Alveólos Pulmonares Caractéristiques, Fonctions, Anatomie



Le alvéoles pulmonaires Ce sont de petits sacs situés dans les poumons des mammifères, entourés d'un réseau de capillaires sanguins. Au microscope, on distingue dans une alvéole la lumière de l'alvéole et la paroi de celle-ci, constituée de cellules épithéliales.

Ils contiennent également des fibres de tissu conjonctif qui leur donnent leur élasticité caractéristique. Dans l'épithélium alvéolaire, on peut distinguer les cellules plates de type I et les cellules cubiques de type II. Sa fonction principale consiste à assurer l'échange de gaz entre l'air et le sang.

Lorsque le processus respiratoire se produit, l'air pénètre dans le corps par la trachée, où il se dirige vers une série de tunnels à l'intérieur des poumons. Au bout de ce réseau complexe de tubes se trouvent les sacs alvéolaires, où l'air entre et est absorbé par les vaisseaux sanguins.

Déjà dans le sang, l'oxygène dans l'air est séparé du reste des composants, tels que le dioxyde de carbone. Ce dernier composé est éliminé de l'organisme par le processus d'expiration.

Index

  • 1 Caractéristiques générales
    • 1.1 Système respiratoire chez les mammifères
  • 2 fonctions
  • 3 anatomie
    • 3.1 Types de cellules dans les alvéoles
    • 3.2 cellules de type I
    • 3.3 cellules de type II
    • 3.4 Fibroblastes interstitiels
    • 3.5 macrophages alvéolaires
    • 3.6 pores de Kohn
  • 4 Comment se passe l'échange de gaz?
    • 4.1 Échange gazeux: pressions partielles
    • 4.2 Transport des gaz tissulaires dans le sang
    • 4.3 Transport des gaz sanguins vers les alvéoles
    • 4.4 Inconvénients des échanges gazeux dans les poumons
  • 5 Pathologies associées aux alvéoles
    • 5.1 efisème pulmonaire
    • 5.2 Pneumonie
  • 6 références

Caractéristiques générales

À l'intérieur des poumons se trouve un tissu à texture spongieuse formé d'un nombre assez élevé d'alvéoles pulmonaires: de 400 à 700 millions dans les deux poumons d'un humain adulte en bonne santé. Les alvéoles sont des structures en forme de sac recouvertes à l'intérieur par une substance collante.

Chez les mammifères, chaque poumon contient des millions d'alvéoles, intimement associées au réseau vasculaire. Chez l'homme, l'aire des poumons se situe entre 50 et 90 m2 et il contient 1000 km de capillaires sanguins.

Ce nombre élevé est essentiel pour assurer l'apport en oxygène requis et répondre ainsi au métabolisme élevé des mammifères, principalement dû à l'endothermie du groupe.

Système respiratoire chez les mammifères

L'air entre par le nez, spécifiquement par les "Nostrilos"; Cela passe à la cavité nasale et de là aux narines internes reliées au pharynx. Ici convergent deux voies: respiratoire et digestif.

La glotte s'ouvre sur le larynx puis sur la trachée. Ceci est divisé en deux bronches, une dans chaque poumon; à leur tour, les bronches sont divisées en bronchioles, qui sont des tubes plus petits et conduisent aux canaux alvéolaires et aux alvéoles.

Fonctions

La fonction principale des alvéoles est de permettre l'échange de gaz, vital pour les processus respiratoires, permettant à l'oxygène d'entrer dans le sang pour être transporté dans les tissus du corps.

De la même manière, les alvéoles pulmonaires participent à l'élimination du dioxyde de carbone du sang lors des processus d'inhalation et d'expiration.

Anatomie

Les alvéoles et les canaux alvéolaires sont constitués d'un endothélium monocouche très mince qui facilite l'échange de gaz entre l'air et les capillaires sanguins. Ils ont un diamètre approximatif de 0,05 et 0,25 mm, entourés de boucles capillaires. Ils sont arrondis ou polyédriques.

Entre chaque alvéole consécutif se trouve le septum interalvéolaire, qui est la paroi commune entre les deux. La frontière de ces septa forme les anneaux basaux formés par les cellules musculaires lisses et recouverts par un épithélium cubique simple.

À l'extérieur d'une alvéole se trouvent les capillaires sanguins qui, avec la membrane alvéolaire, forment la membrane alvéolo-capillaire, la région où l'échange de gaz a lieu entre l'air qui pénètre dans les poumons et le sang dans les capillaires.

En raison de son organisation particulière, les alvéoles pulmonaires ressemblent à un nid d’abeille. Ils sont constitués à l'extérieur par une paroi de cellules épithéliales appelées pneumocytes.

Accompagnant la membrane alvéolaire, les cellules sont chargées de la défense et du nettoyage des alvéoles, appelées macrophages alvéolaires.

Types de cellules dans les alvéoles

La structure des alvéoles a été largement décrite dans la littérature et comprend les types de cellules suivants: type I médiant l’échange de gaz, fonctions sécrétoires et immunitaires de type II, cellules endothéliales, macrophages alvéolaires impliqués dans la fibroblastes interstitiels et de défense.

Cellules de type I

Les cellules de type I se caractérisent par leur incroyablement mince et plat, probablement pour faciliter l'échange de gaz. Ils se trouvent sur environ 96% de la surface des alvéoles.

Ces cellules expriment un nombre important de protéines, y compris T1-α, aquaporine 5, canaux ioniques, récepteurs de l'adénosine et gènes de résistance à plusieurs médicaments.

La difficulté d'isoler et de cultiver ces cellules a entravé leur étude approfondie. Cependant, une fonction possible de l'homostèse dans les poumons se pose, telle que le transport des ions, de l'eau et la participation au contrôle de la prolifération cellulaire.

La manière de surmonter ces difficultés techniques consiste à étudier les cellules par des méthodes moléculaires alternatives, appelées puces à ADN. En utilisant cette méthodologie, il a été conclu que les cellules de type I sont également impliquées dans la protection contre les dommages oxydatifs.

Cellules de type II

Les cellules de type II sont de forme cubique et sont généralement situées aux coins des alvéoles chez les mammifères, avec seulement 4% de la surface alvéolaire restante.

Ses fonctions comprennent la production et la sécrétion de biomolécules telles que les protéines et les lipides qui constituent les surfactants pulmonaires.

Les surfactants pulmonaires sont des substances composées principalement de lipides et d'une petite partie protéique, qui aident à réduire la tension superficielle dans les alvéoles. Le plus important est la dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC).

Les cellules de type II sont impliquées dans la défense immunitaire des alvéoles, sécrétant plusieurs types de substances telles que les cytokines, dont le rôle est le recrutement de cellules inflammatoires dans les poumons.

En outre, plusieurs modèles animaux ont montré que les cellules de type II sont responsables du maintien de l'espace alvéolaire des fluides et participent également au transport du sodium.

Fibroblastes interstitiels

Ces cellules ont la forme d'un fuseau et sont caractérisées par une longue extension d'actine. Sa fonction est la sécrétion de la matrice cellulaire dans les alvéoles pour maintenir sa structure.

De la même manière, les cellules peuvent gérer le flux sanguin en le réduisant le cas échéant.

Macrophages alvéolaires

Les alvéoles abritent des cellules possédant des propriétés phagocytaires dérivées de monocytes sanguins appelés macrophages alvéolaires.

Celles-ci sont responsables de l'élimination par le processus de phagocytose des particules étrangères qui ont pénétré dans les alvéoles, telles que des poussières ou des microorganismes infectieux tels que Mycobacterium tuberculosis. En outre, les cellules sanguines phagocytaires qui pourraient pénétrer dans les alvéoles en cas d'insuffisance cardiaque.

Ils se caractérisent par une couleur brune et une série de prologues variés. Les lysosomes sont assez abondants dans le cytoplasme de ces macrophages.

La quantité de macrophages peut augmenter si le corps présente une maladie liée au cœur, si l'individu consomme des amphétamines ou des cigarettes.

Kohn pores

Il s’agit d’une série de pores situés dans les alvéoles situées dans les septa interalvéolaires, qui relient un alvéole à un autre et permettent la circulation de l’air entre eux.

Comment se passe l'échange de gaz?

L'échange de gaz entre l'oxygène (O2) et dioxyde de carbone (CO2) est le but principal des poumons.

Ce phénomène se produit dans les alvéoles pulmonaires, où le sang et le gaz sont à une distance minimale d'environ un micron. Ce processus nécessite deux conduits ou canaux pompés correctement.

L'un d'eux est le système vasculaire du poumon entraîné par la région droite du cœur, qui envoie du sang veineux mixte (constitué de sang veineux du cœur et des autres tissus par le retour veineux) à la région où il se produit en échange.

Le deuxième canal est l'arbre trachéobronchique, dont la ventilation est pilotée par les muscles impliqués dans la respiration.

En général, le transport de tout gaz est régi principalement par deux mécanismes: la convection et la diffusion; le premier est réversible, le second ne l'est pas.

Échange gazeux: pressions partielles

Lorsque l'air pénètre dans le système respiratoire, sa composition change et devient saturée de vapeur d'eau. En atteignant les alvéoles, l'air se mélange à l'air qui reste des restes du cercle respiratoire précédent.

Grâce à cette combinaison, la pression partielle de l'oxygène diminue et celle du dioxyde de carbone augmente. Comme la pression partielle de l'oxygène est plus grande dans les alvéoles que dans le sang qui pénètre dans les capillaires du poumon, l'oxygène pénètre dans les capillaires par diffusion.

De même, la pression partielle du dioxyde de carbone est plus grande dans les capillaires des poumons que dans les alvéoles. Par conséquent, le dioxyde de carbone passe dans les alvéoles par un simple processus de diffusion.

Transport des gaz tissulaires dans le sang

L'oxygène et des quantités importantes de dioxyde de carbone sont transportés par des "pigments respiratoires", parmi lesquels l'hémoglobine, qui est la plus populaire parmi les groupes de vertébrés.

Le sang responsable du transport de l'oxygène des tissus vers les poumons doit également transporter le dioxyde de carbone des poumons.

Cependant, le dioxyde de carbone peut être transporté d'autres manières, il peut être transmis par le sang et dissous dans le plasma; En outre, il peut se propager aux érythrocytes sanguins.

Dans les érythrocytes, la majorité du dioxyde de carbone passe dans l'acide carbonique grâce à l'enzyme carbonique anhydrase. La réaction se déroule comme suit:

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Les ions hydrogène issus de la réaction se combinent à l'hémoglobine pour former la désoxyhémoglobine. Cette union empêche une diminution soudaine du pH dans le sang; en même temps, la libération d'oxygène se produit.

Les ions bicarbonates (HCO3-) quitter l'érythrocyte par échange d'ions chlore. Contrairement au dioxyde de carbone, les ions bicarbonates peuvent rester dans le plasma en raison de leur grande solubilité. La présence de dioxyde de carbone dans le sang provoquerait une apparence similaire à celle d'une boisson gazeuse.

Transport des gaz sanguins vers les alvéoles

Comme indiqué par les flèches dans les deux sens, les réactions décrites ci-dessus sont réversibles; c'est-à-dire que le produit peut être reconverti en réactifs initiaux.

Au moment où le sang atteint les poumons, le bicarbonate pénètre à nouveau dans les érythrocytes sanguins. Comme dans le cas précédent, pour que l'ion bicarbonate pénètre, un ion de chlore doit s'échapper de la cellule.

A ce moment, la réaction se produit en sens inverse avec la catalyse de l'enzyme anhydrase carbonique: le bicarbonate réagit avec l'ion hydrogène et est reconverti en dioxyde de carbone qui diffuse dans le plasma et de là vers les alvéoles.

Inconvénients des échanges gazeux dans les poumons

Les échanges gazeux se produit uniquement dans les conduits alvéolaires et alvéolaires, qui sont à l'extrémité des branches des tubes.

On peut donc parler d'un « espace mort », qui se produit le passage de l'air dans les poumons, mais pas effectué l'échange gazeux.

Si nous le comparons à d’autres groupes d’animaux, tels que le poisson, ils ont un système d’échange de gaz à sens unique très efficace. De même, les oiseaux ont un système de sacs aériens et de parabronchi où l'échange d'air se produit, ce qui augmente l'efficacité du processus.

la ventilation humaine est si inefficace que nouvelle inspiration ne peut restaurer un air sixième, laissant le reste de l'air emprisonné dans les poumons.

Pathologies associées aux alvéoles

Efesus pulmonaire

Cette condition consiste en une lésion et une inflammation des alvéoles; Par conséquent, le corps ne peut pas recevoir de l'oxygène provoque la toux et rend la récupération difficile de souffle, en particulier dans les activités physiques. Le tabagisme est l'une des causes les plus courantes de cette pathologie.

Pneumonie

La pneumonie est causée par une infection bactérienne ou virale dans les voies respiratoires et provoque un processus inflammatoire avec la présence de pus ou de fluides à l'intérieur des alvéoles, empêchant ainsi la consommation d'oxygène, entraînant de graves difficultés respiratoires.

Références

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