epuration et fonction métabolique 10

Programme
I.
INTRODUCTION A LA PHYSIOLOGIE RESPIRATOIRE
II. LES BASES ANATOMO-FONCTIONNELLES
III. LA CIRCULATION PULMONAIRE
IV. LES ESPACES MORTS
V. LA MÉCANIQUE VENTILATOIRE
VI. LA BRONCHOMOTRICITÉ
VII. LES ECHANGES GAZEUX AC
VIII. TRANSPORT DES GAZS DANS LE SANG
IX. CONTROL DE LA VENTILATION PULMONAIRE
X. EPURATION ET FONCTION MÉTABOLIQUE
Pr Bazid Zakaria
Plan
LES AUTRES FONCTIONS NON RESPIRATOIRES DU
POUMON
I.
1)
2)
3)
Rôle de défense
Rôle métabolique
Rôle endocrine
II. MECANISMES DE DEFENSE PULMONAIRE
A. Epuration physique
B. Les défenses immunologiques
C. Défense biochimique et enzymatique
III. CONCLUSION
I. LES AUTRES FONCTIONS NON
RESPIRATOIRES DU POUMON
La principale fonction du poumon est d’assurer :
 la ventilation : les échanges gazeux entre
l’organisme et le milieu ambiant.
Vue la richesse variée des cellules pulmonaires, les
poumons ont également plusieurs fonctions :
 fonction de défense
 fonction métabolique
 fonction endocrine
1) rôle de défense :
 Les poumons représentent un double filtre :
 Placé entre la circulation aérienne et la
circulation sanguine : ils constituent un filtre
pour toutes les substances inhalées.
 placé entre la circulation veineuse et artérielle
systémique (piège et dissout les thrombi
provenant des veines périphériques)
 Les sécrétions bronchiques servent de filtre :
mucus ,antitrypsine, d’Ig, lysozymes et de
lactoférrine)
2)rôle métabolique
Le poumon va intervenir dans le
métabolisme de plusieurs
substances grâce à l’équipement
enzymatique des pneumocytes de
type II et des cellules
endothéliales.
3) Rôle endocrine
 Les cellules du système endocrinien
diffus vont fabriquer :
 Des hormones polypeptidiques qui
agissent a distance : GH, TSH, MSH,
ACTH, PRL, ADH, calcitonine, sérotonine,
insuline…
 Des hormones à action locale :
histamine, sérotonine, catécholamines,
prostaglandines….
Plan
LES AUTRES FONCTIONS NON RESPIRATOIRES DU
POUMON
I.
1)
2)
3)
Rôle de défense
Rôle métabolique
Rôle endocrine
II. MECANISMES DE DEFENSE PULMONAIRE
A. Epuration physique
B. Les défenses immunologiques
C. Défense biochimique et enzymatique
III. CONCLUSION
II. MECANISMES DE DEFENSE
PULMONAIRE
A. Epuration physique
1) L’arborisation bronchique
 Elle augmente le risque d’impaction et de
sédimentation des particules
=> préservation de la zone d’échange gazeux.
2) Épuration muco-ciliaire
Elle va dépendre :
 Des modalités de déposition des
particules.
 Des caractéristiques physicochimiques du mucus.
 De la dynamique ciliaire.
a) Les modalités de déposition des
particules :
La diffusion des particules se fait en
fonction de leur diamètre :
< 1 μm : les particules se déposent au
niveau des alvéoles : diffusion
> 5 μm : les particules se déposent tout au
long de l’arbre bronchique.
b)Les caractéristiques physico-chimiques du mucus :
 Produit par les glandes sous-muqueuses +/-
cellules caliciformes épithéliales
 Forme un film continu de 5 à 10 mm
d’épaisseur à la surface de l’épithélium
respiratoire (voies aériennes supérieures aux
bronchioles terminales)
 Le mucus a une composition hétérogène : il y a
une phase d’élasticité et de viscosité
optimales pour le transfert muco-ciliaire.
 Dans les bronchites chroniques le mucus est
trop fluide.
Rôles du mucus
 Piégeage et élimination des particules
(escalator muco-ciliaire)
 Protection contre la déshydratation de
l’épithélium
 Contient des molécules de défense (antilésionnelles et anti-microbiennes ):
 antitrypsine,
 Ig,
 lysozymes,
 lactoférrine…
c) La dynamique ciliaire :
 Les mouvements des cils sont propulsifs toujours vers
le carrefour aéro-digestif.
 La vitesse de battement des cils est plus lente dans
les toutes petites voies aériennes et plus rapide dans
la trachée et les grandes voies.
 Normalement, les particules sont éliminées par
déglutition ou par la toux
 La déglutition se fait après une remontée de 3 à 24
heures selon le site de dépôt de la particule et selon le
sujet.
3) La toux
 La toux est un moyen de défense des voies
aériennes
 C’est un mécanisme purement physiologique =
reflexe défensif
 La toux= expiration active brusque saccadée
et bruyante (contre une glotte +/- fermée) qui
fait suite à une inspiration profonde
Mécanisme : 2 phases
 phase compressive :
 inspiration profonde,
 fermeture de la glotte (reflexe d’accolement des cordes
vocales)
 phase de compression gazeuse par la contraction violente
des muscles intercostaux internes et abdominaux avec
augmentation de la pression intra thoracique et intra
abdominale
 phase expulsive :
 ouverture brusque et incomplète de la glotte qui libère le
gaz sous pression et permet l’évacuation de la particule
responsable de la toux : débits expiratoires très élevés
jusqu’à 10 L/s, vitesse maximale de 10 m/s
La toux est un phénomène reflexe où interviennent les nerfs IX et
X et un centre bulbaire de la toux.
 Stimuli
 physiques (mucus, corps étranger)
 chimiques (variation d’osmolarité, de pH, inflammation)
 Récepteurs
 dans les VA (larynx, trachée, éperons de division bronchiques)
 au niveau de la plèvre
 Signaux afférents cheminent essentiellement par le nerf
vague
 Intégration dans le bulbe (centre bulbaire de la toux) et le
cortex cérébral
 Signaux efférents véhiculés par des neurones à destination
 des muscles respiratoires,
 de la glotte
 du muscle lisse trachéobronchique (broncho constriction)
 des glandes sous-muqueuses (augmentation de la sécrétion).
Conséquences :
 la toux est impossible sans fermeture préalable
de la glotte (les trachéotomisés ne peuvent pas
tousser)
 la vitesse linéaire du gaz est importante, elle
représente 80%de la vitesse du son.
 Les quintes de toux successives collabent les
bronches de + en + vers les alvéoles, ce qui permet de
nettoyer l’arbre bronchique par segments successifs.
 La toux est d’autant plus productive que le
volume pulmonaire est petit (on tousse fléchi).
B. Les défenses immunologiques :
1) Les immunoglobulines :
 Surtout les Ig A sécrétoires secrétées par les plasmocytes
de la sous muqueuse qui ont un rôle important dans la
défense anti infectieuse :
 Elles agglutinent les bactéries et empêchent leur adhésion
aux muqueuses.
 Elles inhibent la croissance des bactéries et neutralisent
leurs toxines et leurs enzymes.
 Elles favorisent la phagocytose en se fixant sur les bactéries.
 Les Ig M ont un rôle peu connu
 Les Ig G sont de 2 types : secrétoire et de provenance
plasmatique
 Les Ig E (non sécrétoires) : rôle défensif de l’arbre
bronchique
2) Le surfactant :
Se trouve au niveau des alvéoles, secrété par les
pneumocytes de type 2 :
 Il enrobe les macrophages alvéolaires et prévient
leur cytolyse
 Il favorise leur mobilité
 aide à leur effet bactéricide
3) Le polynucléaire neutrophile
 Intervient dans les conditions pathologiques
après action de facteurs chimiotactiques qui les
attirent.
 Les PNN et les macrophages agissent
ensemble : le macrophage sert d’activateur au
PNN, celui-ci favorise la défense phagocytaire
4) Les macrophages :
 Rôle très important dans la défense
 Cellules de 20 à 30 μm, agitées de mouvements pour
capter les particules. Elles sont riches en organites
intracellulaires.
 Ces cellules proviennent de la lignée monocytaire de la
moelle osseuse, elles arrivent par le sang dans le
parenchyme pulmonaire où elles se multiplient et se
différencient.
 Les agressions => libération de facteurs
chimiotactiques par le pneumocyte de type 2 qui les
attire vers les alvéoles.
Rôles des macrophages alvéolaires :
 Phagocytose des particules
 Action bactéricide et fongicide
 Interviennent dans l’information antigénique des
lymphocytes locaux
 Synthétisent et secrètent des substances bioactives :
 Facteurs chimiotactiques pour les PNN, les fibroblastes et les





plaquettes
Prostaglandines
Inhibiteurs des protéases (comme l’alpha 1 antitrypsine)
Fraction du complément (hémostase)
Lysozyme
Plusieurs enzymes : hydrolases, collagénases, élastase.
C. Défense biochimique et enzymatique :
1) La défense enzymatique
 Elle est possible grâce à de très nombreuses
enzymes produites par les pneumocytes II et
les cellules endothéliales
 Parmi ces enzymes, il y a :
 Les protéases : digestion des particules
phagocytées
 Les antiprotéases : défense du tissu
pulmonaire
 Les enzymes de la biotransformation: Les
monoamines oxydases = MAO +++
Les monoamines oxydases = MAO
Vont oxydés et rendre plus polaires (et donc + solubles) un
ensemble de substances pour être facilement éliminées(rôle
de détoxication) :
 les AA et les drogues (barbituriques, morphine et dérivés,
sulfamides),
 les polluants chimiques (herbicides, insecticides, colorants),
 les hormones stéroïdes, les hydrocarbures polycycliques
(fumée, tabac …)
 les antibiotiques …
 Les hydrocarbures polycycliques peuvent devenir des
métabolites – cancérigènes. Cependant, il y a parfois
formation de métabolites + toxiques et + cancérigènes.
2) Les mécanismes biochimiques :
Parmi les fonctions biochimiques, il y a le stockage des
substances exogènes et endogènes pour :
 Protéger l’organisme contre des concentrations
trop fortes
 Permettre plus facilement la libération dans la
circulation de certaines drogues (prolonger la durée
d’action)
 Les métaboliser.
 Parmi ces drogues : les phénothiazines, les
antihistamine H1, les dérivés de l’imipramine, la
morphine et analogues, les alpha et bêta bloquants,
certaines substances toxiques d’origine végétale ou
animales (venins)
III. Conclusion :
En plus de son rôle respiratoire, le poumon a pour fonctions:
 Rôle métabolique et endocrine
 Défense propre de l’organisme, et détoxication
 Intervient dans le mécanisme de la coagulation, dans les
conditions normales ou pathologiques, grâce à l’héparine
qui se trouve dans les mastocytes pulmonaires
 Dans la capture et la libération de substances
vasoactives :
 Transformation de l’Ag I en Ag II grâce à l’ECA
 Inactivation des PG et de la bradykinine
 Capture de l’histamine et de la sérotonine
 Libération locale au cours de l’hypoxie ou de l’anaphylaxie
de substances vaso actives.