tensioactifs

Le principal objectif des cellules alvéolaires de type 2 est de produire du surfactant, un fluide qui tapisse chaque alvéole, contribuant à maintenir leur forme et leur tension superficielle. ^[24]ce qui les empêche de s'effondrer pendant la respiration. Ce complexe lipoprotéique tensioactif fonctionne conformément à la loi de Laplace sur la tension superficielle afin de maintenir le recul élastique des alvéoles, les plus petites bronchioles et à son tour, l'ensemble des poumons ^{[3, 6]}.

Conditions associées

Atelectasie : Complication respiratoire, survenant souvent après des interventions chirurgicales majeures nécessitant une anesthésie, l'atélectasie est un affaissement partiel ou complet des poumons dû au dégonflement des alvéoles. Les symptômes comprennent la toux et l'essoufflement, le problème disparaissant de lui-même dans les cas mineurs, une fois que les alvéoles commencent à fonctionner normalement à mesure que l'effet de l'anesthésie s'estompe. Les cas graves avec des conditions sous-jacentes comme un caillot de sang ou une tumeur peuvent nécessiter une intervention chirurgicale. ^[25].

Emphysème : L'emphysème, l'un des deux troubles désignés collectivement sous le nom de bronchopneumopathie chronique obstructive ou BPCO, est une maladie respiratoire progressive où la respiration devient difficile en raison de l'hyperinflation des alvéoles. ^[26]où ils ne fonctionnent plus correctement. Les sacs finissent par perdre leur élasticité, ce qui entraîne des problèmes respiratoires permanents. ^[27]. Cette hypertrophie alvéolaire est fréquente chez les fumeurs. Le traitement comprend des médicaments, une oxygénothérapie et des exercices respiratoires. ^[28].

Pneumonie : Une infection respiratoire bactérienne ou virale aiguë qui provoque une inflammation ainsi qu'une accumulation de liquide ou de pus dans les alvéoles (œdème). ^{[29, 30]}Le traitement de cette maladie potentiellement mortelle comprend généralement l'utilisation de médicaments antibactériens. Le traitement de cette affection potentiellement mortelle comprend généralement l'utilisation de médicaments antibactériens. ^[31].

Fibrose pulmonaire : Affection idiopathique caractérisée par l'endommagement, le durcissement et la cicatrisation des sacs aériens et des tissus pulmonaires qui les entourent, elle se caractérise par une difficulté respiratoire chronique qui s'aggrave avec le temps. Elle est généralement traitée par des médicaments et des stéroïdes, mais dans de rares cas graves, une transplantation pulmonaire peut être nécessaire. ^[32].

Rupture des alvéoles : Cela peut être une complication d'une anesthésie générale dont le traitement ou la prise en charge dépend de la cause sous-jacente et de toute condition associée présente. ^[33].

Dysplasie des capillaires alvéolaires (trouble congénital) : La dysplasie des capillaires alvéolaires, qui se caractérise par un mauvais alignement des veines pulmonaires au moment du développement du fœtus, est une malformation congénitale rare qui entraîne un problème respiratoire grave, voire mortel, dans les heures qui suivent la naissance. Le taux de mortalité de cette affection est de près de 100%. ^[34].