PCEM2 Fiches Pneumologie

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1 PCEM2 Fiches Pneumologie By Puyraimond-Zemmour Jérémy

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3 Anatomie du thorax osseux Généralité Définition Cage ostéo-cartilagineuse : - le sternum en avant - les côtes et les cartilages costaux latéralement - les vertèbres thoraciques en arrière Paroi musculaire du thorax : - les muscles pectoraux en avant - muscles intercostaux latéralement - les muscles dorsaux en arrière Limites : - orifice supérieur du thorax en haut - diaphragme en bas Morphologie externe Sternum Manubrium sternal : - partie proximale du sternum - incisure jugulaire = échancrure médiane (veine jugulaire interne) - 2 échancrures claviculaires = latéralement à l incisure jugulaire - 1 ère incisure costale complète - 2 ème incisure costale (à cheval entre manubrium et corps) Corps du sternum : - 2 ème à la 6 ème incisure costale latéralement - 7 ème incisure costale à cheval entre corps et processus xiphoïde Appendice xiphoïde : - insertion du diaphragme sur sa face dorsale Côtes Description : - os plats et allongés en forme d arc aplati de dehors en dedans tête - 2 surfaces articulaires séparées par une crête interarticulaire col - face antérieure lisse et face postérieure rugueuse - tubérosité costal s articulant avec le processus transverse des vertèbres corps - face interne creusée par la gouttière costale cartilage costale - présent pour les 10 premières côtes Différents types ; vraies côtes - côtes 1 à 7 - unies au sternum par les cartilages costaux fausses côtes - côtes 8, 9 et 10 - union au sternum par l intermédiaire de la 7 ème côte côtes flottantes Vertèbres thoraciques - côtes 11 et 12 Corps vertébral : - formé d os lamellaire compact (ou haversien) - 4 facettes (fovéas) costales (2 supérieures et 2 inférieures) Arc neural : pédicules vertébraux lames vertébrales - union en arrière pour former le processus épineux (inclinés vers le bas) - 4 processus art. à la jonction pédicules et lames (art. zygapophysaires) - 2 processus transverses en arrière des processus articulaires

4 Articulations du thorax osseux Paroi musculaire du thorax Articulations sterno-costales Articulations costo-vertébrales Muscles antérieurs Muscles latéraux Muscles postérieurs Définition : - articulations unissant les côtes au sternum - synchondrose (art. cartilagineuse) = 2 ème à la 7 ème côte - diarthrose (art. synoviale plane) = 1 ère côte Surfaces articulaires : - facette costale du sternum - cartilage costal des côtes Ligaments : - ligament interosseux (intra-articulaire) - ligaments chondro-sternaux radiés (renforçant la capsule) - ligaments fibreux présternaux (face antérieure du sternum) Définition : - articulation unissant les côtes aux vertèbres thoraciques articulations de la tête costale - fovéa costale du corps des 2 vertèbres successives - surfaces articulaires de la tête costale articulation des côtes 1, 11 et 12 avec la vertèbre homonyme articulations costaux-transversaires - surface articulaire de la tubérosité costale des côtes 1 à 10 - facette costale du processus transverse des vertèbres 1 à 10 Ligaments : articulation de la tête costale - ligament interosseux de la tête costal - ligaments costo-vertébraux antérieur et postérieur articulations costo-transversaires - ligaments costo-transversaires Grand pectoral - bord antérieure des 2 / 3 médiaux de la clavicule - face ventrale du manubrium et du corps du sternum processus coracoïde de la scapula crête du tubercule majeur de l humérus Petit cartilage costal des côtes pectoral 3, 4 et 5 Subclavier cartilage costal de la 1 ère côte face inf. de la clavicule Transverse du thorax Intercostal externe Intercostal interne Intercostal intime Trapèze Grand dorsal Rhomboïde majeur Dentelé postéro-sup. Dentelé postéro-inf. Spinaux face postérieur du processus xiphoïde du sternum - bord inférieur de la côte sup. - bord supérieur de la côte inf. - lèvre externe de la côte sup. - bord supérieur de la côte inf. - lèvre interne de la côte sup. - bord supérieur de la côte inf. Plan superficiel - 1 / 3 médial de la ligne nuchale supérieure - protubérance occipitale ext. - vertèbres C1 à T12 angle inférieur de la scapula processus épineux des vertèbres C 7 à T 4 Plan moyen processus épineux des vertèbres C 6, C 7 et T 1, T 2 processus épineux des vertèbres T 11, T 12 et L 1, L 2 Plan profond cartilages costaux 3 à 6 m. inspirateur accessoire m. expirateur accessoire m. inspirateur accessoire - 1 / 3 latéral de la clavicule - acromion et épine de la scapula - tubercule du trapèze gouttière intertubérositaire de l humérus (bord ant.) bord médial de la scapula bord supérieur de la face externe des côtes 2 à 5 bord inférieur de la face externe des côtes 1 à 4

5 Le muscle diaphragme Les ligaments arqués Ligament arqué latéral Ligament arqué accessoire Ligament arqué médial Ligament arqué médian Centre phrénique Partie sternale Partie costale Partie vertébrale Coupole droite Coupole gauche Pilier droit Pilier gauche processus costiforme de L 1 apex de la 12 ème côte - appelé arcade du muscle carré des lombes - passe au dessus de ce muscle apex de la 11 ème côte apex de la 12 ème côte - appelé arcade moyenne corps vertébral de L 1 processus costiforme de L 1 sur le pilier droit au regard de T 12 aponévrose mince, résistante, d aspect blanc sur le pilier gauche au regard de T 12 La partie centrale (ou tendineuse) forme trifoliée = 3 folioles (ventrale, gauche, droite) La partie périphérique (ou musculaire) face postérieure du processus xiphoïde du sternum face interne des cartilages costaux Sur la colonne lombale : - par le pilier droit : au regard des corps de L 1 à L 3 - par le pilier gauche : au regard des corps de L 1 à L 2 projection au regard du 4 ème espace intercostal projection au regard du 5 ème espace intercostal union des 2 piliers au regard de T 12 par le ligament arqué médian ligament arqué latéral ligament arqué accessoire Sur les ligaments arqués : - lgt arqué médian - lgt arqué médial La partie musculaire antérieure (horizontale) projection au regard de T 8 projection au regard de T 8 La partie musculaire postérieure (verticale) naît au regard des corps de L 1 à L 3 naît au regard des corps de L 1 à L 2 - appelé arcade du m. psoas - passe au dessus de ce muscle hiatus aortique en T 12 entre les 2 piliers et ligament arqué médian hiatus de la VCI en T 9 = entre folioles ventrale et droite - innervation par les nerfs phréniques droit et gauche - vascularisation par les artères phréniques sup. et inf. - muscle inspirateur soulevée par le foie soulevée par la rate principales fibres formant le hiatus œsophagien en T 10 quelques fibres formant le hiatus œsophagien en T 10

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7 Anatomie pulmonaire Généralité Définition Voies respiratoires : voies aériennes supérieures - fosses nasales + rhinopharynx - cavité orale + oropharynx voies aériennes inférieures - larynx puis trachée - bronches principales souches - bronches lobaires puis segmentaires - bronchioles et alvéoles pulmonaires Situation : - loge pleuro-pulmonaire (de part et d autre du médiastin) Vascularisation Fonctionnelle : - artères et veines pulmonaire Nourricière : - artères et veines bronchiques - nerfs et lymphatiques pulmonaires Rapports Des poumons : - en dedans = médiastin ; en dehors = grille costal - en avant = plastron sterno-costal ; en arrière = vertèbres thoraciques - en bas = diaphragme ; en haut = orifice supérieure du thorax Des pédicules : groupe postérieur (bronchique) - bronche souche - vaisseaux, nerfs et lymphatiques bronchiques groupe antérieur (vasculaire) - veine pulmonaire supérieure - artère pulmonaire groupe inférieur Morphologie externe Forme conique des poumons Dissymétrie des poumons droit et gauche - veine pulmonaire inférieure Apex : - sommet du poumon faisant saillie au dessus de l orifice sup. du thorax Face diaphragmatique : (ou base) - inférieure, concave - moulée sur le diaphragme - recouverte par la plèvre diaphragmatique Face costale : - latérale, lisse et convexe - moulée sur la paroi thoracique - recouverte par la plèvre costale Face médiale : partie vertébrale - en rapport avec le rachis thoracique partie médiastinale - recouverte par la plèvre médiastinale, sauf au niveau du hile Poumon droit : - 3 lobes (supérieur, moyen, inférieur) - scissure horizontal séparant les lobes supérieur et moyen - scissure oblique séparant les lobes moyen et inférieur Poumon gauche : - 2 lobes (supérieur et inférieur) - scissure oblique séparant les 2 lobes

8 Morphologie interne Parenchyme pulmonaire Division de l arbre bronchique Segmentation pulmonaire Segment pulmonaire : caractéristiques - subdivision des lobes en segments - unités fonctionnelles du poumon bronche segmentaire - conduits ventilant les segments pulmonaires - vascularisée par une artère segmentaire - drainée par une veine intersegmentaire (pour 2 segments adjacents) Lobule pulmonaire : caractéristiques - subdivision des segments en lobules - plus petites unités fonctionnelles du poumon bronchiole - fins conduits ventilant les lobules pulmonaires - vascularisée par une artériole pulmonaire - drainée par une veinule pulmonaire sac alvéolaire - dilatation terminale des bronchioles - constitué d alvéoles pulmonaires - zone d échange = 100 m² Bronche souche droite : bronche lobaire supérieure - branches apicale, dorsale et ventrale bronche lobaire moyenne - branches latérale et médiale bronche lobaire inférieure - branche apicale (de Nelson) - branches baso-latérale et baso-médiale - branches baso-ventrale et baso-dorsale Bronche souche gauche : bronche lobaire supérieure - branche apicale - branches ventrale et dorsale - branches lingulaires supérieure et inférieure bronche lobaire inférieure - branche apicale (de Nelson) - branches baso-latérale et baso-médiale - branches baso-ventrale et baso-dorsale Segments pulmonaires droits : lobe supérieur - 1 = apical, 2 = dorsal, 3 = ventral lobe moyen - 4 = latéral, 5 = médial lobe inférieur - 6 = apical, 7 = médial, 8 = ventral, 9 = latéral, 10 = dorsal Segments pulmonaires droits : lobe supérieur - 1 = apical, 2 = dorsal, 3 = ventral, 4 = lingulaire sup, 5 = lingulaire inf lobe inférieur - 6 = apical, 7 = médial, 8 = ventral, 9 = latéral, 10 = dorsal

9 Plèvre Feuillets pleuraux Feuillet viscéral : - adhérent à la surface du poumon - pénétrant dans les sillons ou scissures Feuillet pariétal : plèvre costale - recouvrant la face costale du poumon - fascia endothoracique = membrane recouvrant la plèvre costale - limitée en avant par le sternum - limitée en arrière par les gouttières latéro-vertébrales plèvre diaphragmatique - tapissant une partie de la coupole du diaphragme plèvre médiastinale - tapissant la face médiale du poumon (sauf au niveau du hile) - limitée en avant par le sternum - limitée en arrière par les gouttières latéro-vertébrales Ligne de réflexion : - au niveau du hile pulmonaire - ligament triangulaire de la plèvre = repli de la plèvre pariétal sous le hile Culs de sac pleuraux pulmonaire formant une cloison tendue jusqu au médiastin Récessus costo-médiastinal : ventral = entre la plèvre costale et médiastinale en avant dorsal = entre la plèvre costale et médiastinale en arrière Récessus costo-diaphragmatique : - entre la plèvre costale et diaphragmatique Récessus médiastino-diaphragmatique : - entre la plèvre médiastinale et diaphragmatique Dôme pleural : (récessus supérieur de la plèvre) coiffant l apex du poumon ligament vertébro-pleural - face ventrale des vertèbres C 6, C 7 et T 1 - partie ventro-médiale du dôme pleural ligament transverso-pleural - tubercule postérieur du processus transverse de C 6 et C 7 - partie ventro-latérale du dôme ligament costo-pleural - col de la 1 ère côte - face dorsal du dôme pleural

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11 Médiastin Généralité Définition Caractéristiques : - partie centrale de la cavité thoracique - entre les deux cavités pleurales Subdivision du médiastin : sur le plan anatomique selon 2 plans frontaux (face ant. et post. de la trachée) - antéro-supérieur = aorte ascendante + artère pulmonaire - antéro-inférieur = cœur - moyen = arbre trachéo-bronchique - post. = œsophage + aorte descendante + v. azygos + conduit thoracique sur le plan radiologique selon 2 plans frontaux (faces ant. et post. du cœur) - antérieur = éléments précardiaques (thymus) - moyen = cœur + aorte ascendante + artère pulmonaire - postérieur = arbre trachéo-bronchique + œsophage + aorte desc... Situation : - en avant = plastron sterno-costal - en arrière = rachis de T 1 à L 1 - latéralement = plèvres médiastinales droite et gauche - en haut = orifice supérieure du thorax (1 ère côte, T 1, fourchette sternale) Eléments lymphatiques - en bas = diaphragme avec ses orifices Nœuds lymphatiques médiastinaux antérieurs : gauches (chaine pré-artérielle) 1) naissance en avant du tronc pulmonaire gauche 2) en avant de la crosse de l aorte et de la carotide commune gauche 3) ascension jusqu à la base du cou droits (chaine pré-veineuse) - le long de la VCS et de la veine brachio-céphalique droite - reliée à son homologue par la chaine médiastinale antérieure transverse transverses (chaine antérieure transverse) - le long de la veine brachio-céphalique gauche Nœuds lymphatiques trachéo-bronchiques : broncho-pulmonaires - situés dans le hile pulmonaire trachéo-bronchiques supérieurs - au dessus des bronches souches et de la partie adjacente de la trachée inférieurs (inter-trachéo-bronchiques) - en dessous des bronches souches (dans l angle de bifurcation trachéale) latéro-trachéaux droits - naissance sur le bord supérieur de l arc aortique (dans la loge de Baréty) - situés sur la face antéro-latérale de la trachée latéro-trachéaux gauches (ou récurrentiels) - naissance sur le bord supérieure de la bronche souche gauche - situés dans l angle trachéo-œsophagien jusqu au creux sus-claviculaire - accolés à la partie verticale du nerf récurrent gauche para-trachéaux (droits et gauches) - situés en arrière de la trachée sur le trajet des canaux lymphatiques - reliant nœuds trachéo-bronchiques inférieurs et latéro-trachéaux droits Nœuds lymphatiques médiastinaux postérieurs : - situés à la face antérieure et postérieure de l œsophage thoracique

12 Médiastin antérieur Thymus Caractéristiques : - organe lymphoïde primaire chez l enfant - involution en tissu adipeux chez l adulte Situation : situé dans le médiastin antéro-supérieur - en avant = le sternum - en arrière = veine brachio-céphalique gauche + VCS - en haut = bord inférieur de la thyroïde - en bas = péricarde Cœur + péricarde Aorte ascendante et arc aortique Aorte ascendante : (portion intra-péricardique) - face ant. recouverte de péricarde (jusqu au tronc brachio-céphalique) - accolée à l artère pulmonaire formant le pédicule artériel - située à droite de l artère pulmonaire Arc aortique : (portion extra-péricardique) - dirigé en haut, à gauche et en arrière (jusqu à T 4 ) Artère pulmonaire Portion intra-péricardique : 1) naissance au niveau de l ostium du tronc pulmonaire 2) aorte ascendante contournée par le tronc pulmonaire en spirale 3) tronc pulmonaire d abord sur la face ant. de l aorte puis flanc gauche 4) bifurcation en 2 artères pulmonaires en T 5 Portion extra-péricardique : branche droite - branche la plus volumineuse - trajet horizontal en arrière et sous l arc aortique - passe en arrière de la VCS et en avant de la bronche souche droite branche gauche - reliée à l arc aortique par le ligament artériel - trajet vers l arrière et en avant de l aorte thoracique descendante - située en avant de la bronche souche gauche ligament artériel - reliquat embryonnaire du canal artériel - fixé au flanc droit de l artère pulmonaire gauche Veine cave supérieure - fixé sur la face inférieure de l arc aortique Portion extra-péricardique : en rapport avec : en arrière - pédicule pulmonaire droit - crosse de la grande veine azygos - nerf vague (pneumogastrique) en avant - cul de sac pleural - bord antérieur du poumon droit à gauche - aorte ascendante à droite - nerf phrénique droit - vaisseaux phréniques supérieurs - plèvre médiastinale Portion intra-péricardique (pédicule veineux)

13 Médiastin moyen Nerfs phréniques Origine : - dans la région cervicale - entre les 3 ème, 4 ème et 5 ème segments médullaires cervicaux Trajet : - vers le bas, dans le thorax - terminaison sur le diaphragme Innervation : - de la plèvre médiastinale, du péricarde - du diaphragme Loge de Baréty Contenus : - lymphonœuds latéro-trachéaux droits Limites : - en avant : la veine cave supérieure - en arrière : la face antéro-latérale droite de la trachée - en dedans : l arc aortique et le tronc artériel brachio-céphalique - en dehors : la face médiale du poumon droit - en bas : la crosse de la grande veine azygos Loge du ganglion Contenus : - ganglion du plexus cardiaque superficiel de Wrisberg Limites : - en haut : concavité de l arc aortique - en bas : artères pulmonaires (droite et gauche) - en dehors : ligament artériel Triangle Contenus : - lymphonœuds trachéo-bronchiques vasculaire - artère thyroïdienne moyenne prétrachéal - filets cardiaques droits Limites : - en haut et en avant : la veine brachio-céphalique gauche - en bas et en arrière : la convexité de l arc aortique - en arrière et à droite : le tronc artériel brachio-céphalique - en arrière et à gauche : l artère carotide commune gauche Quadrilatère de Contenus : - nerf vague gauche Bourgery - nerf phrénique gauche Limites : - en haut et en avant : la veine brachio-céphalique gauche - en bas et en arrière : la convexité de l arc aortique - en arrière et à droite : l artère carotide commune gauche - en arrière et à gauche : l artère subclavière gauche Trachée Caractéristiques : - conduit élastique de 10 à 12 cm situé entre le larynx et les bronches - constitué de 16 à 20 anneaux cartilagineux hyalins («fer à cheval») - anneaux unis entre eux en avant et latéralement par les lgt annulaires - ouverture postérieure de la trachée fermée par le muscle trachéal - fonction d assurer le passage de l air Trajet : - naissance en C 6 suite au cartilage cricoïde (région cervicale inférieure) - située dans la cavité thoracique (médiastin moyen) - bifurcation en 2 bronches souches droite et gauche en T 5 carène = saillie cartilagineuse dans la bifurcation trachéale Bronches souches : - droite : presque verticale dans le trajet de la trachée - gauche : plus latérale (angle de 50 avec la bronche souche droite)

14 Médiastin postérieur Nerfs vagues Trajet : 1) naissance dans le tronc cérébral (noyau des nerfs crâniens) 2) passe à travers le foramen jugulaire (trou déchiré postérieur) 3) gagne la région du m. sterno-cléido-mastoïdien puis le thorax 4) terminaison dans l abdomen Nerf vague droit : 1) longe la face latérale droite de la trachée 2) croise la face postérieure de la bronche souche droite 3) longe le bord droit puis la face postérieure de l œsophage Nerf vague gauche : 1) longe la face postérieure de l artère carotide commune gauche 2) croise la face externe de l arc aortique 3) passe en arrière du pédicule pulmonaire gauche 4) passe entre le péricarde en avant et l aorte descendante en arrière 5) longe la face antérieure de l œsophage Innervation : - végétative parasympathique (digestion, fréquence cardiaque) - contrôle sensori-moteur du pharynx (phonation) Nerfs laryngés récurrents Œsophage thoracique Aorte thoracique descendante - sensibilité de la face linguale de la langue Nerf laryngé récurrent gauche : - branche du nerf vague gauche - naissance sur la face externe de l arc aortique - passe dans la loge du ganglion de Wrisberg (en arrière du lgt artériel) - ascension verticale dans l angle trachéo-œsophagien gauche Nerf laryngé récurrent droit : - branche du nerf vague droit - naissance sous l artère subclavière droite - ascension verticale dans l angle trachéo-œsophagien droit Caractéristiques : - segment crânial du tube digestif reliant le pharynx à l estomac - long conduit musculo-membraneux (30 cm) - en regard des vertèbres T 1 à T 10 Hiatus œsophagien : - en regard de T 10 formé par le pilier droit du diaphragme Trajet : - vertical descendant oblique en bas et à droite (vers la ligne médiane) - concavité antérieure jusqu en T 10 puis postérieure jusqu en T 12 Rapports : en arrière - plan pré-vertébral - articulations costo-vertébrales en avant - face postérieure du pédicule pulmonaire gauche - nerf vague gauche - œsophage à droite - bord gauche de l œsophage - conduit thoracique - nerf vague droit - grande veine azygos - nerfs splanchniques droits - chaine sympathique thoracique droite à gauche - plèvre médiastinale - veine hémiazygos gauche - nerfs splanchniques gauches - chaine sympathique thoracique gauche

15 Conduit thoracique Caractéristiques : - conduit terminal du drainage lymphatique de la moitié inférieure du corps Origine : - en L 1 de la confluence des canaux lymphatiques abdominaux Trajet : - à travers le diaphragme par le hiatus aortique en T 12 - remontée verticale entre l aorte et le rachis Terminaison : - dans la région cervicale en se jetant dans la veine subclavière gauche Système azygos Caractéristiques : - système veineux anastomotique inter-cave se jetant dans la VCS - voie de dérivation en cas d obstruction de la VCI Veine azygos : (à droite) trajet - naissance de la réunion de la veine lombale et subcostale droite (en L 1 ) - arrivée dans le thorax en passant à travers le hiatus aortique en T 12 - située à droite du conduit thoracique dans le médiastin postérieur - courbure vers l avant en T 4 pour rejoindre la VCS collatérales - veine hémiazygos et hémiazygos accessoire - veine intercostale supérieure droite - veines intercostales postérieures droites - v. œsophagiennes, médiastinales, péricardiques, bronchiques droites Veine hémiazygos : (à gauche) trajet - naissance de la réunion de la veine lombale et subcostale gauche - arrivée dans le thorax en passant à travers le hiatus aortique en T 12 - située dans le médiastin postérieur jusqu en T 9 - courbure vers la droite en T 9 pour rejoindre la veine azygos collatérales - veines intercostales postérieures gauches - veines œsophagiennes et médiastinales Veine hémiazygos accessoire : (à gauche) trajet - descente dans le médiastin postérieur jusqu en T 8 - courbure vers la droite pour rejoindre la veine azygos ou hémiazygos collatérales - veines intercostales postérieures gauches - veines bronchiques gauches

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17 Histologie de l appareil respiratoire Généralités Hématose - échanges gazeux entre l air inhalé et le sang au niveau des alvéoles Voies aériennes de conduction Constitution de l appareil respiratoire Divisions des voies de conduction Organisation en acinus et lobules Voies aériennes de conduction : hautes = cavités nasales, oropharynx, larynx basses intrathoraciques - extra-pulmonaires = trachée, bronches souches et lobaires - intra-pulmonaires = bronches segmentaires et bronchioles Zone d échanges gazeux : - alvéoles + cloisons inter-alvéolaires - capillaires sanguins Vascularisation : artérielle et veineuse - fonctionnelle = pulmonaire (100 % du débit cardiaque) - nourricière = bronchique (2 % du débit cardiaque) lymphatique (mécanismes de défense) Tissu conjonctif = interstitium Différentes zones : zone de conduction - trachée + bronches extra-pulmonaires (générations 0 et 1) - bronches intra-pulmonaires (génération 2 à 7) - bronchioles non respiratoires (génération 8 à 19) zone de transition - bronchioles respiratoires (génération 20 à 23) zone d échange ou respiratoire - canaux alvéolaires (génération 24 à 27) - alvéoles pulmonaires Divisions dichotomiques irrégulières : (bronches intra-pulmonaires) - 1 bronche fille avec D et L < et moins dans l axe de la bronche mère - alvéoles les + proches du hile ventilés par les + petites bronches filles - mécanique des fluides Acinus : - unité respiratoire fonctionnelle ventilée par une bronchiole terminale - bronchioles respiratoires, canaux alvéolaires et alvéoles Lobule : - regroupement de plusieurs acini - cloisons inter-lobulaires avec veines pulmonaires et lymphatiques Bronches Caractéristiques : - D = 2 cm à 3 mm - anneaux de cartilage dans la paroi - muscle lisse hélicoïdal Epithélium respiratoire : - pseudo-stratifié prismatique cellules ciliées cils par pôle apical cellules caliciformes (à pôle muqueux ouvert) - unis entre eux par des complexes de jonctions (avec ZO) cellules basales - ancrage à la MB grâce à des hémidesmosomes - associées aux c caliciformes grâce à des desmosomes cellules neuro-endocrines lymphocytes et mastocytes (intra-épithéliaux)

18 Zone d échange : le poumon alvéolaire Bronchioles Caractéristiques : - D 2 mm et S 100 cm² Epithélium : - cilié prismatique cubique non cilié (μvillosités) - production du surfactant par les c de Clara (équivalent des pneumocytes II) - absence de glandes et de cartilage - muscle lisse très fin Mucus bronchique Mécanismes de défense Production : - par les glandes séro-muqueuses du chorion - par les cellules caliciformes de l épithélium Deux phases : phase gel - mucines (pièges antibactériens) phase sol - eau + électrolytes - substances antibactériennes (lysozyme, défensines) Appareil mucociliaire : - piège antibactérien par le mucus - remonté du mucus vers le carrefour aéro-digestif Epithélium : - rôle de barrière physique et chimique - sécrétion de défensines et de cytokines Immunité spécifique : - dans chorion = lymphocytes et plasmocytes - sécrétion d anticorps IgG et IgA sécrétoires Généralités Ventilation collatérale : si bronchiole terminale obstruée - formation de pores entre les alvéoles voisines - communication entre bronchioles d un acinus et alvéoles d un autre Données numériques : épaisseur de la membrane alvéolaire < 0,5 μm (taille mitochondrie) - surface totale alvéolaire 143 m² - surface de l interface capillaire/surface alvéolaire 126 m² - nombre d alvéoles 300 millions C épithéliales alvéolaires - diamètre d un alvéole 250 μm Pneumocytes I : - cellules aplaties (épaisseur 0,2 μm) - 93 % de la surface des alvéoles mais 2 fois nb que pneumocytes II - responsables des échanges gazeux et liquidiens Pneumocytes II : caractéristiques - cellules cubiques - corps lamellaires osmiophiles (grains de sécrétions de surfactant) fonctions - recyclage des composants du surfactant - renouvellement de l épithélium alvéolaire (pneumocytes I) - défense en cas d agression alvéolaire (sécrétion de cytokines) Surfactant : synthèse et résorption - synthèse par pneumocytes II - résorption par pneumocytes II (90 %) + macrophages (10 %) partie lipidique - Pcholine (60 %) + Pglycérol (10 %) - Pinositol + Péthanolamine + sphingomyéline partie protéique - Surfactant Protein (SP) - SP-A et SP-D = collectines (défense immunitaire) - SP-B et SP-C = lipoprotéine hyposoluble (propriété tensioactive)

19 Plèvre Mécanismes de défense Cloisons intraalvéolaires Mvt d eau entre capillaires, interstitium et alvéole Les différents feuillets Capillaires pulmonaires : caractéristiques - continus sans pores - c endothéliales + péricytes cellules endothéliales - domaines membranaires : jonctions serrées et cavéoles (transcytose) - enzyme cavéolaire (NO synthase) - enzyme de conversion de l angiotensine I en angiotensine II - enzyme du catabolisme des kinines (protéine hypotensive) fonctions - échanges gazeux - mouvement des fluides (aquaporines) Interstitium pulmonaire : interstitium = tissu conjonctif lâche - entourant les voies aériennes de conduction - enveloppant le mésothélium de la plèvre viscérale - constituant les cloisons inter-lobulaires - formant l armature des cloisons (septa) inter-alvéolaires interstitium inter-alvéolaire - fibres de collagène I + fibres élastiques - c septales (= interstitielles) - c de défense (macrophages interstitiels, mastocytes, lymphocytes) Mouvement de l eau : 1) sortie des capillaires alvéolaires 2) passage à travers les c endothéliales (aquaporines) car ZO 3) échange d eau entre l interstitium et le film de revêtement alvéolaire ou surfactant (rôle des pneumocytes I) 4) drainage de l interstitium inter-alvéolaire vers les lymphatiques des bronchioles respiratoires, des cloisons inter-lobulaires ou sous-pleuraux Feuillet viscéral : (recouvrant le poumon) - réflexion au niveau du hile pulmonaire Plèvre pariétale : - plèvre médiastinale : (recouvrant le médiastin) - plèvre pariétale thoracique : (recouvrant la paroi thoracique) - plèvre diaphragmatique : (recouvrant le diaphragme) Caractéristiques : Séreuse : - mésothélium (épithélium de revêtement des cavités cœlomiques) - couche sous-mésothéliale (tissu conjonctif) Espace pleural : pression négative film pleural - eau + m lubrifiantes et tensioactives + protéines + macrophages Déposition des particules Des voies aériennes de conduction Du secteur alvéolaire - production et résorption par les lymphatiques de la plèvre pariétale - trachée et bronches : 2 à 10 μm - bronchioles : 0,5 à 3 μm - alvéoles : < 0,5 μm Mécanique : - toux + escalator mucociliaire Chimique : - substances antibactériennes dans le mucus Cellulaires : - plasmocytes du chorion (sécrétion d IgA) - lymphocytes intra-épithéliaux et du chorion - organes lymphoïdes 2 aires (Bronchial Associated Lymphoïd Tissue) Secteur alvéolaire propre : - composants du film de revêtement (collectines, IgG) - macrophages alvéolaires + lymphocytes CD4 et CD8 Secteur interstitiel : macrophages interstitiels Secteur intra-capillaire : neutrophiles, monocytes

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21 Développement de l appareil respiratoire Mise en place des structures Cavités pleurales et diaphragme Différentes étapes Stades du dvt pulmonaire Formation des cavités pleurales Caractéristiques : 3 ème semaine (J24 à J26) - diverticule longitudinal sur la face ventrale de l intestin antérieur - communicat avec tube digestif jusqu à formation de la cloison œsotrachéale 5 ème semaine - bifurcation du diverticule en 2 bourgeons latéraux (droit et gauche) - division en bronches lobaires (3 à droite et 2 à gauche) 25 ème semaine - bronches de 17 ème ordre en place (sur 23 au total) - mise en place des 6 autres ordres en période post-natale Tronc pulmonaire : artères pulmonaires - apparition des arcs aortiques avec les arcs brachiaux - situées dans le mésenchyme entourant l ébauche épithéliale pulmonaire - issues du 6 ème arc aortique veines pulmonaires - évagination de la partie sino-atriale du tube cardiaque primitif Stade embryonnaire : (4 ème à la 6 ème semaine) - émergence du bourgeon trachéo-bronchique + 1 ères divisions - paroi endodermique = épithélium pseudostratifié prismatique - membrane basale = séparation de l épithélium du mésenchyme - différenciation des c mésenchymateuses en c cartilagineuses Stade pseudo-glandulaire : (6 ème à la 16 ème semaine) - poumon ayant l aspect d une glande acineuse exocrine - mise en place de l arbre bronchique et vasculaire pré-acinaire - différenciation des c épithéliales proximales en c ciliées et à mucus - apparition de cellules neuro-endocrines dans l épithélium - différenciation des c mésenchymateuses en CML Stade canaliculaire : (15 ème à la 25 ème semaine) - ramification des bronchioles terminales en bronchioles respiratoires - ramification des bronchioles respiratoires en canaux alvéolaires - différenciation des c épithéliales distales en c ciliées et à mucus - apparition de c sécrétoires contenant des corps lamellaires (surfactant) - augmentation de la vascularisation autour des canaux alvéolaires Stade sacculaire : (24 ème à la 36 ème semaine) - formation des futurs sacs alvéolaires (paroi lisse) - multiplication des pneumocytes dans la paroi des saccules - amincissement de la barrière alvéolo-capillaire (tissu interstitiel ) - sécrétion de surfactant par les pneumocytes II (à la 32 ème semaine) poumon fœtal fonctionnel mais immature (risque de détresse respiratoire) Stade alvéolaire : (36 ème semaine à 3 ans) - alvéolisation et remodelage vasculaire (surfaces d échange ) - nombre d alvéoles à la naissance = 1/8 des alvéoles à l âge adulte Cœlome intra-embryonnaire : - partie ventrale = cavité cardiaque primitive - partie dorsale = cavité péritonéale primitive - canaux péricardo-péritonéaux = ouvertures dorso-latérales permettant la communication entre les cavités cardiaque et péritonéale primitives Dvt de la plèvre et du péricarde : 1) rapprochement des plis pleuro-péricardiques (5 ème semaine) 2) croissance des membranes pleuro-péricardiques 3) fusions des plis pleuro-péricardiques entre eux 4) séparation définitive des cavités pleurale et péricardique Cavités pleurales définitives : - plèvre pariétale = issue de la somatopleure intra-embryonnaire - plèvre viscérale = issue de la splanchnopleure intra-embryonnaire

22 Dvt de la plèvre du poumon et du péricarde Formation du diaphragme 0 = cavité cardiaque primitive 1 = intestin primitif 2 = cavité péritonéale primitive 3 = péricarde pariétal 4 = péricarde viscéral 5 = aorte dorsale 6 = mésocarde 7 = veine cardiaque commune 8 = nerf phrénique 9 = cœur 10 = pli pleuro-péricardique 11 = hiatus pleuro-péricardique 12 = bourgeon bronchique 13 = cavité péricardique 14 = cavité pleurale 15 = membrane pleuro-péricardique 16 = veine cave supérieure Description : - structure musculo-tendineuse - innervé par les nerfs spinaux et phréniques Septum transversum : - dérivé mésodermique - en avant de la membrane pharyngienne, sous l aire cardiaque (gastrulation) - cloison transversale unissant la paroi ventrale à l œsophage primitif - division du cœlome intra-embryonnaire en cavités péricardiaques et péritonéale communiquant entre elles par les canaux pleuro-péritonéaux - à l origine du centre tendineux (phrénique) du diaphragme Membranes pleuro-péritonéales : - dérivés mésodermiques issus de la face dorsale de la cavité cœlomique - rapprochement des membranes vers le septum transversum - fermeture des canaux péricardo-péritonéaux entre la 5 ème et la 7 ème semaine Mésentère dorsal de l œsophage : - fixé à L 1, L 2 et L 3 pour maintenir l œsophage dans la cavité cœlomique - à l origine des piliers droit et gauche du diaphragme Bourrelet pariétal : - issu du mésenchyme de la paroi latérale - situé en périphérie du septum et des membranes

23 Maturation fonctionnelle pulmonaire Modelage tissulaire Maturation pulmonaire Circulation pulmonaire fœtale Mouvements respiratoires fœtaux Origine du liquide pulmonaire : - sécrétions des c pulmonaires - transfert d eau à travers l endothélium des capillaires - transfert d eau à travers l épithélium des voies aériennes dégluti dans la cavité amniotique (20 % du liquide amniotique) Fonctions du liquide pulmonaire : - maintenir une pression continue dans les poumons fœtaux (3 mmhg) - détermination de la taille des saccules et alvéoles - amincissement des parois alvéolaires - faciliter la pénétration de l air à la 1 ère respiration Surfactant : - substance lipoprotéique tensio-active - 20 % de protéines et 80 % de phospholipides - biosynthèse par les pneumocytes II à partir de la 20 ème semaine - production faible de surfactant jusqu à la 35 ème semaine - rapport lécithine sphingomyéline reflétant la maturation pulmonaire Maladies : accouchement prématuré - administration maternelle de glucocorticoïdes stimulation de la synthèse de surfactant détresse respiratoire du prématuré - administration locale de surfactant artificiel Début de grossesse : - lumière étroite des vaisseaux pulmonaires - débit pulmonaire 3 % du débit ventriculaire Fin de grossesse : - angiogenèse et amincissement de la paroi des vaisseaux - débit pulmonaire 10 % du débit ventriculaire 3 types de mouvements : - hoquet = rapides et superficiels - gasps = rares et profonds (1 à 3 par min) - mouvements rapides = pendant le sommeil paradoxal (vers S 15 ) Respiration fœtale : - fœtus respirant pendant 80 % du temps à partir de S 13 - fréquence respiratoire de plus en plus régulière - arrêt des mvt respiratoires par infection, hypoglycémie ou médicaments - augmentation des mvt respiratoires après les repas Fonction : - entrainer les muscles respiratoires

24 Facteurs moléculaires Identité de l ébauche pulmonaire Formation des ramifications Facteurs de transcription : facteur GATA - activation du programme pulmonaire à partir de l endoderme digestif HNF (Hepatocyte Nuclear Factor) - différenciation des cellules épithéliales (c ciliées, bronchiques ) Nkx2.1 (ou TTF = Thyroid Transcription Factor) - expression des phénotypes cellulaires bronchiques ou alvéolaires Détermination du territoire pulmonaire : - sécrétion par le mésenchyme de BMP et Wnt - induction de Nkx dans l endoderme digestif formation du bourgeon pulmonaire sur la face ventrale de l intestin ant. Croissance du bourgeon pulmonaire : 1) induction de FGF10 par Wnt et BMP au niveau du mésenchyme 2) liaison de FGF10 sur son récepteur FGFR2 au niveau du bourgeon 3) sécrétion de MMP par le bourgeon dégradant la MEC avoisinante prolifération et progression du bourgeon épithélial Arrêt de la prolifération : sécrétion par l épithélium distal - SHH = inhibition de l expression de FGF10 sécrétion par le mésenchyme - Sprouty = inhibition de FGF10 - TGFβ = inhibition de la prolifération inhibition de la progression de l épithélium Formation des ramifications : sécrétion par le mésenchyme médian - TGFβ = synthèse de MEC - TIMP = inhibition des MMP nucléation de la MEC stabilisant la fente sécrétion par le mésenchyme latéral - FGF10 = prolifération cellulaire formation d une ramification grâce aux 2 foyers FGF Alvéolisation Formation des alvéoles : - septa primaires = paroi des saccules - formation de septa 2 aires le long des septa 1 aires - contrôlée par la prolifération c et le remodelage de la MEC Facteurs moléculaires : PDGF (Platelet Derived Growth Factor) - migration des myofibroblastes alvéolaires - synthèse d élastine déposée au sommet des septa 2 aires VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) - angiogenèse nécessaire à l alvéolisation KGF (Keratinocyte Growth Factor) - impliqué dans la réparation alvéolaire acide rétinoïque - augmentation du nombre d alvéoles

25 Contrôle de la maturation pulmonaire Modifications à la naissance Facteurs endocriniens Facteurs extrisèques Etablissement de la première respiration Aération et circulation pulmonaire Malformations Hypoplasie pulmonaire Stimulation de la maturation : par les glucocorticoïdes au niveau des c épithéliales et mésenchymateuses - synthèse des protéines du surfactant - production de collagène et d élastine - production d enzymes de synthèse d AG par d autres hormones - thyroxine, œstradiol, prolactine, catécholamines, endorphines Inhibition de la maturation : - par l insuline (détresse respiratoire chez les enfants de mère diabétique) - par les androgènes (détresse respiratoire chez les enfants mâles) Pour au bon développement : - cage thoracique intègre - paroi abdominale intègre - liquide pulmonaire suffisant - structures vasculo-nerveuses Par des stimuli extéroceptifs : - sensations tactiles - sensation à l air et au froid Par des stimuli intéroceptifs : - clampage du cordon ombilical pressions et sang perçu par les barorécepteurs Par des stimuli proprioceptifs : - modification de la pesanteur Déclenchement prématurée de la respiration : - en cas de souffrance fœtale in utero - par des stimuli biochimiques (hypoxie, hypercapnie, acidose) Liquide pulmonaire des alvéoles : - expulsé lors de la compression de la cage thoracique dans la filière génitale - liquide restant drainé par le système lymphatique lors de la 1 ère respiration Surfactant : - produit en permanence par les pneumocytes II dès la naissance Vascularisation pulmonaire : - lumière + large, paroi + mince, fibres élastiques dans la média + nombreux - vasodilatation pulmonaire du débit sanguin pulmonaire pression de retour dans le cœur gauche fermeture du foramen ovale Dvt post-natal Pendant 2 ans : - de la surface d échange alvéolo-capillaire - du nombre et de la taille des alvéoles - du nombre et de l élasticité des vaisseaux Pendant la croissance : (-> 18 ans) - modification du calibre, du cartilage, des glandes, du muscle lisse de l arbre aérien pour devenir identiques à ceux de l adulte Hernie du diaphragme Définition : - développement incomplet du poumon ( du nombre d alvéoles et d acini) Causes : - anomalies quantitatives du liquide amniotique ou pulmonaire - réduction de l espace réservé aux poumons dans le thorax - absence de mouvements fœtaux (akinésie fœtale) Risque : - de détresse respiratoire, d hypertension artérielle pulmonaire - de maladie des membranes hyalines (défaut de surfactant) Définition : - anomalie de fermeture de la coupole diaphragmatique (souvent gauche) du à un défaut de fermeture du canal péricardo-péritonéal Conséquences : - ascension des organes de l abdomen dans le thorax - hypoplasie pulmonaire

26 Atrésie de l œsophage Malformations des structures pulmonaires Anomalies du dvt post-natal Définition : - anomalie de cloisonnement œso-trachéal communication (fistule) entre la carène et l œsophage inférieur Conséquences : - remontée du liquide gastrique vers les poumons pneumopathie grave Kystes pulmonaires congénitaux : - dilatation des bronches terminales (kystes broncho-géniques) - mauvais drainage des kystes avec risque de surinfection Lobes pulmonaires ectopiques : - formation de bourgeons respiratoires supplémentaires - peu de retentissement sur la fonction respiratoire Cardiopathies congénitales : - troubles alvéolaires et capillaires Ventilation assistée chez le prématuré : responsable d une dysplasie broncho-pulmonaire - de la surface et du nombre d alvéoles - des glandes muqueuses et du muscle lisse (hyper-réactivité bronchique) Hypoxie et hyperoxie : - hypoxie de la surface d échange alvéolaire - hyperoxie de la surface d échange alvéolaire Infections virales post-natales - séquelles fonctionnelles respiratoires

27 Structure fonctionnelle de l'appareil respiratoire Voies aériennes Zone d échange du poumon Voies de conduction Résistance à l écoulement Divisions des voies de conduction Fonction : - permettre à l air inspiré de rejoindre les alvéoles Voies aériennes de conduction : supérieures - nez, bouche et pharynx - larynx portant les cartilages thyroïde, cricoïde, aryténoïde inférieures - extra-pulmonaires = trachée, bronches souches et lobaires - intra-pulmonaires = bronches et bronchioles Ecoulement laminaire de l air : (débits faibles) 8.. l P RV. ' avec R V = débit, η = viscosité. r si rayon réduit de moitié -> résistance augmentée de 16 fois - réduction modérée de la lumière bronchique -> résistance rapidement - pathologie réduisant le calibre bronchique -> expiration d abord affectée Ecoulement turbulent de l air : (débits élevés) - Re vd avec = vitesse ; D = diamètre ; η = viscosité - turbulence si Re > P V ' 2 Diamètres et surfaces : - trachée = 2 cm et 2,5 cm² - sacs alvéolaires = 0,25 mm et 80 à 140 m² Zone de conduction : - trachée + bronches extra-pulmonaires (générations 0 et 1) - bronches intra-pulmonaires (génération 2 à 5) - bronchioles (génération 5 à 11) - bronchioles terminales (générations 11 à 16) Zone de transition : - bronchioles respiratoires (génération 17 à 19) Zone d échange ou respiratoire : - canaux alvéolaires (génération 19 à 22) - alvéoles pulmonaires (génération 23) Les alvéoles Caractéristiques : - petits sacs composés d une membrane et enveloppés de capillaires - épaisseur membrane alvéolo-capillaire = 0,5 μm capillaires par groupe d alvéoles (dans un même acinus) millions d unités alvéolo-capillaires Loi de Laplace : T - P avec T tension et r rayon r - même pression dans les grands et les petits alvéoles car surfactant permettant de diminuer la tension de surface des petits alvéoles Zones d échanges gazeux : - caractérisées par la présence d alvéoles sur les parois - 1 ères alvéoles après les bronchioles terminales (non respiratoires) - augmentation du nombre d alvéoles de la 17 ème à la 23 ème génération - Surface de la zone d échange = 50 à 100 m²

28 Composantes physiologiques pulmonaires Mesures de volumes Débits pulmonaires Volumes pulmonaires Capacités pulmonaires Mesure de volumes Mobilisables Débit ventilatoire : (V ) - débit de gaz entrant (inspiratoire) ou sortant (expiratoire) des poumons - mesuré à la bouche ou au nez (ouverture des voies aériennes sup.) - quotient respiratoire = V' CO / V' 0,8 au repos V' V' 2 O 2 I E - si V I = V E V E = V T x F (avec F = fréquence ventilatoire) Débit alvéolaire : (V A ) - débit gazeux au niveau des zones où s effectuent les échanges gazeux - débit alvéolaire taux de CO 2 dans le sang - V A = V E V D car V E = (V A + V D ) x F Volume courant : (V T = tidal) - volume de gaz entrant et sortant des poumons à chaque cycle ventilatoire - volume courant (V T ) = volume alvéolaire (V A ) + volume mort (V D ) Volume alvéolaire : (V A = alveole) - partie du volume courant atteignant les alvéoles et servant aux échanges Volume mort : (V D = dead) - partie du volume courant n atteignant pas de zone d échanges gazeux Espace mort : - volume de gaz pulmonaire non impliqué dans les échanges gazeux - espace mort anatomique = voies de conduction sans alvéoles (150 ml) - espace mort physiologique (V D ) = espaces ventilés mais non perfusés Rapport V D /V T : - VD Pa C O 2 PE C O 2 0, 30 VT Pa C O 2 - P a CO 2 = pression partielle en CO 2 dans le sang artériel - P E CO 2 = pression partielle en CO 2 du gaz expiré Volumes de réserve : - expiratoire = volume pouvant être expiré à la fin d une expiration normale - inspiratoire = volume pouvant être inspiré à la fin d une inspiration normale Volume résiduel : - volume de gaz restant dans les poumons et impossible à expirer Capacité inspiratoire : (CI) - volume courant (V T ) + volume de réserve inspiratoire (VRI) Capacité expiratoire : (CE) - volume courant (V T ) + volume de réserve expiratoire (VRE) Capacité vitale : (CV) - volume courant + volume de réserve inspiratoire (VRI) et expiratoire (VRE) Capacité résiduelle fonctionnelle : (CRF) - volume de réserve expiratoire (VRE) + volume résiduel (VR) Capacité pulmonaire totale : (CPT) - VR + VRI + V T + VRE Spiromètre à cloche : - cloche pouvant monter et descendre dans un bac (reliée par des joints) - système cloche-bac connectée par des tuyaux aux voies aériennes - à l inspiration V cloche-bac ; à l expiration V cloche-bac - si mesures prolongées : système alimenté en O 2 et CO 2 capté (chaux) Pneumotachographe : - dispositif pour mesurer directement les débits gazeux instantanément - intégration du signal pour mesurer les volumes mobilisables - technique utilisant un réseau capillaire* (Fleisch), une grille (Lilly), des fils chauds, des ultra-sons ou une hélice [*P entrée P sortie = R x Q gaz ] - débit gazeux rendu laminaire par le réseau de capillaires ou la grille Pléthysmographe : - cabine étanche dans laquelle est placé le patient assis - patient pouvant respirer en dehors de la cabine grâce à un tuyau - variations de volumes dans la cabine = variations de volume pulmonaire - pour mesurer les volumes mobilisables (ou les pressions)

29 Mesures de volumes non mobilisables (VR) Expression des mesures de volumes Comparaison des résultats à des valeurs attendues Méthode de dilution d un gaz traceur : gaz traceur - gaz ne traversant pas la membrane alvéolo-capillaire - hélium (He) ou méthane (CH 4 ) utilisé ici principe - quantité de gaz connue placée dans le spiromètre à cloche - patient connecté au spiromètre par l intermédiaire d un embout buccal à la fin d une expiration courante (CRF) + portant pince nez - dilution du gaz traceur dans le spiromètre, tuyau et patient - patient déconnecté du spiromètre lors de l équilibre (à la CRF) ngaz traceur - CRF Vspiromètre tuyaux gaz traceur eq - Volume résiduel (VR) = CRF VRE Méthode plétysmographique : - mesure de la pression des voies aériennes grâce à un embout buccal manœuvre d halètement - patient inspirant et expirant contre une valve occluse à la fin d une inspiration courante (capacité résiduelle fonctionnelle) - mesure des variations de volume dans le pléthysmographe et des variations de pressions dans les voies aériennes pendant cette manœuvre Vpléthysmographe - Vgaz dans thorax CRF Patm Pvoies aériennes - Volume résiduel (VR) = CRF VRE Méthode de rinçage de l azote : - patient relié respirant de l oxygène pour à chaque inspiration - remplacement progressif de l azote par de l oxygène - volume total d azote mesuré = 0,79 capacité résiduelle fonctionnel (VRF) - Volume résiduel (VR) = CRF VRE Conditions BTPS : - body temperature and pressure saturated - conditions dans les poumons (gaz chauds et saturés en vapeur d eau) Conditions ATPS : - ambient temperature and pressure saturated - conditions dans l air atmosphérique (gaz plus froids et moins saturés) Valeurs normales : - valeurs théoriques, prédites ou de référence - valeurs retrouvées chez 90 % d une population de sujets sains - valeur de référence dépendant de l âge, du sexe, de la taille, de l ethnie Valeur pathologique : - volume pulmonaire s écartant de la valeur moyenne prédite de plus 1,64 fois l écart type résiduel (ETR) - volume pulmonaire < 80% ou > 120 % de la valeur prédite

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31 Mécanique ventilatoire Introduction Pressions Pression atmosphérique : - Patm = 0 cmh 2 O Pression alvéolaire : - P A = Patm quand pas mouvement d air - P A < Patm à l inspiration - P A > Patm à l expiration Pression intra-pleurale : Structures de l appareil respiratoire Mécanique passive - P IP de -5 et -8 cmh 2 O Structures Structures osseuses : passives - sternum, côtes, colonne vertébrale Organe respiratoire : - poumons, plèvre Structures Muscles inspiratoires : actives diaphragme - muscle assurant les 2/3 du travail inspiratoire - muscle digastrique (centre tendineux + périphérie musculaire) - muscle innervé par 2 nerfs phréniques (provenant de C 3, C 4 et C 5 ) - contraction = abaissement du muscle pression négative dans thorax muscles intercostaux inspiratoires - muscles intercostaux externes et para-sternaux - contraction = élévation des côtes (horizontalisation) muscles du cou - muscle scalène participant à l inspiration courante - muscle sterno-cléido-mastoïdiens signe d une détresse respiratoire Muscles expiratoires - expiration passive normalement (élasticité du thorax, de l abdomen) - active à l effort ou lors d une expiration abdominale active muscles intercostaux expiratoires - muscles intercostaux internes - contraction : abaissement des côtes muscles abdominaux - muscle abdominal transverse ++ Distensibilité Compliance : - pour mesurer l aptitude du poumon à se laisser étirer (distendre) - C = ΔV/ΔP (avec ΔV et ΔP = variations de volume et pression trans-pulmonaire) - surfactant permettant de maintenir une compliance pulmonaire normale Elastance : - E = 1/C (inverse de la compliance) Pression trans-pulmonaire : - P TP = P voies aériennes P pleurale - P voies aériennes = pression à la bouche - P pleurale = pression œsophagienne Tension superficielle Distensibilité limitée par : - la présence d un tissu élastique interstitiel - la tension exercée par le liquide recouvrant les alvéoles Tissu élastique interstitiel : - caractérisé par la présence de fibres (élastine et collagène) - élastine dégradée par l élastase (inhibée par l anti-trypsine) - si dégradation de l élastine compliance pulmonaire (emphysème) - si expansion des fibres compliance (distensibilité) pulmonaire Liquide recouvrant les alvéoles : - tension superficielle = force à la surface d un liquide - loi de Laplace : P = 2 T / r (avec T = tension superficielle) une seule interface liquide/air pour les alvéoles