Le poumon normal

Le thorax contient deux poumons, un à droite du thorax et l’autre à gauche. Chaque poumon se compose de sections appelées lobes. Les poumons sont mous et protégés par la cage thoracique. Le rôle des poumons est d’approvisionner l’organisme en oxygène et de rejeter le dioxyde de carbone. L’oxygène est un gaz qui permet à nos cellules de produire de l’énergie alors que le dioxyde de carbone est un déchet ou « gaz d’échappement » de l’organisme.

L’air est aspiré par le nez, la bouche, ou les deux à la fois. Le nez est la voie de prédilection, car il filtre l’air, le réchauffe et l’humidifie, tout en réduisant les quantités d’irritants libérés dans les poumons. Lorsque de grandes quantités d’air sont nécessaires, comme en faisant du sport, le nez n’est plus la voie la plus efficace. La respiration se fait alors par la bouche. Après avoir pénétré par le nez ou la bouche, l’air se déplace dans la trachée, le conduit le plus proche du cou. Lorsque nous inhalons, l’air se déplace dans la trachée alors que, lorsque nous mangeons, la nourriture se déplace dans l’œsophage ou « tube digestif ». L’aspiration d’air et la consommation d’aliments sont contrôlées par la glotte, qui prévient la pénétration des aliments dans la trachée. Parfois, la nourriture ou des liquides pénètrent dans la trachée, ce qui entraîne des étouffements et des quintes de toux. La trachée se compose d’un conduit respiratoire gauche et d’un conduit respiratoire droit, connus sous le nom de bronches. La bronche gauche est reliée au poumon gauche et la bronche droite au poumon droit.

Les alvéoles sont de minuscules cavités en forme de ballon qui se rassemblent pour former de petites grappes semblables à des raisins, reliées à de petits tubes respiratoires. Une surface importante d’environ 50 à 100 mètres carrés est ainsi condensée dans le volume limité de la cavité thoracique. Cette grande surface facilite l’échange d’oxygène entre l’air et le sang.

Il y a plus de 300 millions d’alvéoles dans les poumons normaux. Si les alvéoles étaient ouvertes et posées à plat, elles pourraient recouvrir un court de tennis. Habituellement, les alvéoles ne sont pas toutes utilisées en même temps alors, que lors d’une maladie ou d’une infection un plus grand nombre est mobilisé.

Chaque alvéole est entourée de minuscules vaisseaux sanguins, ou capillaires. C’est ici que l’oxygène, à travers les alvéoles, pénètre dans le sang, et que le dioxyde de carbone quitte le sang vers les poumons. Pour que notre organisme fonctionne bien, l’oxygène doit pénétrer dans le sang et le dioxyde de carbone doit quitter l’organisme à un rythme régulier. Les poumons sont entourés de deux couches de tissu fin appelé plèvre. Une plèvre est directement attachée à l’extérieur des poumons, et l’autre à l’intérieur du thorax, près des côtes.

Chaque alvéole est entourée de minuscules vaisseaux sanguins, ou capillaires. C’est ici que l’oxygène, à travers les alvéoles, pénètre dans le sang, et que le dioxyde de carbone quitte le sang vers les poumons. Pour que notre organisme fonctionne bien, l’oxygène doit pénétrer dans le sang et le dioxyde de carbone doit quitter l’organisme à un rythme régulier. Les poumons sont entourés de deux couches de tissu fin appelé plèvre. Une plèvre est directement attachée à l’extérieur des poumons, et l’autre à l’intérieur du thorax, près des côtes.

Les poumons possèdent également des vaisseaux sanguins qui mettent le sang faiblement oxygéné en contact avec les alvéoles afin de capter l’oxygène et d’expulser le dioxyde de carbone. Le sang qui a capté l’oxygène dans les poumons retourne vers le côté gauche du cœur et est pompé pour délivrer ce sang riche en oxygène (appelé sang artériel) dans l’organisme. Après avoir délivré l’oxygène aux cellules du corps (tissus, organes, etc.), le sang, dit veineux, retourne vers le côté droit du cœur. Le sang veineux contient de grandes quantités de dioxyde de carbone et de petites quantités d’oxygène. Le sang veineux est pompé dans les poumons par le côté droit du cœur afin d’éliminer le dioxyde de carbone et de s’enrichir en oxygène.

Le muscle le plus important et le plus efficace est le diaphragme, qui se trouve en dessous des poumons et les sépare des organes comme l’estomac et les intestins. Lorsque le diaphragme s’abaisse ou s’aplatit, le volume des poumons augmente et l’air est inspiré (inhalation ou inspiration). Lorsque le diaphragme se détend, l’air quitte les poumons et le diaphragme retrouve sa position initiale (exhalation ou expiration). Les poumons, comme un ballon, ont besoin d’énergie pour se gonfler, mais pas pour rejeter de l’air. De nombreux autres muscles participant à la respiration se trouvent entre les côtes ou relient le cou aux côtes supérieures. Le diaphragme, les muscles intercostaux et l’un des muscles du cou, appelé muscle scalène, participent à presque chacune de nos inspirations. Si nécessaire, nous « recrutons » d’autres muscles du cou et des épaules pour augmenter encore le volume respiré.

Tout d’abord, le nez retient les agents polluants à grandes particules. Si un irritant pénètre dans les poumons, il sera immobilisé par une fine couche de mucus (également appelé crachat ou phlegme) qui tapisse l’intérieur des conduits respiratoires. Environ 70 grammes de mucus sont sécrétés chaque jour. Ce mucus est « balayé » vers la bouche par des petits poils appelés cils, qui tapissent les conduits respiratoires et déplacent le mucus des poumons vers la gorge, jusqu’à l’épiglotte. Sans nous en rendre compte, nous éliminons et ré-avalons le mucus par l’épiglotte. Il n’est pas « normal » de cracher des expectorations, à moins de souffrir de bronchite chronique ou d’une infection, comme un rhume, une pneumonie ou une exacerbation d’une broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO).

Les petites particules qui se déposent dans les alvéoles ne sont pas éliminées de la même manière car les alvéoles n’ont pas de cils. Ces particules sont ingérées par de grandes cellules immunitaires errantes à la surface des alvéoles, appelées macrophages. D’autres cellules sanguines, telles que les leucocytes, participent également à la défense du poumon contre les microbes et les corps étrangers.

L’autre mécanisme de protection des poumons est la toux. La toux peut rejeter le mucus des poumons plus rapidement que les cils. La toux, bien que courante, n’est pas non plus un événement normal et résulte d’une irritation. Enfin, lorsque les poumons sont irrités, des bandes de muscle autour des voies aériennes peuvent se resserrer pour rétrécir le conduit respiratoire et rejeter l’irritant. Le resserrement rapide de ces muscles est un bronchospasme. Certains poumons sont très sensibles aux irritants. Les bronchospasmes peuvent entraîner de sérieux problèmes pour les personnes souffrant de BPCO ou d’asthme, car il leur est encore plus difficile de respirer avec des voies aériennes rétrécies.

Une autre méthode courante utilisée par les poumons pour se protéger peut aussi créer des problèmes. Les voies aériennes des poumons sont entourées de bandes de muscles. Lorsque les voies aériennes sont irritées, ces bandes musculaires peuvent se contracter, rétrécissant ainsi le tube respiratoire alors que les poumons tentent de tenir l’agent irritant à l’écart. La contraction rapide de ces muscles est appelé bronchospasme. Chez certaines personnes, les poumons sont très sensibles aux agents irritants. Les bronchospames peuvent causer de graves problèmes chez les personnes asthmatiques, car le rétrecissement des voies aériennes rend la respiration plus difficile et provoque une oppression thoracique, une respiration pénible et des sibilances.

Ce document a été rédigé à partir des informations figurant dans les Recommandations de l’ATS/ERS sur le Diagnostic et le Traitement des Patients atteints de BPCO (http://www.ersnet.org/COPD).