Le rôle et le fonctionnement des poumons

L’Homme respire grâce à deux poumons: le poumon droit et le poumon gauche qui sont constitués de plusieurs lobes. L’air inspiré par le nez et/ou la bouche, pénètre dans la trachée, puis arrive au niveau des bronches. Ces grosses bronches se divisent de nombreuses fois jusqu’à former les bronchioles. Au bout de chaque bronchiole se trouve un groupement de petits sacs, appelés les alvéoles.

Notre corps s’alimente d’oxygène présent dans l’air que nous respirons. Lorsque nous inspirons, l’oxygène traverse nos poumons pour remplir les alvéoles, où vont avoir lieu les échanges gazeux. Chaque sac d’air est entouré d’un lit de capillaires, qui se compose d’un fin réseau de vaisseaux sanguins. L’oxygène circule des alvéoles vers les vaisseaux sanguins, afin qu’il soit distribué à toutes les parties de notre corps; et à l’inverse le dioxyde de carbone que nous expirons sera évacué des vaisseaux sanguins vers les alvéoles. Toutes nos cellules « se nourrissent » d’oxygène (O2) et « rejettent » le dioxyde de carbone (CO2).

Schéma de l’appareil respiratoire humain

Les alvéoles sont constituées de deux types de cellules :

–       les cellules alvéolaires de type I (ou pneumocytes I) qui sont de fines cellules permettant  le transport de l’oxygène et du dioxyde de carbone

–       les cellules alvéolaires de type II (ou pneumocytes II) qui sont les cellules ouvrières de l’alvéole, elles donnent naissance aux pneumocytes I et vont également fabriquer le surfactant.

Le surfactant est la mince couche de liquide qui recouvre la surface des alvéoles. C’est une substance complexe, qui empêche l’affaissement des alvéoles en fin d’expiration mais il joue également un rôle dans la défense des poumons contre les bactéries et les virus. Les poumons commencent à fabriquer le surfactant vers la 24éme semaine de gestation, soit 4 mois avant la naissance (le terme se situe entre la 37 et la 40éme semaine). Le surfactant est présent en quantité adéquate à partir de la 35ème semaine de gestation (raison pour laquelle les bébés prématurés reçoivent parfois du surfactant artificiel pour les aider temporairement à respirer).

Il existe de nombreux composants du surfactant pulmonaire qui sont fabriqués et conditionnés par le pneumocyte de type 2. Parmi ces composants, il existe 4 protéines dénommées A, B, C, et D qui sont des protéines spécialisées et qui constituent environ 5% des protéines du surfactant. Les protéines B (SP-B) et C (SP-C) sont principalement impliquées dans la prévention du collapsus alvéolaire tandis que les protéines A (SP-A) et D (SP-D) jouent un rôle dans la défense anti-infectieuse des poumons. D’autres protéines sont importantes comme ABCA3 qui est un transporteur de lipide ou TTF-1 (autrement dénommée NKX2-1) qui stimule la synthèse du surfactant.

L’interstitium pulmonaire est le tissu qui entoure et soutient les alvéoles. Dans des poumons normaux, ce tissu est très mince pour permettre à l’oxygène et au dioxyde de carbone de passer à travers la surface des alvéoles et des capillaires qui transportent le sang. Si ce tissu s’épaissit ou cicatrise, il limite l’absorption de l’oxygène dans le sang et la libération du dioxyde de carbone.