ANATOMIE DE L’APPAREIL RESPIRATOIRE :

L’appareil respiratoire est composé de deux parties. L’une est constituée des « voies aériennes supérieures » destinées à la conduction de l’air et l’autre du « parenchyme pulmonaire », vaste surface d’échange entre l’air et le sang, représenté surtout par les alvéoles pulmonaires.

Le parenchyme pulmonaire est un organe collecteur. Il fournit aux globules rouges l’oxygène qu’ils transporteront jusqu’aux cellules. Il est formé d’un ensemble de voies aboutissant à de fines ramifications, posées au contact des capillaires de la petite circulation : ce sont ses « éléments actifs » [4].

1)- Les voies aériennes supérieures :

Les voies aériennes supérieures comprennent une série de cavités communicantes qui permettent d’acheminer l’air jusqu’au poumon.

1.1)- Les fosses nasales :

Les fosses nasales, séparées par une cloison médiane, sont formées par deux cavités. Elles sont ouvertes en avant par les narines de squelette cartilagineux et en arrière dans le rhinopharynx par les choanes.

Au niveau de la cavité nasale, les cornets vont permettre de réchauffer l’air inspiré à 37°C, mais aussi de l’humidifier en le saturant à 100% en vapeur d’eau. Les cornets nasaux (figure 2), au nombre de trois par narine, sont des superpositions d'os longs, étroits et courbes, recouverts d'une épaisse couche de tissu, très vascularisée, érectile et glandulaire. Leur rôle est de conditionner l’air inspiré et de ralentir le flux aérien afin de favoriser les échanges thermodynamiques avec la muqueuse respiratoire.

La cavité nasale est par ailleurs tapissée de poils courts et épais appelés vibrisses, qui vont permettre de bloquer, au niveau du nez, les particules de taille supérieure à 10μm et les empêcher d’aller plus profondément dans l’appareil respiratoire. La paroi des fosses nasales est tapissée de muqueuse pituitaire qui remplit deux rôles. La muqueuse respiratoire tapisse la partie inférieure. Elle est rouge, vascularisée et contient des glandes à mucus et des cellules à cils vibratiles. Son rôle est de réchauffer, humidifier et filtrer l’air qui y chemine. La muqueuse supérieure est blanchâtre, c’est la muqueuse olfactive où se trouvent les cellules d’origine du nerf olfactif.

Les fosses nasales possèdent alors quatre parois. La paroi médiane est représentée par la cloison ou septum nasale qui sépare les deux fosses nasales. La paroi latérale est irrégulière et marquée par les cornets. Elle situe les foramens des sinus. La présence des cornets ralentit le flux de l’air dans la partie supérieure des fosses nasales pour l’olfaction, tandis que le flux d’air dans la partie inférieure chemine plus directement vers le pharynx. La paroi supérieure est formée par une lame osseuse de l’ethmoïde criblée qui laisse passer les filets des nerfs

olfactifs. La paroi inférieure correspond au palais qui sépare les fosses nasales de la cavité buccale. Toutes les parois sont tapissées par une muqueuse. Les sinus para-nasaux (figure 3) sont des cavités situées dans les pièces osseuses de la face (ethmoïde, sphénoïde, maxillaire et frontal) qui s’ouvrent dans les fosses nasales. Ils permettent d’augmenter la surface de la muqueuse, allègent le poids de la face et forment une caisse de résonnance aux sons produits. Enfin, l’écoulement des larmes des cavités orbitaires chemine dans les canaux lacrymo-nasaux qui s’abouchent dans les fosses nasales [3, 4, 5].

Figure 2 : Vue antérieure de la face gauche (à droite) et vue antérieure ostéologique de la face droite (à gauche) montrant les cavités sinusales et la forme pyramidale des fosses nasales.

Figure 3 : Les sinus de la face.

1.2)- Le pharynx :

Le pharynx est l’endroit où communiquent la bouche et l’œsophage mais aussi les fosses nasales et le larynx. C’est un lieu de croisement des voies aériennes et des voies digestives. Son rôle est d’obturer la voie aérienne lors de la déglutition.

Le pharynx est un conduit musculo-membraneux vertical étendu de la base du crâne jusqu’au niveau de la sixième vertèbre cervicale. Les muscles sont les constricteurs du pharynx (figure 4). C’est un carrefour aéro-digestif. Il est divisé en rhinopharynx, oropharynx et hypopharynx (figure 5).

Le rhinopharynx est situé en arrière des fosses nasales, après les choanes. Il est le lieu de l’abouchement de la trompe auditive qui relie l’oreille moyenne à l’atmosphère endopharyngée. Il contient des îlots lymphoïdes ou végétations. Il est limité en bas par le palais. L’oropharynx s’ouvre dans la cavité buccale par l’isthme du gosier où se trouvent les tonsilles palatines (amygdales pharyngées). C’est le véritable carrefour aéro-digestif situé en arrière de la base de la langue, limitée en bas par l’os hyoïde. L’hypopharynx est aussi appelé laryngolarynx. Il communique en avant avec l’orifice supérieur du larynx pour la voie aérienne et en bas avec l’œsophage cervical pour la voie digestive.

Figure 4 : Vue latérale du larynx (en avant) et du pharynx (en arrière).

1.3)- Le larynx :

Le larynx est un conduit des voies aériennes pures, mais aussi l’organe de la phonation. Il est composé d’un squelette cartilagineux, de ligaments, de membranes et de muscles. Il est tapissé d’une muqueuse.

Le cartilage thyroïde est le plus volumineux. Il forme la proéminence laryngée de la pomme d’Adam. Il est ouvert en arrière. Ses faces externes donnent insertion aux muscles et ses faces internes donnent insertion aux ligaments et membranes. Le cartilage épiglottique est médian, incliné en arrière. Il est articulé avec le cartilage thyroïde. Il limite le vestibule laryngé. Lors de la déglutition, il bascule pour fermer ce vestibule et empêcher l’inhalation du bol alimentaire. Lecartilage cricoïde limite le larynx en bas et la trachée en haut. Il ressemble à un anneau articulé avec le cartilage thyroïde. Il est articulé avec les cartilages aryténoïdes. Ces cartilages aryténoïdes ont la forme de deux petites pyramides sur lesquelles s’insèrent les deux ligaments vocaux (qui forment avec la muqueuse des plis vocaux les cordes vocales). C’est par la mobilisation en abduction des cartilages aryténoïdes que la fente laryngée ou fente glottique s’ouvre pour moduler les sons émis par la vibration des plis vocaux. Au-dessus des ligaments vocaux s’insèrent les ligaments vestibulaires qui limitent la fente vestibulaire au-dessus de la fente glottique.

Le larynx est innervé par les nerfs laryngés supérieurs et les nerfs laryngés inférieurs (ou nerfs récurrents), tous branches des nerfs vagues (ou nerf cardio-pneumo-entérique ou Xème paire des nerfs crâniens). Le nerf récurrent gauche nait dans le médiastin sous la crosse de l’aorte alors que le nerf récurrent droit nait dans la région du dôme pleural droit sous l’artère sub-clavière.

Figure 6 : Coupe sagittale du larynx.

1.4)- La trachée :

La trachée est un conduit aérien fibro-musculo-cartilagineux, d’une longueur de 10 à 12cm et d’un diamètre de 2,5 cm commençant au niveau de C5. Il fait suite au larynx et se divise dans le thorax. Le sternum est en avant, la crosse aortique en arrière. Il a la forme d’un cylindre aplati en arrière constitué de 16 à 20 anneaux cartilagineux incomplets fermés par une membrane conjonctivo-musculaire. La paroi postérieure membraneuse de la trachée comprend le muscle trachéal qui est innervé par les nerfs végétatifs, sympathiques responsables de la dilatation et parasympathique responsable de la constriction. Les anneaux sont unis les uns aux autres par les ligaments interannulaires.

La trachée est en rapport avec le corps thyroïde, l’artère carotide, la veine jugulaire interne, les muscles et les aponévroses du cou et l’œsophage. Elle est tapissée d’un épithélium ayant essentiellement un rôle protecteur du poumon [4,5].

Figure 7 : La trachée.

2)- Le parenchyme pulmonaire : 2.1)- Les bronches :

Les bronches naissent de la bifurcation trachéale et se ramifient dans les poumons. Il y a deux bronches souches, droite et gauche, qui sont deux gros troncs bronchiques et qui se subdivisent dans les poumons au niveau d’une partie appelée hile, en bronches plus petites dites lobaires, qui elles-mêmes se subdivisent en bronches segmentaires, qui elles-mêmes sont à nouveau subdivisées en bronches très petites appelées bronchioles. Ces dernières sont fines comme des cheveuxet qui, à l’extrémité, se ramifient en grappes d’alvéoles semblables à des petits sacs où s’effectuent les échanges gazeux.

L'arbre bronchique est ainsi constitué de : 2 bronches souches, 5 bronches lobaires, 20 segmentaires et environ 3000 bronchioles lobulaires (figure 8).

Figure 8 : L’arbre broncho-pulmonaire.

Ces différentes structures vont former trois zones successives en fonction de leur rôle dans la respiration. De la fin de la trachée aux bronchioles, on trouve la zone de conduction. Cette zone ne possède pas d’alvéoles et ne participe pas aux échanges gazeux. Les bronchioles respiratoires forment la zone de transition. Pouvant être partiellement alvéolées, elles participent aux échanges gazeux en plus d’être des voies de conduction. Les lobules alvéolaires forment la zone respiratoire ou d’échange.

La surface interne des bronches est recouverte par un tapis de cils vibratiles et de mucus permettant de filtrer et rejeter à l’extérieur les principales poussières et débris cellulaires [4,

6,7].

2.2)- Les alvéoles pulmonaires :

Ils sont au nombre de 300 à 500 millions avec une surface d’échange gazeux d’environ 200 m². Ce sont des tous petits sacs remplis d’air, mesurant environ 0,2 mm de diamètre et présentant une paroi très fine au niveau de laquelle ont lieu les échanges gazeux respiratoires. Les alvéoles se gonflent d’air à l’inspiration et se vident lors de l’expiration. La fine paroi est recouverte de très nombreux et très fins vaisseaux sanguins, les capillaires à travers de la paroi desquels se réalise le véritable échange gazeux. La membrane alvéolo-capillaire sépare l’air du sang (provenant des capillaires et des artères pulmonaires) et permet les échanges gazeux facilités par la présence de surfactant [6,7, 8].

Figure 9 : Alvéoles pulmonaires.

2.3)- Les poumons :

Organes volumineux et spongieux situés dans l’enceinte creuse de la cage thoracique, pouvant contenir en tout 3 litres d’air environ à l’âge adulte. Les deux poumons sont séparés par le médiastin. Le poumon gauche pèse environ 600g et le droit 700g. Ils reposent sur la coupole diaphragmatique et leurs sommets se situent à environ 3cm sous la clavicule. Des scissures divisent le poumon droit en trois lobes, le poumon gauche en deux lobes.

La surface des poumons est tapissée par une mince membrane : la plèvre. Celle-ci présente deux feuillets qui renferment entre eux un liquide en toute petite quantité permettant aux deux feuillets et donc aux poumons de glisser dans la cage thoracique lors des inspirations et des expirations [4,7].

3)- Les éléments actifs : 3.1)- La cage thoracique :

La cage thoracique est composée des côtes, du sternum et de la colonne vertébrale. Elle a pour mission de protéger les poumons et le cœur. Elle est déformable et peut augmenter son diamètre antéro-postérieur et transversal lors de l’inspiration et de l’expiration.

3.2)- Les muscles :

Les éléments actifs de l’appareil respiratoire sont aussi composés des muscles agissant sur les côtes et du diaphragme. Le diaphragme est le muscle inspirateur. Il est innervé par le nerf phrénique. Ces trois éléments actifs permettent une augmentation du volume de la cage thoracique.

4)- L’élément intermédiaire : 4.1)- Les plèvres :

Ce sont deux séreuses enveloppant chacune le poumon qui leur correspond. Elles sont composées d’un feuillet viscéral et d’un feuillet pariétal séparés par la cavité pleurale où peuvent s’épancher du sang (hémathorax), de l’air (pneumothorax) ou des liquides inflammatoires (pleurésie). A l’état normal, cet espace contient une mince lame liquidienne qui facilite le glissement des deux feuillets [9].