LA MALADIE ASTHMATIQUE

Rappels sur l’appareil respiratoire 

L’arbre aérien

Les voies aériennes peuvent être divisées sur le plan anatomique en deux groupes : – Les voies aériennes supérieures – Les voies aériennes inferieures Leur organisation repose sur un système de divisions dichotomiques des conduits, ainsi, une bronche mère va donner deux bronches filles. Cependant, il y a des exceptions surtout dans les régions inférieures du poumon. Il y a 23 divisions en général soit 24 générations au niveau de l’arbre bronchique, la première génération étant constituée par la trachée et la dernière par les sacs alvéolaires. 

Voies aériennes supérieures

Elles sont chargées de filtrer, réchauffer et humidifier l’air inspiré. Elles sont constituées par – Les fosses nasales, – Le nasopharynx, – Le larynx, – La trachée cervicale

Voies aériennes inferieures et Poumons 

Voies aériennes inférieures

Elles sont également appelées voies aériennes profondes. Elles transportent l’air jusqu’aux poumons et dans le parenchyme pulmonaire, des bronches souches jusqu’aux bronchioles terminales. Ce sont successivement : – La trachée thoracique – Les bronches souches (droite et gauche) – Les petites bronches – Les bronchioles – La trachée La trachée est un long tuyau d’environ 12 cm sur 2,5 cm de diamètre, s’étendant du cartilage cricoïde jusqu’à sa bifurcation au niveau de la carène qui va donner naissance aux deux bronches souches principales. Elle est en forme de fer à cheval constituée d’un anneau cartilagineux incomplet (2/3 antérieur) fermé en arrière par le muscle lisse trachéal dont la contraction permet de réduire le diamètre de la trachée. La trachée, en plus du rôle de conditionnement de l’air inspiré (réchauffement à 37°C et humidification) a également un rôle de barrière contre les poussières et particules nuisibles. – Les bronches souches La bronche souche droite est destinée au poumon droit. Elle continue à peu près le trajet de la trachée. Ceci explique la facilité anatomique de pénétration d’une sonde respiratoire. Cette bronche souche va par la suite se diviser en bronches lobaires puis segmentaires. La bronche souche gauche est destinée au poumon gauche, sa direction est plus horizontale que son homologue droit. Elle donne naissance également à des bronches lobaires puis segmentaires. A l’intérieur des poumons, la division bronchique se poursuit pour donner naissance en périphérie aux bronchioles lobulaires, bronchioles terminales, bronchioles respiratoires, canaux et sacs alvéolaires. [72] 8 – Les bronchioles Elles ont un diamètre inférieur à un 1mm. Les bronchioles sont des conduits aériens dépourvus de cartilage ; elles sont situées au-delà des bronches, ce qui explique que, leur calibre soit plus étroit que celui des bronches. Elles se terminent par des minuscules sacs remplis d’air, les alvéoles. 

Poumons

Les poumons sont au nombre de deux. Le poumon droit est plus volumineux que le poumon gauche. Chacun est logé dans l’hémi thorax correspondant. Ils sont séparés par le médiastin. Les poumons sont recouverts de la plèvre. Ils comprennent trois faces  La face costale, en rapport avec le gril costal  La face médiastinale ou interne, qui regarde le cœur et les gros vaisseaux. A ce niveau on retrouve le hile pulmonaire où passent les réseaux artériels, veineux et nerveux destinés au poumon  La face diaphragmatique ou inférieure qui repose sur le diaphragme répondant ainsi aux organes de l’abdomen. L’apex ou sommet du poumon, dépasse l’orifice supérieur du thorax et se situe au-dessus de la clavicule [72]. Le poumon droit est divisé en trois lobes (supérieur, moyen, inférieur) et le gauche en deux (supérieur et inférieur). Les lobes sont séparés par des scissures, deux à droite (la grande ou « oblique », et la petite ou « horizontale »), et une à gauche (l’oblique (cf. fig3)) 

Plèvre et muscles respiratoires

Plèvre

La plèvre est une mince membrane qui tapisse, à la fois, la paroi intérieure du thorax et le côté externe des poumons. Elle protège les poumons et forme tout autour un coussin. La plèvre sécrète le liquide pleural qui forme une couche mince qui facilite le glissement des deux feuillets de la plèvre l’un sur l’autre au cours des mouvements respiratoires (et qui les rend solidaires l’un de l’autre empêchant qu’ils ne se décollent de sorte que les poumons se gonflent quand le volume de 10 la cavité thoracique augmente pendant l’inspiration.) [92]. La plèvre est constituée de deux couches ou feuillets (figure 3):  couche interne (plèvre viscérale) qui tapisse le poumon, au contact de lui, et jusqu’à sa ligne de réflexion au niveau du hile. Il s’engage dans les scissures pulmonaires.  couche externe (plèvre pariétale), couche qui tapisse la paroi du thorax et du médiastin : au niveau de l’apex, la plèvre est soulevée et maintenue par des ligaments costo-pleuraux et vertébro-pleuraux, d’où la formation d’un dôme pleural. [56] La région qui se trouve entre ces 2 couches est appelée cavité pleurale.

Les muscles respiratoires

Les mouvements respiratoires permettent la circulation de l’air dans les voies respiratoires et les poumons, ce qui permet à la fois l’approvisionnement en dioxygène (O2) ainsi que l’élimination du dioxyde de carbone (CO2) Ce phénomène se produit en deux étapes : l’inspiration et l’expiration. Les mouvements respiratoires sont provoqués par l’action du diaphragme, des muscles intercostaux et des autres muscles respiratoires. Le diaphragme est le muscle principal utilisé lors de la respiration. Il est situé sous les poumons, juste à la base de la cage thoracique dont il forme le plancher. Il fonctionne comme un « piston ». Les muscles intercostaux, comme leur nom l’indique, sont situés entre les côtes de la cage thoracique. Ils sont surtout utilisés lors d’un exercice intense, c’est-àdire lorsque de grandes inspirations (intercostaux externes) et de grandes expirations (intercostaux internes) sont nécessaires. La contraction de ces muscles, lors de l’inspiration, entraîne l’augmentation de volume de la cage thoracique. Les poumons extensibles et solidaires de la cage 11 thoracique augmentent eux aussi de volume, la dépression ainsi créée permet la pénétration de l’air. Quand ils se relâchent, la cage thoracique diminue de volume, la pression augmente et l’air est expulsé, c’est l’expiration.

Rappels physiologiques sur la respiration

Les poumons ont un rôle physiologique essentiel : la fonction respiratoire. Le but final de la respiration pulmonaire est d’approvisionner le sang en O2 et de le décharger en CO2. Elle permet d’apporter de l’oxygène aux cellules, indispensable à leur vie, et aussi, le rejet du gaz carbonique produit par leur métabolisme. Il faut trois conditions :  Une circulation d’air : c’est la ventilation  Un lieu d’échange : l’alvéole pulmonaire  Une circulation de sang : c’est la perfusion indispensable au transport des gaz 

La ventilation

On appelle mouvement respiratoire le mouvement permettant le renouvellement de l’air dans les poumons. Il comprend :  une inspiration : action de faire pénétrer de l’air dans les poumons.  une expiration : action de chasser l’air des poumons. La ventilation est l’ensemble des mouvements respiratoires qui assurent le renouvellement de l’air passant par les poumons. La circulation de l’air dans les voies aériennes se fait par mobilisation des volumes de la cage thoracique responsables de variations des pressions. Les relations entre la pression à l’extérieur et à l’intérieur des poumons sont importantes pour la ventilation. De façon générale : 12  A l’inspiration, les muscles inspiratoires sont stimulés et se contractent ce qui entraine l’augmentation du volume de la cage thoracique. L’augmentation de volume de la cage thoracique entraine celle des poumons. A son tour celle-ci est cause de baisse de la pression alvéolaire puisque le volume des alvéoles augmente alors que, tout au moins initialement, le nombre de molécules de gaz contenu dans les alvéoles est inchangé. La pression alvéolaire est alors plus basse que la pression atmosphérique et l’air s’écoule de la zone de haute pression vers la zone de plus basse pression. L’écoulement d’air continue jusqu’à la disparition de la différence de pression, c’est-à-dire jusqu’à ce que la pression alvéolaire soit redevenue égale à la pression atmosphérique. Ce n’est donc pas l’entrée d’air qui cause le gonflement des poumons, mais la baisse de la pression alvéolaire due à l’augmentation du volume des poumons qui est la cause de l’entrée d’air [92].  A l’expiration c’est l’inverse, on observe une augmentation de la pression alvéolaire et un rejet de l’air. En effet, le relâchement des muscles inspiratoires permet un retour du système thoraco-pulmonaire élastique sur lui-même ce qui entraine une baisse de volume de la cage thoracique et du poumon. La baisse du volume pulmonaire entraine une augmentation de la pression alvéolaire qui devient supérieure à la pression atmosphérique. L’air s’écoule donc des régions de haute pression vers les régions de plus basse pression c’est à dire de l’alvéole vers l’extérieur : c’est l’expiration.  A l’état normal il existe une position d’équilibre, dite de repos, elle se situe entre une force élastique pulmonaire qui s’exerce dans le sens d’une rétraction et des forces thoraciques qui tendent vers une expansion pulmonaire. La compliance pulmonaire traduit cette capacité du poumon à se laisser distendre. On l’évalue avec le rapport de la variation de volume sur la variation de pression [72]. 

Echanges alvéolo-capillaires

Les alvéoles, qui sont le siège des échanges gazeux, sont de petites cavités gonflables à paroi mince, contenant du gaz et entourées par des capillaires pulmonaires. Les échanges se passent par diffusion à travers la membrane alvéolo-capillaire (MAC). Les mouvements de gaz sont dus à la différence de pressions partielles. En effet, les échanges tissulaires et pulmonaires de gaz se font par simple diffusion passive sous l’effet de différences de pression partielle ; il n’y pas de transport actif de ces gaz [92]. La pression partielle est la pression exercée par chacun des gaz constituant un mélange. Plus grande est la pression d’un gaz dans un mélange (liquide, air), plus grande est la quantité dissoute [92]. Il y a une différence de pression partielle entre le sang capillaire et le milieu environnant. C’est le cas entre le sang capillaire et le gaz alvéolaire d’une part et entre le sang capillaire et les tissus d’autre part. Un gaz diffuse toujours d’une zone de forte pression vers une zone de plus faible pression partielle. Ainsi dans les poumons, l’O2 gagne le sang et le CO2 le quitte passivement sous l’effet de la différence de pression. D’autres facteurs que la pression partielle jouent un rôle dans la vitesse des échanges gazeux : la surface et l’épaisseur de la membrane alvéolo-capillaire. Selon la loi de Fick la quantité de matière qui diffuse en un temps donné est d’autant plus importante que la distance à parcourir est plus petite et que la surface à travers laquelle se fait la diffusion est plus grande. La paroi des alvéoles est faite d’une seule couche de cellules alvéolaires, de même, la paroi des capillaires qui forment un réseau dense autour des alvéoles, est faite d’une seule couche cellulaire. La cloison séparant le gaz alvéolaire du sang des capillaires pulmonaires (MAC) a donc seulement 0,5µm d’épaisseur. La diffusion est facilitée par la finesse de cette membrane.