Les alvéoles sont une partie importante du système respiratoire dont la fonction est déchanger des molécules doxygène et de dioxyde de carbone vers et depuis la circulation sanguine. Ces minuscules sacs aériens en forme de ballon se trouvent tout au bout de larbre respiratoire et sont disposés en grappes dans les poumons.
Structure
Les alvéoles sont de minuscules structures en forme de ballon et constituent le plus petit passage du système respiratoire. Les alvéoles sont très minces, permettant le passage relativement facile de loxygène et du dioxyde de carbone (CO2) entre les alvéoles et les vaisseaux sanguins appelés capillaires.
Un millimètre cube de tissu pulmonaire contient environ 170 alvéoles. Bien que le nombre total puisse varier dune personne à lautre, il y en a littéralement des millions dans les poumons humains couvrant une superficie denviron 70 mètres carrés.
Cellules des alvéoles
Les alvéoles sont constituées de deux types de cellules différentes qui ont des fonctions différentes :
- Les pneumocytes de type I sont les cellules responsables de léchange doxygène et de dioxyde de carbone.
- Les pneumocytes de type II remplissent deux fonctions importantes. Ils sont responsables de la réparation des dommages causés à la muqueuse alvéolaire et sécrètent également du surfactant.
Il existe également de nombreuses cellules immunitaires appelées macrophages alvéolaires dans les alvéoles. Les macrophages sont essentiellement les "camions à ordures" du système immunitaire, et phagocytent ou "mangent" les débris quils rencontrent. Ils sont chargés de nettoyer toutes les particules qui ne sont pas captées par les cils ou le mucus des voies respiratoires supérieures, ainsi que les cellules mortes et les bactéries.
Une fonction
Les alvéoles sont le point final du système respiratoire qui commence lorsque nous inhalons de lair dans la bouche ou le nez. Lair riche en oxygène descend dans la trachée puis dans lun des deux poumons via la bronche droite ou gauche. De là, lair est dirigé à travers des passages de plus en plus petits, appelés bronchioles, au-delà du canal alvéolaire, jusquà ce quil pénètre enfin dans un alvéole individuel.
Les alvéoles sont tapissées dune couche fluide connue sous le nom de tensioactif qui maintient la forme et la tension superficielle du sac aérien. En maintenant la tension superficielle, il y a plus de surface à travers laquelle les molécules doxygène et de CO2 peuvent passer.
Cest à cette jonction que les molécules doxygène diffusent à travers une seule cellule dans une alvéole, puis une seule cellule dans un capillaire pour entrer dans la circulation sanguine. Dans le même temps, les molécules de dioxyde de carbone, un sous-produit de la respiration cellulaire, sont rediffusées dans les alvéoles où elles sont expulsées du corps par le nez ou la bouche.
La diffusion de loxygène des alvéoles vers les capillaires se produit parce que la concentration doxygène est plus faible dans les capillaires. De même, le dioxyde de carbone diffuse des capillaires vers les alvéoles où la concentration de dioxyde de carbone est plus faible.
Pendant linhalation, les alvéoles se dilatent car la pression négative dans la poitrine est créée par la contraction du diaphragme. Pendant lexpiration, les alvéoles reculent (rebondissent) lorsque le diaphragme se détend.
Conditions associées
Il existe un certain nombre de conditions médicales qui peuvent affecter directement les alvéoles (que nous appelons maladies pulmonaires alvéolaires). Ces maladies peuvent provoquer linflammation et la cicatrisation des alvéoles ou les faire se remplir deau, de pus ou de sang.
En plus des dommages causés par une inflammation ou une infection au sein des alvéoles, le bon fonctionnement dépend du maintien par le corps dun équilibre entre le surgonflage et le sous-gonflage des alvéoles : 1
- Surdistension : la présence dun système de soutien du tissu conjonctif sain est nécessaire pour empêcher les alvéoles de se dilater excessivement. Un exemple de blessure pouvant entraîner une distension excessive est la ventilation mécanique (respiration via un respirateur).
- Dysfonctionnement du tensioactif : le tensioactif empêche les alvéoles de seffondrer complètement entre les respirations. Pour comprendre pourquoi cest important, vous pouvez imaginer à quel point il est plus facile de gonfler un ballon partiellement gonflé que de gonfler un ballon complètement effondré. Des conditions médicales telles que le syndrome de détresse respiratoire chez les nourrissons, ainsi que certaines conditions génétiques peuvent provoquer un dysfonctionnement du surfactant conduisant à leffondrement des alvéoles.
Parmi les affections impliquant les alvéoles :
Emphysème
Lemphysème est une affection dans laquelle linflammation des poumons provoque la dilatation et la destruction des alvéoles. En plus de la perte dalvéoles, les parois cellulaires des sacs aériens qui restent commencent à se durcir et à perdre leur élasticité. Cela rend difficile lexpulsion de lair des poumons (une condition appelée piégeage de lair).
Le piégeage de lair explique pourquoi lexpiration plutôt que linspiration est généralement plus difficile chez les personnes atteintes demphysème. Cette incapacité à expulser lair entraîne une dilatation supplémentaire des alvéoles et une perte de fonction accrue.
Pneumonie
La pneumonie est une infection qui enflamme les alvéoles dun ou des deux poumons et peut entraîner le remplissage des sacs aériens avec du pus.
Tuberculose
La tuberculose est une maladie bactérienne infectieuse caractérisée par la croissance de nodules dans les tissus des poumons. La maladie infecte principalement les alvéoles lorsque les bactéries sont inhalées, provoquant la formation de pus dans les sacs aériens.
Carcinome bronchiolo-alvéolaire (BAC)
Le carcinome bronchiolo-alvéolaire (BAC) est une forme de cancer du poumon qui est maintenant plutôt considéré comme un sous-type dadénocarcinome pulmonaire. Ces cancers prennent naissance dans les alvéoles et se retrouvent souvent de manière diffuse dans un ou les deux poumons.
Syndrome de Détresse Respiratoire Aigu (SDRA)
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est une affection pulmonaire potentiellement mortelle qui empêche loxygène datteindre les poumons lorsque des liquides commencent à saccumuler dans les alvéoles. Le SDRA est fréquent chez les patients gravement malades.
Syndrome de Détresse Respiratoire (SDR)
Le syndrome de détresse respiratoire (SDR) est observé chez les bébés prématurés dont le corps na pas encore produit suffisamment de surfactant pour tapisser les alvéoles et, par conséquent, moins de surface est disponible pour léchange doxygène et de dioxyde de carbone.
Œdème pulmonaire
Lœdème pulmonaire est une affection causée par un excès de liquide dans les poumons qui saccumule dans les alvéoles et peut entraîner une insuffisance respiratoire.
Protéinose alvéolaire
La protéinose alvéolaire pulmonaire est une maladie rare dans laquelle les protéines saccumulent dans les alvéoles. Il sagit le plus souvent dune maladie auto-immune, survenant chez les adultes âgés de 20 à 50 ans, mais peut également survenir comme une maladie congénitale (dès la naissance).
En tant que facteur de risque unique de maladie pulmonaire, la fumée de tabac est connue pour affecter les voies respiratoires à tous les niveaux. Cela inclut les alvéoles.
La fumée de cigarette affecte également le fonctionnement des alvéoles, causant des dommages jusquau niveau moléculaire. Il perturbe la capacité de notre corps à se réparer comme il le pourrait à la suite dune infection ou dun traumatisme. En tant que tel, les dommages alvéolaires peuvent progresser sans entrave car les poumons sont constamment exposés à des fumées toxiques.
Un mot de Verywell
Les alvéoles assurent lune des fonctions les plus importantes de notre corps. Ils sont la passerelle par laquelle loxygène pénètre dans notre circulation sanguine et la principale voie par laquelle certains des déchets du métabolisme (dioxyde de carbone) sortent du corps.
Les maladies qui affectent les alvéoles peuvent entraîner une réduction de lapport doxygène aux tissus de notre corps et, par conséquent, peuvent entraîner des dommages (en raison de lhypoxie) à tous les principaux organes.