Voies respiratoires - Respiratory tract

Voies respiratoires
Illu conduit des passages.svg
Conduire des passages
Détails
Système Système respiratoire
Identifiants
FMA 265130
Terminologie anatomique

Les voies respiratoires sont la subdivision du système respiratoire impliquée dans le processus de respiration chez les mammifères . Les voies respiratoires sont tapissées de muqueuse respiratoire ou d' épithélium respiratoire .

L'air est respiré par le nez jusqu'à la cavité nasale , où une couche de muqueuse nasale agit comme un filtre et piège les polluants et autres substances nocives présentes dans l'air. Ensuite, l'air pénètre dans le pharynx , un passage qui contient l'intersection entre l' œsophage et le larynx . L'ouverture du larynx comporte un lambeau de cartilage spécial, l' épiglotte , qui s'ouvre pour laisser passer l'air mais se ferme pour empêcher les aliments de pénétrer dans les voies respiratoires.

Du larynx , l'air se déplace dans la trachée et descend jusqu'à l'intersection connue sous le nom de carène qui se ramifie pour former les bronches primaires (principales) droite et gauche . Chacune de ces bronches se ramifie en une bronche secondaire (lobaire) qui se ramifie en bronches tertiaires (segmentaires) , qui se ramifient en voies respiratoires plus petites appelées bronchioles qui finissent par se connecter à de minuscules structures spécialisées appelées alvéoles qui fonctionnent dans les échanges gazeux .

Les poumons qui sont situés dans la cavité thoracique , sont protégés des dommages physiques par la cage thoracique . À la base des poumons se trouve une feuille de muscle squelettique appelée diaphragme . Le diaphragme sépare les poumons de l' estomac et des intestins . Le diaphragme est également le principal muscle de la respiration impliqué dans la respiration et est contrôlé par le système nerveux sympathique .

Les poumons sont enfermés dans une membrane séreuse qui se replie sur elle-même pour former la plèvre – une barrière protectrice à deux couches. La plèvre viscérale interne recouvre la surface des poumons et la plèvre pariétale externe est attachée à la surface interne de la cavité thoracique. Les plèvres renferment une cavité appelée cavité pleurale qui contient du liquide pleural . Ce fluide est utilisé pour diminuer la quantité de friction que les poumons subissent pendant la respiration.

Structure

Système respiratoire complet

Les voies respiratoires sont divisées en voies aériennes supérieures et voies aériennes inférieures . Les voies respiratoires supérieures ou les voies respiratoires supérieures comprennent le nez et les voies nasales, les sinus paranasaux , le pharynx et la partie du larynx au-dessus des cordes vocales (cordes). Les voies respiratoires inférieures ou voies respiratoires inférieures comprennent la partie du larynx située sous les cordes vocales, la trachée , les bronches et les bronchioles . Les poumons peuvent être inclus dans les voies respiratoires inférieures ou comme entité séparée et comprennent les bronchioles respiratoires, canaux alvéolaires , les sacs alvéolaires , et des alvéoles .

Les voies respiratoires peuvent également être divisées en une zone conductrice et une zone respiratoire , selon la distinction de transporter des gaz ou de les échanger .

La zone conductrice comprend des structures à l'extérieur des poumons – le nez , le pharynx , le larynx et la trachée , et des structures à l'intérieur des poumons – les bronches, les bronchioles et les bronchioles terminales. La zone de conduction conduit l'air respiré qui est filtré, réchauffé et humidifié vers les poumons. Il représente la 1ère à la 16ème division des voies respiratoires. La zone conductrice est la majeure partie des voies respiratoires qui conduit les gaz dans et hors des poumons, mais exclut la zone respiratoire qui échange des gaz. La zone conductrice fonctionne également pour offrir une voie de faible résistance pour le flux d'air. Il assure un rôle de défense majeur par ses capacités de filtrage.

La zone respiratoire comprend les bronchioles respiratoires, les canaux alvéolaires et les alvéoles, et est le site d' échange d'oxygène et de dioxyde de carbone avec le sang. Les bronchioles respiratoires et les canaux alvéolaires sont responsables de 10 % des échanges gazeux. Les alvéoles sont responsables des 90 % restants. La zone respiratoire représente la 16e à la 23e division des voies respiratoires.

À partir des bronches, les tubes de division deviennent progressivement plus petits avec environ 20 à 23 divisions avant de se terminer à un alvéole

Des voies respiratoires supérieures

Détails des voies respiratoires supérieures.

Les voies respiratoires supérieures peuvent désigner les parties du système respiratoire situées au-dessus de l' angle sternal (à l'extérieur du thorax ), au-dessus des cordes vocales ou au-dessus du cartilage cricoïde . Le larynx est parfois inclus dans les voies respiratoires supérieures et inférieures. Le larynx est également appelé la boîte vocale et possède le cartilage associé qui produit le son. Le tractus est constitué de la cavité nasale et des sinus paranasaux , du pharynx ( nasopharynx , oropharynx et laryngopharynx ) et comprend parfois le larynx.

Voies respiratoires inférieures

Parties des voies respiratoires inférieures.

Les voies respiratoires inférieures ou voies respiratoires inférieures sont dérivées de l' intestin antérieur en développement et comprennent la trachée , les bronches (primaires, secondaires et tertiaires), les bronchioles (y compris terminales et respiratoires) et les poumons (y compris les alvéoles ). Il comprend aussi parfois le larynx.

Les voies respiratoires inférieures sont également appelées arbre respiratoire ou arbre trachéobronchique , pour décrire la structure ramifiée des voies respiratoires fournissant de l'air aux poumons, et comprend la trachée, les bronches et les bronchioles.

À chaque point de division ou génération , une voie respiratoire se divise en deux voies respiratoires ou plus petites. L'arbre respiratoire humain peut comprendre en moyenne 23 générations, tandis que l'arbre respiratoire de la souris compte jusqu'à 13 générations. Les divisions proximales (celles les plus proches de la cime de l'arbre, comme les bronches) servent principalement à transmettre l'air aux voies respiratoires inférieures. Les divisions ultérieures, notamment la bronchiole respiratoire, les canaux alvéolaires et les alvéoles, sont spécialisées dans les échanges gazeux .

La trachée est le plus gros tube des voies respiratoires et se compose d' anneaux trachéaux de cartilage hyalin . Elle se divise en deux bronches, une bronche principale gauche et une bronche droite . Les bronches se ramifient en sections plus petites à l'intérieur des poumons, appelées bronchioles . Ces bronchioles donnent naissance à des sacs aériens dans les poumons appelés alvéoles .

Les poumons sont les plus gros organes des voies respiratoires inférieures. Les poumons sont suspendus dans la cavité pleurale du thorax. Les plèvres sont deux membranes minces, d'une épaisseur de couche cellulaire, qui entourent les poumons. L'intérieur ( plèvre viscérale ) recouvre les poumons et l'extérieur ( plèvre pariétale ) tapisse la surface intérieure de la paroi thoracique. Cette membrane sécrète une petite quantité de liquide, permettant aux poumons de se déplacer librement dans la cavité pleurale tout en se dilatant et en se contractant pendant la respiration. Les poumons sont divisés en différents lobes. Le poumon droit est plus gros que le gauche, car le cœur est situé à gauche de la ligne médiane. Le poumon droit a trois lobes - supérieur, moyen et inférieur (ou supérieur, moyen et inférieur), et le poumon gauche en a deux - supérieur et inférieur (ou supérieur et inférieur), plus une petite partie en forme de langue de la partie supérieure lobe connu sous le nom de lingula. Chaque lobe est ensuite divisé en segments appelés segments bronchopulmonaires . Chaque poumon a une surface costale adjacente à la cage thoracique; une surface diaphragmatique, qui fait face vers le bas vers le diaphragme ; et une surface médiastinale, qui fait face au centre de la poitrine, et se trouve contre le cœur, les gros vaisseaux et la carène où les deux bronches principales se ramifient à partir de la base de la trachée.

Les alvéoles sont de minuscules sacs aériens dans les poumons où se déroulent les échanges gazeux. Le nombre moyen d'alvéoles dans un poumon humain est de 480 millions. Lorsque le diaphragme se contracte, une pression négative est générée dans le thorax et de l'air s'engouffre pour remplir la cavité. Lorsque cela se produit, ces sacs se remplissent d'air, ce qui fait que le poumon se dilate. Les alvéoles sont riches en capillaires, appelés capillaires alvéolaires. Ici, les globules rouges absorbent l'oxygène de l'air puis le ramènent sous forme d'oxyhémoglobine, pour nourrir les cellules. Les globules rouges transportent également du dioxyde de carbone ( CO
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) loin des cellules sous forme de carbaminohémoglobine et la libérer dans les alvéoles par les capillaires alvéolaires. Lorsque le diaphragme se détend, une pression positive est générée dans le thorax et l'air sort des alvéoles en expulsant le dioxyde de carbone.

Microanatomie

Épithélium respiratoire

Les voies respiratoires sont recouvertes d' épithélium , qui varie le long des voies. Il existe des glandes et du mucus produits par les cellules caliciformes dans certaines parties, ainsi que des muscles lisses , de l' élastine ou du cartilage . La majeure partie de l'épithélium (du nez aux bronches) est recouverte d'un épithélium cylindrique pseudostratifié cilié , communément appelé épithélium respiratoire . Les cils battent dans une direction, déplaçant le mucus vers la gorge où il est avalé. En descendant les bronchioles, les cellules prennent une forme plus cubique mais sont toujours ciliées.

Les glandes sont abondantes dans les voies respiratoires supérieures, mais elles sont moins nombreuses dans le bas et elles sont absentes à partir des bronchioles. Il en va de même pour les cellules caliciformes, bien qu'il y en ait disséminées dans les premières bronchioles.

Le cartilage est présent jusqu'aux petites bronches. Dans la trachée, ce sont des anneaux en forme de C de cartilage hyalin , tandis que dans les bronches le cartilage prend la forme de plaques intercalées. Le muscle lisse commence dans la trachée, où il rejoint les anneaux de cartilage en forme de C. Il continue le long des bronches et des bronchioles, qu'il encercle complètement. Au lieu de cartilage dur, les bronches et les bronchioles sont composées de tissu élastique.


Les poumons sont constitués de treize types de cellules différentes, onze types de cellules épithéliales et deux types de cellules mésenchymateuses . Les cellules épithéliales forment la muqueuse de la trachée et des bronches, tandis que les cellules mésenchymateuses tapissent les poumons.

Une fonction

La plupart des voies respiratoires n'existent que comme un système de canalisation pour que l'air circule dans les poumons, et les alvéoles sont la seule partie des poumons qui échange de l' oxygène et du dioxyde de carbone avec le sang .

Respiration

La respiration est le processus rythmique de la respiration , dans lequel l'air est aspiré dans les alvéoles des poumons par inhalation et ensuite expulsé par expiration . Lorsqu'un être humain inhale, l'air circule dans la trachée, à travers les bronches et dans les poumons. L'ensemble du tractus est protégé par la cage thoracique, la colonne vertébrale et le sternum . Dans les poumons, l'oxygène de l'air inhalé est transféré dans le sang et circule dans tout le corps. Le dioxyde de carbone (CO 2 ) est transféré du retour du sang sous forme gazeuse dans les poumons et expiré par les voies respiratoires inférieures puis supérieures, pour terminer le processus de respiration .

Contrairement à la trachée et aux bronches , les voies aériennes supérieures sont un tube souple et pliable. A ce titre, il doit être capable de résister aux pressions d'aspiration générées par la contraction rythmique du diaphragme qui aspire l'air dans les poumons. Ceci est accompli par la contraction rythmique des muscles des voies respiratoires supérieures, tels que le génioglosse (langue) et les muscles hyoïdes . En plus de l'innervation rythmique du centre respiratoire dans la moelle allongée , les motoneurones contrôlant les muscles reçoivent également une innervation tonique qui définit un niveau de base de rigidité et de taille.

Le diaphragme est le muscle principal qui permet l'expansion et la contraction des poumons. Des muscles plus petits entre les côtes, les intercostaux externes , aident à ce processus.

Défenses contre l'infection

Le revêtement épithélial des voies respiratoires supérieures est parsemé de cellules caliciformes qui sécrètent un mucus protecteur . Cela aide à filtrer les déchets, qui sont finalement soit avalés dans l'environnement très acide de l'estomac, soit expulsés par crachat. L'épithélium qui tapisse les voies respiratoires est recouvert de petits poils appelés cils . Ceux-ci sortent rythmiquement des poumons, déplaçant les particules étrangères de mucus sécrétées vers le laryngopharynx vers le haut et vers l'extérieur, dans un processus appelé clairance mucociliaire , ils empêchent l'accumulation de mucus dans les poumons. Les macrophages dans les alvéoles font partie du système immunitaire qui engloutit et digère tous les agents nocifs inhalés.

Les poils dans les narines jouent un rôle protecteur, emprisonnant les particules telles que la poussière. Le réflexe de toux expulse tous les irritants de la membrane muqueuse vers l'extérieur. Les voies respiratoires des poumons contiennent des anneaux de muscle. Lorsque les passages sont irrités par un allergène, ces muscles peuvent se contracter.

Signification clinique

Les voies respiratoires sont un site fréquent d'infections.

Infection

Infection respiratoire supérieure

Les infections des voies respiratoires supérieures sont probablement les infections les plus courantes dans le monde.

Le système respiratoire est très susceptible de développer des infections dans les poumons. Les nourrissons et les personnes âgées sont plus susceptibles de développer des infections dans leurs poumons parce que leurs poumons ne sont pas aussi forts pour lutter contre ces infections. La plupart de ces infections étaient autrefois mortelles, mais avec de nouvelles recherches et de nouveaux médicaments, elles sont désormais traitables. Avec les infections bactériennes, des antibiotiques sont prescrits, tandis que les infections virales sont plus difficiles à traiter mais toujours curables.

Le rhume et la grippe sont les causes les plus courantes d'une infection des voies respiratoires supérieures, qui peuvent provoquer une maladie plus grave pouvant se développer dans les voies respiratoires inférieures.

Infections des voies respiratoires inférieures

La pneumonie est l' infection des voies respiratoires inférieures la plus courante et la plus fréquente . Cela peut être viral, bactérien ou fongique. Cette infection est très courante car la pneumonie peut être aéroportée, et lorsque vous inhalez cette infection dans l'air, les particules pénètrent dans les poumons et se déplacent dans les sacs aériens. Cette infection se développe rapidement dans la partie inférieure du poumon et remplit le poumon de liquide et d'excès de mucus. Cela provoque des difficultés à respirer et à tousser lorsque les voies respiratoires inférieures tentent de se débarrasser du liquide dans les poumons. Vous pouvez être plus susceptible de développer cette infection si vous souffrez d'asthme, de grippe, de maladie cardiaque ou de cancer.

La bronchite est une autre infection courante qui se produit dans les voies respiratoires inférieures. C'est une inflammation des bronches. Il existe deux formes de cette infection : la bronchite aiguë, qui est traitable et peut disparaître sans traitement, ou la bronchite chronique, qui va et vient, mais affectera toujours les poumons. La bronchite augmente la quantité de mucus naturel dans vos voies respiratoires. La bronchite chronique est courante chez les fumeurs, car le goudron provenant du tabagisme s'accumule avec le temps, obligeant les poumons à travailler plus fort pour se réparer.

La tuberculose est l'une des nombreuses autres infections qui surviennent dans les voies respiratoires inférieures. Vous pouvez contracter cette infection à partir de gouttelettes en suspension dans l'air et, en cas d'inhalation, vous courez un risque de contracter cette maladie. Il s'agit d'une infection bactérienne qui détériore le tissu pulmonaire entraînant des crachats de sang. Cette infection est mortelle si elle n'est pas traitée.

Cancer

3D montrant toujours une augmentation du mucus.

Certains de ces cancers ont des causes environnementales comme le tabagisme. Lorsqu'un produit du tabac est inhalé, la fumée paralyse les cils, provoquant l'entrée de mucus dans les poumons. Fumer fréquemment, au fil du temps, fait mourir les poils des cils et ne peut plus filtrer le mucus. Le goudron de la fumée inhalée pénètre dans les poumons, noircissant les poumons roses. L'accumulation de ce goudron pourrait conduire à terme à un cancer du poumon ou à une maladie pulmonaire obstructive chronique .

MPOC

La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est une maladie courante des voies respiratoires inférieures qui peut être causée par l'exposition à des produits chimiques nocifs ou l'usage prolongé du tabac. Cette maladie est chronique et évolutive, les dommages aux poumons sont irréversibles et éventuellement mortels. La MPOC détruit les alvéoles et les tissus pulmonaires, ce qui rend la respiration très difficile, provoquant un essoufflement , une hyperventilation et une poitrine surélevée. La diminution du nombre d'alvéoles entraîne une perte d'apport d'oxygène aux poumons et une accumulation accrue de dioxyde de carbone. Il existe deux types de BPCO : primaire et secondaire. La BPCO primaire peut être trouvée chez les jeunes adultes. Ce type de MPOC détériore les sacs aériens et la masse pulmonaire. La MPOC secondaire peut être observée chez les personnes âgées qui fument ou ont fumé et qui ont des antécédents de bronchite. La MPOC comprend des symptômes d' emphysème et de bronchite chronique .

Asthme

3D montrant toujours les voies respiratoires rétrécies.

Les bronches sont les principaux passages vers les poumons droit et gauche. Ces voies respiratoires transportent l'oxygène vers les bronchioles à l'intérieur des poumons. L'inflammation des bronches et des bronchioles peut les faire gonfler, ce qui peut conduire à une crise d' asthme . Cela se traduit par une respiration sifflante , une oppression thoracique et de graves difficultés respiratoires. Il existe différents types d'asthme qui affectent les fonctions des bronches. Les allergies peuvent également déclencher une réaction allergique, provoquant un gonflement des bronches; en conséquence, le passage d'air va gonfler ou se fermer complètement.

Respiration buccale

En général, l'air est inhalé par le nez . Il peut être inhalé par la bouche s'il n'est pas possible de respirer par le nez. Cependant, la respiration buccale chronique peut provoquer une sécheresse de la bouche et entraîner des infections.

Voir également

Les références