Trachée - Trachea

Trachée
Illu conduit des passages.svg
Conduire des passages
Détails
Prononciation / T r ə k i ə , t r k i ə /
Partie de Voies respiratoires
Artère branches trachéales de l'artère thyroïdienne inférieure
Veine veine brachiocéphalique , veine azygos accessoire hemiazygos veine
Identifiants
Latin Trachée
Engrener D014132
TA98 A06.3.01.001
TA2 3213
FMA 7394
Terminologie anatomique

La trachée , également connue sous le nom de trachée , est un tube cartilagineux qui relie le larynx aux bronches des poumons , permettant le passage de l' air , et est donc présente chez presque tous les animaux respiratoires à poumons. La trachée s'étend du larynx et se ramifie dans les deux bronches primaires . Au sommet de la trachée, le cartilage cricoïde l' attache au larynx. La trachée est formée d'un certain nombre d'anneaux en forme de fer à cheval, réunis verticalement par des ligaments superposés et par le muscle trachéal à leurs extrémités. L' épiglotte ferme l'ouverture du larynx lors de la déglutition.

La trachée commence à se former au cours du deuxième mois de développement de l'embryon, devenant plus longue et plus fixe dans sa position au fil du temps. C'est un épithélium tapissé de cellules en forme de colonne qui ont des extensions en forme de cheveux appelées cils , avec des cellules caliciformes dispersées qui produisent des mucines protectrices . La trachée peut être affectée par une inflammation ou une infection, généralement à la suite d'une maladie virale affectant d'autres parties des voies respiratoires , telles que le larynx et les bronches , appelées croup , pouvant entraîner une toux aboyante. L'infection par des bactéries affecte généralement la trachée uniquement et peut provoquer un rétrécissement ou même une obstruction. En tant que partie principale des voies respiratoires , lorsqu'elle est obstruée, la trachée empêche l'air d'entrer dans les poumons et une trachéotomie peut donc être nécessaire si la trachée est obstruée. De plus, pendant la chirurgie, si une ventilation mécanique est requise lorsqu'une personne est sous sédation, un tube est inséré dans la trachée , appelé intubation .

Le mot trachée est utilisé pour définir un organe très différent chez les invertébrés que chez les vertébrés. Les insectes ont un système respiratoire ouvert composé de stigmates , de trachées et de trachéoles pour transporter les gaz métaboliques vers et depuis les tissus.

Structure

Blausen 0865 TrachéeAnatomie.png

La trachée d'un adulte a un diamètre intérieur d'environ 1,5 à 2 centimètres (0,59 à 0,79 in) et une longueur d'environ 10 à 11 centimètres (3,9 à 4,3 in); plus large chez les mâles que chez les femelles. Il commence au bas du larynx et se termine à la carène , le point où la trachée se ramifie dans les bronches principales gauche et droite . La trachée est entourée de 16 à 20 anneaux de cartilage hyalin ; ces « anneaux » mesurent 4 mm de haut chez l'adulte, sont incomplets et en forme de C. Les ligaments relient les anneaux. Le muscle trachéal relie les extrémités des anneaux incomplets et longe la paroi arrière de la trachée.

Coupe transversale d'une trachée et d'un œsophage

La trachée commence au bord inférieur du cartilage cricoïde du larynx et se termine à la carène , le point où la trachée se ramifie en bronches principales gauche et droite . La trachée commence au niveau de la sixième vertèbre cervicale (C6) et la carène se trouve au niveau de la quatrième vertèbre thoracique (T4) , bien que sa position puisse changer avec la respiration.

Structures à proximité

La trachée passe par de nombreuses structures du cou et de la poitrine tout au long de son parcours.

Devant la trachée supérieure se trouvent le tissu conjonctif et la peau. Plusieurs autres structures passent ou s'assoient sur la trachée ; l' arc jugulaire , qui relie les deux veines jugulaires antérieures , se situe en avant de la partie supérieure de la trachée. Les muscles sternohyoïdien et sternothyroïdien s'étirent sur toute sa longueur. La glande thyroïde s'étend également sur la trachée supérieure, l'isthme recouvrant les deuxième à quatrième anneaux et les lobes s'étendant jusqu'au niveau du cinquième ou sixième cartilage. Les vaisseaux sanguins de la thyroïde reposent sur la trachée à côté de l'isthme; les artères thyroïdiennes supérieures se rejoignent juste au-dessus et les veines thyroïdiennes inférieures en dessous. Devant la trachée inférieure se trouve le manubrium du sternum , vestige du thymus chez l'adulte. A l'avant gauche se trouvent les gros vaisseaux sanguins l' arc aortique et ses branches l' artère carotide commune gauche et le tronc brachiocéphalique ; et la veine brachiocéphalique gauche . Le plexus cardiaque profond et les ganglions lymphatiques sont également positionnés en avant de la trachée inférieure.

Derrière la trachée, sur toute sa longueur, se trouve l' œsophage , suivi du tissu conjonctif et de la colonne vertébrale . A ses côtés courent les artères carotides et les artères thyroïdiennes inférieures ; et à ses côtés sur sa surface arrière courent les nerfs laryngés récurrents dans la trachée supérieure, et les nerfs vagues dans la trachée inférieure.

Le muscle trachéal se contracte lors de la toux , réduisant la taille de la lumière de la trachée.

Apport sanguin et lymphatique

Ganglions lymphatiques de la trachée.

La partie supérieure de la trachée reçoit et draine le sang par les artères et les veines thyroïdiennes inférieures ; la trachée inférieure reçoit le sang des artères bronchiques. Les artères qui alimentent la trachée le font via de petites branches qui alimentent la trachée par les côtés. Au fur et à mesure que les branches s'approchent de la paroi de la trachée, elles se divisent en branches inférieures et supérieures , qui se joignent aux branches des artères au-dessus et au-dessous ; ceux-ci se divisent ensuite en branches qui alimentent les parties antérieure et postérieure de la trachée. Les artères thyroïdiennes inférieures naissent juste en dessous de l'isthme de la thyroïde, qui se trouve au sommet de la trachée. Ces artères se rejoignent ( anastamoses ) avec les branches ascendantes des artères bronchiques , qui sont des branches directes de l' aorte , pour irriguer la trachée. Les vaisseaux lymphatiques de la trachée se drainent dans les ganglions prétrachéaux qui se trouvent devant la trachée et les ganglions lymphatiques paratrachéaux qui se trouvent à côté.

Développement

Au cours de la quatrième semaine de développement de l'embryon humain à mesure que le bourgeon respiratoire se développe, la trachée se sépare de l' intestin antérieur par la formation de crêtes qui finissent par séparer la trachée de l'œsophage, le septum trachéo - œsophagien . Cela sépare la future trachée de l'œsophage et divise le tube de l'intestin antérieur en tube laryngotrachéal. Au début de la cinquième semaine, les bronches principales gauche et droite ont commencé à se former, initialement sous forme de bourgeons à l'extrémité terminale de la trachée.

La trachée n'a pas plus de 4 mm de diamètre au cours de la première année de vie, atteignant son diamètre adulte d'environ 2 cm à la fin de l'enfance. La trachée est plus circulaire et plus verticale chez les enfants que chez les adultes, sa taille varie davantage et sa position varie également davantage par rapport aux structures environnantes.

Microanatomie

La trachée est tapissée d'une couche de couches intercalées de cellules en forme de colonne avec des cils . L' épithélium contient des cellules caliciformes , qui sont des cellules glandulaires en forme de colonne qui produisent des mucines , le principal composant du mucus . Le mucus aide à humidifier et à protéger les voies respiratoires. Le mucus tapisse les cellules ciliées de la trachée pour piéger les particules étrangères inhalées que les cils soulèvent ensuite vers le larynx puis le pharynx où il peut être soit avalé dans l' estomac, soit expulsé sous forme de flegme . Ce mécanisme d'auto- élimination est appelé clairance mucociliaire .

La trachée est entourée de 16 à 20 anneaux de cartilage hyalin ; ces « anneaux » sont incomplets et en forme de C. Deux ou plusieurs des cartilages s'unissent souvent, partiellement ou complètement, et ils sont parfois bifurqués à leurs extrémités. Les anneaux sont généralement très élastiques mais ils peuvent se calcifier avec l' âge .

Une fonction

La trachée est une partie de l' arbre respiratoire qui est un conduit pour que l' air passe à travers son chemin vers ou depuis les alvéoles des poumons. Cela transmet l' oxygène au corps et élimine le dioxyde de carbone .

Utilisation pour tuer des humains

L'écrasement de la trachée est une tactique courante pour désactiver temporairement ou définitivement un autre être humain et est enseignée dans l' armée , les arts martiaux et les forces de police du monde entier.

Signification clinique

Inflammation et infection

L'inflammation de la trachée est connue sous le nom de trachéite , généralement due à une infection. Elle est généralement causée par des infections virales , les infections bactériennes survenant presque exclusivement chez les enfants. Le plus souvent, les infections surviennent avec une inflammation d'autres parties des voies respiratoires, telles que le larynx et les bronches , appelées croup , cependant les infections bactériennes peuvent également affecter la trachée seule, bien qu'elles soient souvent associées à une infection virale récente. Les virus qui causent le croup sont généralement les virus parainfluenza 1-3, les virus grippaux A et B provoquant également le croup, mais provoquant généralement des infections plus graves; les bactéries peuvent également causer le croup et comprennent Staphylococcus aureus , Haemophilus influenzae , Streptococcus pneumoniae et Moraxella catarrhalis . Les causes d'infection bactérienne de la trachée sont le plus souvent Staphylococcus aureus et Streptococcus pneumoniae . Chez les patients hospitalisés, d'autres bactéries pouvant provoquer une trachéite comprennent Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa .

Une personne atteinte de trachéite peut commencer par des symptômes suggérant une infection des voies respiratoires supérieures comme une toux , un mal de gorge ou des symptômes coryzaux comme un écoulement nasal . Des fièvres peuvent apparaître et un enfant atteint peut développer des difficultés respiratoires et une septicémie . Le gonflement des voies respiratoires peut provoquer un rétrécissement des voies respiratoires, provoquant un bruit de respiration rauque appelé stridor , ou même provoquer un blocage complet. Malheureusement, jusqu'à 80% des personnes touchées par la trachéite bactérienne nécessitent l'utilisation d'une ventilation mécanique , et le traitement peut inclure une endoscopie aux fins d'acquisition d'échantillons microbiologiques pour la culture et la sensibilité , ainsi que l'élimination de tout tissu mort associé à l'infection. Le traitement dans de telles situations comprend généralement des antibiotiques .

Rétrécissement

Un exemple de stridor , qui se développe lorsque la trachée est rétrécie ou obstruée.

Une trachée peut être rétrécie ou comprimée , généralement en raison d'une hypertrophie des ganglions lymphatiques voisins ; cancers de la trachée ou des structures voisines ; gros goitres thyroïdiens ; ou rarement à la suite d'autres processus tels que des vaisseaux sanguins anormalement gonflés . Cicatrices causées par une blessure trachéobronchique ou une intubation ; ou une inflammation associée à une granulomatose avec polyangéite peut également provoquer un rétrécissement de la trachée ( sténose trachéale ). L'obstruction provoque invariablement un bruit de respiration rauque connu sous le nom de stridor . Une caméra insérée par la bouche dans la trachée, appelée bronchoscopie , peut être réalisée pour rechercher la cause d'une obstruction. La prise en charge des obstructions dépend de la cause. Les obstructions dues à une tumeur maligne peuvent être traitées par chirurgie, chimiothérapie ou radiothérapie . Un stent peut être inséré au-dessus de l'obstruction. Les lésions bénignes, telles que le rétrécissement résultant de la cicatrisation, sont susceptibles d'être excisées chirurgicalement.

Une cause de rétrécissement est la trachéomalacie , qui est la tendance de la trachée à s'affaisser lorsqu'il y a une pression externe accrue, comme lorsque le débit d'air est augmenté pendant l'inspiration ou l'expiration, en raison d'une diminution de la compliance . Cela peut être dû à des causes congénitales, ou à des choses qui se développent après la naissance, telles que la compression des masses voisines, l'enflure ou un traumatisme. La trachéomalacie congénitale peut survenir seule ou en association avec d'autres anomalies telles que la bronchomalacie ou la laryngomalacie , et des connexions anormales entre la trachée et l'œsophage , entre autres. La trachéomalacie congénitale s'améliore souvent sans intervention spécifique ; si nécessaire, les interventions peuvent inclure des bêta-agonistes et des agonistes muscariniques , qui améliorent le tonus du muscle lisse entourant la trachée ; ventilation à pression positive ou chirurgie, qui peut inclure la mise en place d'un stent ou l'ablation de la partie affectée de la trachée. Chez les chiens, en particulier les chiens miniatures et les chiens jouets , la trachéomalacie, ainsi que la bronchomalacie , peuvent entraîner un collapsus trachéal , qui se manifeste souvent par une toux semblable à celle d'une oie.

Intubation

L'intubation trachéale fait référence à l'insertion d'un tube dans la trachée. Cette procédure est généralement effectuée pendant la chirurgie , afin de s'assurer qu'une personne reçoit suffisamment d' oxygène lorsqu'elle est sous sédation. Le cathéter est connecté à une machine qui surveille le débit d'air, l'oxygénation et plusieurs autres paramètres. C'est souvent l'une des responsabilités d'un anesthésiste pendant la chirurgie.

En cas d'urgence ou lorsque l'intubation trachéale est jugée impossible, une trachéotomie est souvent réalisée pour insérer un tube de ventilation, généralement lorsque cela est nécessaire pour certains types de chirurgie à effectuer afin que les voies respiratoires puissent être maintenues ouvertes. La fourniture de l'ouverture via une trachéotomie s'appelle une trachéotomie . Une autre méthode d'intervention peut être réalisée, en situation d'urgence, et il s'agit d'une cricothyrotomie .

Troubles congénitaux

Diverticule trachéal vu sur l'imagerie CT axiale

L'agénésie trachéale est une anomalie congénitale rare dans laquelle la trachée ne se développe pas. Le défaut est généralement fatal, bien que parfois une intervention chirurgicale ait réussi.

Une fistule trachéo-œsophagienne est une anomalie congénitale dans laquelle la trachée et l'œsophage sont anormalement connectés (une fistule ). Cela est dû à des anomalies dans la séparation entre la trachée et l'œsophage au cours du développement. Cela se produit dans environ 1 naissance sur 3000, et les anomalies les plus courantes sont une séparation des extrémités supérieure et inférieure de l'œsophage, l'extrémité supérieure se terminant dans une poche fermée. D'autres anomalies peuvent y être associées, notamment des anomalies cardiaques ou le syndrome de VACTERL . De telles fistules peuvent être détectées avant la naissance d'un bébé en raison d'un excès de liquide amniotique ; après la naissance, ils sont souvent associés à une pneumonie et une pneumonie en raison de l' aspiration du contenu alimentaire. Les fistules congénitales sont souvent traitées par réparation chirurgicale. Chez l'adulte, des fistules peuvent survenir en raison de l'érosion de la trachée par des tumeurs malignes voisines, qui s'érodent à la fois dans la trachée et l'œsophage. Initialement, ceux-ci se traduisent souvent par une toux due au contenu avalé de l'œsophage qui est aspiré par la trachée, évoluant souvent vers une pneumonie mortelle ; malheureusement, il existe rarement un traitement curatif. Une ponction trachéo-œsophagienne est un trou créé chirurgicalement entre la trachée et l'œsophage chez une personne qui a subi une ablation du larynx. L'air monte de la connexion chirurgicale vers la partie supérieure de l'œsophage et le pharynx, créant des vibrations qui créent un son qui peut être utilisé pour la parole. Le but de la ponction est de restaurer la capacité d'une personne à parler après que les cordes vocales ont été retirées.

Parfois, en tant que variation anatomique, un ou plusieurs des anneaux trachéaux sont formés sous forme d'anneaux complets, plutôt que d'anneaux en forme de fer à cheval. Ces joints toriques sont plus petits que les anneaux normaux en forme de C et peuvent provoquer un rétrécissement ( sténose ) de la trachée, entraînant des difficultés respiratoires. Une opération appelée trachéoplastie à glissière peut ouvrir les anneaux et les rejoindre sous forme d'anneaux plus larges, raccourcissant ainsi la longueur de la trachée. La trachéoplastie par glissière est considérée comme la meilleure option dans le traitement de la sténose trachéale.

Le syndrome de Mounier-Kuhn est une maladie congénitale rare d'une trachée anormalement agrandie, caractérisée par l'absence de fibres élastiques, un amincissement des muscles lisses et une tendance aux infections récurrentes des voies respiratoires.

Remplacement

A partir de 2008, des opérations ont remplacé expérimentalement les trachées, par celles cultivées à partir de cellules souches , ou par des substituts synthétiques, cependant cela est considéré comme expérimental et il n'existe pas de méthode standardisée. Les difficultés à assurer un apport sanguin adéquat à la trachée remplacée sont considérées comme un défi majeur pour tout remplacement. De plus, aucune preuve n'a été trouvée pour soutenir le placement de cellules souches prélevées sur la moelle osseuse sur la trachée comme moyen de stimuler la régénération des tissus, et une telle méthode reste hypothétique.

En janvier 2021, les chirurgiens du Mount Sinai Hospital de New York ont ​​réalisé la première transplantation complète de trachée. La procédure de 18 heures comprenait le prélèvement d'une trachée d'un donneur et son implantation chez le patient, reliant de nombreuses veines et artères pour fournir un flux sanguin suffisant à l'organe.

Autres animaux

Compte tenu des variations de la longueur du cou, la trachée des autres mammifères est, en général, similaire à celle de l'homme. Généralement, il est également similaire à la trachée reptilienne .

Vertébrés

Chez les oiseaux , la trachée s'étend du pharynx au syrinx , d'où divergent les bronches primaires . Les cygnes ont une trachée inhabituellement allongée, dont une partie est enroulée sous le sternum ; cela peut agir comme un résonateur pour amplifier le son. Chez certains oiseaux, les anneaux trachéaux sont complets, et peuvent même être ossifiés .

Chez les amphibiens , la trachée est normalement extrêmement courte et mène directement aux poumons, sans bronches primaires claires. On trouve cependant une trachée plus longue chez certaines salamandres à long cou et chez les céciliens . Bien qu'il existe des nodules cartilagineux irréguliers sur la trachée des amphibiens, ceux-ci ne forment pas les anneaux trouvés dans les amniotes .

Les seuls vertébrés à avoir des poumons, mais pas de trachée, sont le poisson - poumon et le Polypterus , dont les poumons proviennent directement du pharynx.

Invertébrés

Système trachéal de cafard disséqué . Les plus grandes trachées traversent la largeur du corps de la blatte et sont horizontales sur cette image. Barre d'échelle, 2 mm.
Le système trachéal se ramifie en tubes de plus en plus petits, alimentant ici le jabot de la blatte. Barre d'échelle, 2 mm.

Le mot trachée est utilisé pour définir un organe très différent chez les invertébrés que chez les vertébrés. Les insectes ont un système respiratoire ouvert composé de stigmates, de trachées et de trachéoles pour transporter les gaz métaboliques vers et depuis les tissus. La distribution des stigmates peut varier considérablement parmi les nombreux ordres d' insectes , mais en général, chaque segment du corps ne peut avoir qu'une seule paire de stigmates, dont chacun se connecte à un atrium et a un tube trachéal relativement grand derrière lui. Les trachées sont des invaginations de l' exosquelette cuticulaire qui se ramifient ( s'anastomosent ) dans tout le corps avec des diamètres allant de quelques micromètres à 0,8 mm. La diffusion d' oxygène et de dioxyde de carbone a lieu à travers les parois des plus petits tubes, appelés trachéoles, qui pénètrent dans les tissus et même indentent les cellules individuelles. Le gaz peut être conduit à travers le système respiratoire au moyen d'une ventilation active ou d'une diffusion passive. Contrairement aux vertébrés , les insectes ne transportent généralement pas d'oxygène dans leur hémolymphe . C'est l'un des facteurs qui peuvent limiter leur taille.

Un tube trachéal peut contenir des anneaux circonférentiels en forme de crête de taenidies dans diverses géométries telles que des boucles ou des hélices . Les taenidies apportent force et souplesse à la trachée. Dans la tête , le thorax ou l' abdomen , les trachées peuvent également être reliées à des sacs aériens. De nombreux insectes, tels que les sauterelles et les abeilles , qui pompent activement les sacs aériens dans leur abdomen, sont capables de contrôler le flux d'air à travers leur corps. Chez certains insectes aquatiques, les trachées échangent du gaz à travers la paroi corporelle directement, sous la forme d'une branchie , ou fonctionnent essentiellement comme d'habitude, via un plastron . A noter que bien qu'internes, les trachées des arthropodes sont tapissées de tissu cuticulaire et se détachent lors de la mue ( exdysis ).

Images supplémentaires

Les références