Contenu
Les alvéoles sont une partie importante du système respiratoire dont la fonction est d'échanger des molécules d'oxygène et de dioxyde de carbone vers et depuis la circulation sanguine. Ces minuscules sacs aériens en forme de ballon se trouvent à la toute fin de l'arbre respiratoire et sont disposés en grappes dans les poumons.
Structure
Les alvéoles sont de minuscules structures en forme de ballon et constituent le plus petit passage du système respiratoire. Les alvéoles n'ont qu'une épaisseur de cellule, ce qui permet le passage relativement facile de l'oxygène et du dioxyde de carbone (CO2) entre les alvéoles et les vaisseaux sanguins appelés capillaires.
Un millimètre cube de tissu pulmonaire contient environ 170 alvéoles. Alors que le nombre total peut varier d'une personne à l'autre, il y en a littéralement des millions dans les poumons humains sur une superficie d'environ 70 mètres carrés.
Cellules des alvéoles
Les alvéoles sont constituées de deux types différents de cellules qui ont des fonctions différentes:
- Les pneumocytes de type I sont les cellules responsables de l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone.
- Les pneumocytes de type II remplissent deux fonctions importantes. Ils sont responsables de la réparation des dommages à la muqueuse alvéolaire et sécrètent également un surfactant.
Il existe également de nombreuses cellules immunitaires appelées macrophages alvéolaires dans les alvéoles. Les macrophages sont essentiellement les «camions poubelles» du système immunitaire et phagocytent ou «mangent» les débris qu'ils rencontrent. Ils sont chargés de nettoyer toutes les particules qui ne sont pas capturées par les cils ou le mucus des voies respiratoires supérieures, ainsi que les cellules mortes et les bactéries.
Fonction
Les alvéoles sont le point final du système respiratoire qui commence lorsque nous inspirons de l'air dans la bouche ou le nez. L'air riche en oxygène se déplace le long de la trachée, puis dans l'un des deux poumons via la bronche droite ou gauche. De là, l'air est dirigé à travers des passages de plus en plus petits, appelés bronchioles, au-delà du canal alvéolaire, jusqu'à ce qu'il pénètre finalement dans une alvéole individuelle.
Les alvéoles sont doublées d'une couche fluide connue sous le nom de surfactant qui maintient la forme et la tension superficielle du sac à air. En maintenant la tension superficielle, il y a plus de surface à travers laquelle les molécules d'oxygène et de CO2 peuvent passer.
C'est à cette jonction que les molécules d'oxygène diffusent à travers une seule cellule dans une alvéole, puis une seule cellule dans un capillaire pour entrer dans la circulation sanguine. Dans le même temps, les molécules de dioxyde de carbone, un sous-produit de la respiration cellulaire, sont rediffusées dans l'alvéole où elles sont expulsées du corps par le nez ou la bouche.
La diffusion d'oxygène des alvéoles vers les capillaires se produit car la concentration d'oxygène est plus faible dans les capillaires. De même, le dioxyde de carbone diffuse des capillaires vers les alvéoles où la concentration en dioxyde de carbone est plus faible.
Pendant l'inhalation, les alvéoles se dilatent car la pression négative dans la poitrine est créée par la contraction du diaphragme. Pendant l'expiration, les alvéoles reculent (ressortent) lorsque le diaphragme se détend.
Conditions connexes
Il existe un certain nombre de conditions médicales qui peuvent affecter directement les alvéoles (que nous appelons les maladies pulmonaires alvéolaires). Ces maladies peuvent provoquer une inflammation et des cicatrices des alvéoles ou les faire se remplir d'eau, de pus ou de sang.
En plus des dommages causés par une inflammation ou une infection au sein des alvéoles, le bon fonctionnement dépend du maintien par le corps d'un équilibre entre le sur-gonflage et le sous-gonflage des alvéoles:
- Surdistention: La présence d'un système de soutien du tissu conjonctif sain est nécessaire pour éviter que les alvéoles ne se distendent excessivement. La ventilation mécanique (respiration via un respirateur) est un exemple de blessure pouvant entraîner une surdistention.
- Dysfonctionnement du surfactant: Le surfactant empêche les alvéoles de s'affaisser complètement entre les respirations. Pour comprendre pourquoi c'est important, vous pouvez imaginer comment il est plus facile de faire exploser un ballon qui a été partiellement gonflé par rapport à l'explosion d'un ballon complètement effondré. Des conditions médicales telles que la BPCO, le syndrome de détresse respiratoire chez les nourrissons, l'asthme, la fibrose interstitielle, ainsi que certaines conditions génétiques peuvent provoquer un dysfonctionnement du surfactant conduisant à un effondrement des alvéoles.
Parmi les conditions impliquant les alvéoles:
Emphysème
L'emphysème est une condition dans laquelle l'inflammation dans les poumons provoque la dilatation et la destruction des alvéoles. En plus de la perte d'alvéoles, les parois cellulaires des sacs aériens qui restent commencent à durcir et à perdre leur élasticité. Cela rend difficile l'expulsion de l'air des poumons (une condition appelée piégeage d'air).
Le piégeage d'air explique pourquoi l'expiration plutôt que l'inhalation est généralement plus difficile chez les personnes atteintes d'emphysème. Cette incapacité à expulser l'air entraîne une dilatation supplémentaire des alvéoles et une perte de fonction accrue.
Pneumonie
La pneumonie est une infection qui enflamme les alvéoles d'un ou des deux poumons et peut entraîner le remplissage des sacs aériens avec du pus.
Tuberculose
La tuberculose est une maladie bactérienne infectieuse caractérisée par la croissance de nodules dans les tissus des poumons. La maladie infecte principalement les alvéoles lorsque les bactéries sont inhalées, provoquant la formation de pus dans les sacs aériens.
Carcinome bronchioloalvéolaire (BAC)
Le carcinome bronchioloalvéolaire (BAC) est une forme de cancer du poumon qui est maintenant plutôt considérée comme un sous-type d'adénocarcinome pulmonaire. Ces cancers commencer dans les alvéoles et se retrouvent souvent de manière diffuse dans un ou les deux poumons.
Contrairement à de nombreux cancers qui se propagent à travers le système lymphatique et / ou la circulation sanguine vers des régions éloignées du corps, le BAC se propage principalement par les voies respiratoires (métastases aérogènes) vers d'autres régions des poumons.
Syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA)
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est une affection pulmonaire potentiellement mortelle qui empêche l'oxygène d'atteindre les poumons lorsque les liquides commencent à s'accumuler dans les alvéoles. Le SDRA est courant chez les patients gravement malades.
Syndrome de détresse respiratoire (SDR)
Le syndrome de détresse respiratoire (SDR) est observé chez les bébés prématurés dont le corps n'a pas encore produit suffisamment de surfactant pour tapisser les alvéoles, et par conséquent, moins de surface est disponible pour l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone.
Œdème pulmonaire
L'œdème pulmonaire est une affection causée par un excès de liquide dans les poumons qui s'accumule dans les alvéoles et peut entraîner une insuffisance respiratoire.
Protéinose alvéolaire
La protéinose alvéolaire pulmonaire est une maladie rare dans laquelle les protéines s'accumulent dans les alvéoles. Il s'agit le plus souvent d'une maladie auto-immune, survenant chez les adultes âgés de 20 à 50 ans, mais pouvant également survenir comme une maladie congénitale (dès la naissance).
Fumeur
En tant que facteur de risque unique de maladie pulmonaire, la fumée de tabac est connue pour affecter les voies respiratoires à tous les niveaux. Cela inclut les alvéoles.
Les alvéoles sont constituées de collagène et d'élastine qui confèrent aux sacs leur élasticité. Le tabagisme endommage les deux, provoquant le durcissement et l'épaississement des sacs. Le tabagisme dilate également activement les vaisseaux sanguins, empêchant l'échange d'oxygène et de CO2.
La fumée de cigarette affecte également le fonctionnement des alvéoles, causant des dommages jusqu'au niveau moléculaire. Cela perturbe la capacité de notre corps à se réparer comme il le pourrait à la suite d'une infection ou d'un traumatisme. En tant que tel, les dommages alvéolaires peuvent progresser sans entrave car les poumons sont constamment exposés à des fumées toxiques.
Un mot de Verywell
Les alvéoles assurent l'une des fonctions les plus importantes de notre corps. Ils sont la porte d'entrée par laquelle l'oxygène pénètre dans notre circulation sanguine et le principal moyen par lequel certains des déchets du métabolisme (dioxyde de carbone) sortent du corps.
Les maladies qui affectent les alvéoles peuvent entraîner une réduction de l'apport d'oxygène aux tissus de notre corps et, par conséquent, entraîner des dommages (dus à l'hypoxie) à tous les principaux organes.
Physiologie du fonctionnement de la respiration