29/09/2014 MARIANI Natacha L3 CR : REYNAUD Théo

Appareil Respiratoire - Physiologie bronchique et physiologie de la diffusion pulmonaire des gaz
29/09/2014
MARIANI Natacha L3
CR : REYNAUD Théo
Appareil Respiratoire
F. Bregeon
20 pages
Physiologie bronchique et physiologie de la diffusion pulmonaire des gaz
A. Physiologie bronchique
I. Présentation
a. Les fonctions bronchiques :
–La bronchomotricité, qui correspond au tonus du muscle lisse bronchique.
–L'épuration muco-ciliaire : L'épuration muco-ciliaire est associée à un rôle de défense de l'organisme,
notamment via des cellules immunitaires qui représentent le versant cellulaire de l'épuration.
– La sécrétion, qui est liée à la fonction précédente : Les bronches sécrètent le mucus, ainsi que des
substances et des molécules biologiquement actives.
– La conduction des gaz (détaillée dans un autre cours) : Les bronches permettent aux gaz de l'air de
transiter vers les alvéoles.
Les bronches ont également un rôle de conditionnement de l'air (elles humidifient l'air inspiré par évaporation
et le réchauffent à 37°C)
b. Les structures impliquées dans ces fonctions bronchiques :
–Les cellules épithéliales, ciliées pour certaines et pour d'autres avec une bordure en brosse.
Il s'agit donc d'un épithélium pseudo-stratifié. Certaines de ces cellules sont glandulaires au sein de l'épithélium
et il y a également de vraies glandes organisées dans la sous-muqueuse.
=> Tout cela forme le tapis roulant muco-ciliaire ( = escalator muco-cilaire). Les battements ciliaires vont
faire une remontée mécanique. Les particules qui remontent sont engluées dans le mucus, c'est ce qui fait
l'efficacité de cette structure.
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Plan
A. Physiologie bronchique
I. Présentation
II. Bronchomotricité
III. Epuration muco-ciliaire
IV. Sécrétion muqueuse
V. Conduction des gaz
B. Physiologie de la diffusion pulmonaire des gaz
I. Échanges air ambiant – air alvéolaire
II. Diffusion alvéolo-capillaire
III. Transformation du sang capillaire pulmonaire à l'artère périphérique

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–Le muscle lisse bronchique.
–Le système nerveux autonome (=SNA), qui contrôle ces différentes fonctions via les systèmes nerveux
sympathiques et parasympathiques.
– Des vaisseaux sanguins (capillaires) et des vaisseaux lymphatiques :
À côté de la sécrétion du mucus, il y a une sécrétion hydro-sodée plutôt aqueuse (on en fait l'expérience quand
on a un rhume). Les vaisseaux lymphatiques ont un rôle important dans la réabsorption et la sécrétion hydro-
sodée.
– Des cellules immunocompétentes :
Dans la lumière des bronches on trouve des macrophages (à l'état normal) et des polynucléaires (surtout à l'état
pathologique). Dans la muqueuse, on trouve tout ce qui fait appel aux défenses à proprement parler : des
macrophages, des mastocytes, des cellules dendritiques et des lymphocytes.
c. L'organisation de cette physiologie bronchique :
On voit en haut, reposant sur la membrane basale, l'épithélium pseudo-stratifié avec les cils sur le dessus.
Au-dessus de ces cils se trouve le mucus. Il existe des cellules caliciformes qui sécrètent le mucus et qui
bordent les canaux sécrétoires des glandes exocrines situées entres les cellules épithéliales.
Dans la muqueuse on trouve des vaisseaux sanguins, des fibres musculaires, des cellules immunocompétentes
et des fibres nerveuses.
d. Le contrôle de la physiologie bronchique est :
–Neuronal (par le SNA via les systèmes sympathiques et parasympathiques.)
–Endocrine, car des substances vont être véhiculées dans la circulation sanguine et par diffusion à
travers l'endothélium vasculaire vont se retrouver dans la muqueuse (par exemple au contact de la fibre
musculaire)
–Paracrine. Lorsqu'elles sont stimulées, toutes les cellules de la muqueuse bronchique sont capables de
sécréter des médiateurs de l'inflammation, qui auront une action sur une cellule du voisinage.
–Autocrine : La cellule sécrète des substances qui agissent sur sa propre fonction.
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II. Bronchomotricité
a. Généralités
Il y a un agencement dit géodésique du muscle lisse bronchique.
(= agencement de systèmes rectilignes autour d'une formation cylindrique)
La bronche à l'état normal (relâchée) a quand même un tonus musculaire. Lorsque ce tonus est augmenté, on
parle de bronchoconstriction (contraction du muscle bronchique).
=> Il y a une augmentation du resserrement des fibres et une diminution du diamètre de la bronche. Les gaz
vont moins facilement rentrer et surtout moins facilement sortir.
C'est caractéristique de la crise d'asthme, où cette diminution de diamètre va faire que l'air, piégé, ne sort plus
suffisamment. Il devient donc plus difficile de faire rentrer de l'air frais.
=> Il y a donc une sensation de difficulté respiratoire (dyspnée), voire même une détresse respiratoire.
Cela peut aller jusqu'au pneumothorax (surpression qui entraîne une rupture des structures), et peut au
maximum entraîner la mort.
Normalement, ce phénomène de bronchospasme survient lors de petites irritations et est modéré. Il
accompagne n’importe quelle toux et il est suivi du phénomène inverse (bronchodilatation) où le relâchement
de la fibre musculaire lisse bronchique va permettre de retrouver le diamètre normal des bronches.
La bronchomotricité est donc un phénomène réversible qui conduit à une variation du diamètre
bronchique.
Ce phénomène est sous contrôle nerveux (SNA), humoral (endocrine, paracrine et autocrine), il est donc
accessible à des molécules pharmacologiques qui vont mimer ces systèmes.
b. L'innervation muqueuse bronchique (schéma page 2)
➢ Les fibres parasympathiques afférentes ou terminaisons nerveuses sensitives.
Chaque petite fibre se termine par un récepteur (chimio-récepteur, thermo-récepteur, mécano-récepteur ...)
Certaines d'entre elles s'insèrent entre les cellules épithéliales, donc il est possible de capter des infos très
périphériques (variation d'osmolarité, variation de température, un impact)
Certaines partent d'une glande ou de la fibre musculaire, et captent les informations de ces régions plus
profondes.
=> Ces fibres véhiculent l'information vers les centres nerveux via le nerf vague.
➢Les fibres parasympathiques efférentes ou fibres parasympathiques motrices
Elles circulent dans l'autre sens via le nerf vague aussi.
Le centre, qui se trouve au niveau du tronc cérébral commande une action via le nerf vague. Ici, ce qui est
important comme action est la contraction musculaire lisse bronchique, mais le centre commande aussi une
sécrétion au niveau des glandes et une action au niveau des vaisseaux.
➢Les fibres sympathiques efférentes (pas de fibres afférentes)
Ce système fonctionne par une libération de catécholamines qui ont une action surtout sur les vaisseaux via des
récepteurs α et β adrénergiques.
Chez l'Homme, on n'a jamais mis en évidence l'existence d'une commande du muscle lisse bronchique
par ce système.
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Agencement géodésique du
muscle lisse bronchique

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Rappels importants sur le SNA (systèmes sympathique et parasympathique) :
→ Ce sont des systèmes nerveux à 2 neurones :
Un neurone pré-ganglionnaire qui fait synapse avec un 2ème neurone post-ganglionnaire (lorsque la synapse
se fait en dehors du névraxe, on dit qu'elle se fait dans un ganglion, qui n'est pas toujours individualisé).
La synapse ganglionnaire se fait dans les 2 systèmes grâce à une libération du neuromédiateur,
l'acétylcholine.
La transmission se fait dans les 2 systèmes grâce à la fixation de l'acétylcholine sur 2 types de récepteurs :
des récepteurs nicotiniques (nAch) et des récepteurs muscariniques (dont il existe plusieurs types mais ici il
s'agit de M1 ; il en existe 5 types : M1, M2, M3, M4 et M5).
→ Il existe des différences entre ces 2 systèmes :
Pour le système sympathique, les centres sont dans la moelle épinière, on les dit médullaires.
Pour le système parasympathique, le corps cellulaire du neurone pré-ganglionnaire se trouve dans le bulbe
rachidien : les centres sont bulbaires.
Pour le système sympathique, le neurone post-ganglionnaire est long et la synapse se fait loin de l'organe.
Seul l'axone du neurone qui vient innerver l'organe se trouve dans celui-ci.
Pour le système parasympathique, le neurone post-ganglionnaire est court et la synapse se fait dans l'organe
(on a donc un ganglion virtuel). Pour la bronche, la synapse se fait dans la muqueuse bronchique.
Pour le système sympathique, le neuromédiateur sécrété au niveau de l'organe est la noradrénaline, qui est
une catécholamine.
Pour le système parasympathique, c'est l'acétylcholine, comme pour la synapse ganglionnaire.
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Au niveau de la fibre musculaire lisse bronchique, on a donc :
➢Un système adrénergique qui agit via la noradrénaline (système sympathique) qui se fixe au niveau de
récepteurs adrénergiques de type β. Il va provoquer une dilatation.
➢ Un système cholinergique qui agit via l'acétylcholine ( système parasympathique efférent) qui se fixe
sur des récepteurs de type muscarinique M. Il va provoquer une contraction.
➢Un système NANC (Non Adrénergique et Non Cholinergique), dans lequel on trouve de nombreux
médiateurs qui sont le fait de fibres neuromusculaires différenciées :
- soit à partir du parasympathique afférent (au lieu de capter l'information pour la faire
remonter, il y aura par exemple sécrétion de substances en rétrograde)
- soit à partir du système efférent (au lieu de sécréter de l'acétylcholine, ces fibres vont sécréter
autre chose)
Ce système NANC comporte 1 groupe bronchodilatateur et 1 groupe bronchoconstricteur.
► Organisation générale de ces 3 systèmes
➢A droite, le système sympathique :
Le centre, qui est médullaire, est beaucoup plus bas que les centres bulbaires du système parasympathique.
Le 1er neurone fait relais dans la chaîne ganglionnaire sympathique qui est latéro-vertébrale. Le 2ème neurone
(post-ganglionnaire) est long car il doit aller de la région latéro vertébrale jusqu'aux bronches.
➢A gauche, le système parasympathique :
On a le ganglion plexiforme qui se situe au niveau du cou, derrière la bifurcation carotidienne. Il contient un
neurone bipolaire à 2 axones qui appartient au système afférent (neurone pré-ganglionnaire qui fait synapse
DANS la muqueuse bronchique avec le neurone post-ganglionnaire).
Il existe des connexions entre les 2 systèmes parasympathiques (afférent et efférent), donc des information vont
pouvoir circuler. On parle de boucle afférent-efférent (ou boucle vago-vagale).
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