Le système respiratoire a pour fonction principale la capture de l'oxygène de l'air ainsi que l'élimination du CO2 provenant du catabolisme tissulaire.
Voies Respiratoires et Épithélium
La première partie du système respiratoire, la partie conductrice ou voies respiratoires, va de la cavité nasale aux dernières branches des bronchioles, et comprend également les sinus nasaux et paranasaux qui sont connectés à la cavité nasale, au nasopharynx et au larynx.
Toutes ces structures tubulaires sont revêtues par un épithélium cilié pseudostratifié avec des cellules caliciformes.
Ce système est composé des cils des cellules de l'épithélium respiratoire, ainsi que des sécrétions des cellules caliciformes et des glandes séromuqueuses qui apparaissent sous la muqueuse respiratoire et sa fonction principale est d'éliminer les particules qui pénètrent par l'air inspiré.
Les glandes sécrètent un liquide clair, de faible viscosité et riche en protéines qui est disposé entre les cils, formant un milieu qui favorise leur mouvement vers le haut. Le mucus sécrété par les cellules caliciformes se dépose sur les cils et permet l'adhérence des particules inhalées.
Le mouvement ascendant des cils pousse le mucus vers la partie supérieure du système respiratoire; celui-ci peut être avalé et passer dans le système digestif, où il est digéré, ou expulsé à l'extérieur par la bouche et / ou la cavité nasale.
Alvéoles et Pneumocytes
L'épithélium qui tapisse les alvéoles est composé de deux types cellulaires, appelés pneumocytes de type I et II.
Les pneumocytes de type I sont des cellules plates qui tapissent la majeure partie de la surface alvéolaire et les gaz peuvent passer facilement à travers leur cytoplasme.
Les pneumocytes de type II se présentent seuls ou en petits groupes parmi les pneumocytes de type I, notamment dans les angles, où ils s'unissent aux cloisons alvéolaires. Ce sont des cellules dont la morphologie varie de arrondie à cubique, avec peu de microvillosités vers leur surface libre et qui contiennent dans leur cytoplasme des organoïdes appelés corps multilaminaires ou cytosomes.
Les cytosomes excrètent une substance tensioactive vers la surface alvéolaire qui s'entremêle avec les molécules d'eau, réduisant leur cohésion et diminuant ainsi la tension superficielle du liquide alvéolaire, empêchant le poumon de s'effondrer et aidant à ce que la force d'inspiration pour remplir les alvéoles d'air soit moindre.
Ces cellules ont la capacité de se diviser et de se différencier en pneumocytes de type I, en étant ainsi la principale source de renouvellement cellulaire.
Macrophages Pulmonaires
Les macrophages pulmonaires sont le support d'un autre mécanisme de défense pulmonaire important.
En plus des macrophages alvéolaires, situés dans la lumière alvéolaire, on peut également trouver les macrophages pulmonaires intravasculaires, situés à l'intérieur des capillaires, et les macrophages interstitiels, situés dans l'interstitium des septa.
Les premiers défendent la lumière alvéolaire en phagocytant les micro-organismes et particules inhalés, tandis que les seconds s'occupent d'éliminer les particules ou les agents pathogènes qui atteignent les poumons par la circulation sanguine.
La population de macrophages pulmonaires est la principale source de production de médiateurs inflammatoires, tels que les cytokines et les chimiokines, qui peuvent également être sécrétées par d'autres types de cellules.
Ces molécules ont pour fonction principale d'attirer les cellules inflammatoires telles que les neutrophiles et les lymphocytes à l'endroit où la lésion s'est produite, servant ainsi de "système de communication" entre les cellules impliquées dans le processus inflammatoire.
Utilisation des Poumons de Porc en Étude
Les poumons de porc représentent un matériel idéal pour l'étude de l'anatomie de l'appareil respiratoire. Gratuits ou peu coûteux, peu ou pas allergisants, ils peuvent être utilisés en TP avec les élèves à qui on fournira, si besoin est, des gants en latex.
Quant à la physiologie, on peut gonfler par la trachée artère les deux poumons, à conditions qu'ils n'aient pas été entaillés à l'abattoir bien sûr. La plèvre interne peut être détachée du tissu pulmonaire. Elle est capitale dans le bon gonflage des poumons.
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