A – Embryologie
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APPAREIL RESPIRATOIRE 22/09/2014 DANIEL-MUSELLEC Zoé L3 CR : MACIOW Benjamin Appareil Respiratoire Pr C DODDOLI – Service de chirurgie thoracique, maladie de l’œsophage et transplantation pulmonaires 12 pages Embryologie – Anatomie de l'appareil respiratoire ( AR ) Plan : A. Embryologie B. Anatomie I. Le contenant a. L'ossature b. La musculature II. Le contenu a. Cavité pleuro-pulmonaire b. Médiastin A – Embryologie : Elle permet de comprendre certaines maladies congénitales révélées in utero ou à l'âge adulte. Le développement de l'appareil respiratoire (AR) commence très tôt au niveau de l'embryogenèse = 4eme semaine. Il est issu de l'intestin primitif (endoderme) qui donnera la filière digestive et la filière respiratoire. De cet intestin primitif naîtra un bourgeon respiratoire qui se divisera en forme d'arbre respiratoire pour former les poumons ( arbre aérien, alvéoles ). Parallèlement vont se développer les artères pulmonaires qui sont issues du 6ème arc aortique et les veines pulmonaires issues du tube cardiaque primitif ( TCP ). La cavité pleurale est issue de la cavité cœlomique. La plèvre (mésoderme) qui est composée de deux feuillets : la plèvre viscérale ( recouvre le poumon ) issue de la splanchnopleure et la plèvre pariétale ( recouvre l'intérieur de la cage thoracique ) issue de la somatopleure. Entre les deux se situera la cavité pleurale permettant un glissement entre les deux feuillets. L'AR est donc issu principalement de l'endoderme et du mésoderme. Le bourgeon respiratoire se développe à partir de la partie SUPERIEURE de l'intestin primitif = intestin pharyngien. Ce bourgeon communique donc avec l'arbre digestif. Au fil du temps ce bourgeon va se diviser en plusieurs ordres avec tout d'abord la carène = division trachéo-bronchique avec le bourgeon droit et gauche. Poursuite de la division asymétrique (2 lobes à gauche, 3 lobes à droite) due aux structures voisines ( masse cardiaque, 2 poumons de masses différentes ). Au fil des semaines, il y a création d'un arbre respiratoire avec bronches souches, lobaires, puis segmentaires... En tout, 23 divisions se répartissant sur la phase embryonnaire puis fœtale avec formation des bronchioles lobulaires, terminales ( 6-7eme semaine de grossesse ) puis les bronchioles respiratoires de différents ordres, les canaux alvéolaire et enfin les sacs alvéolaires. 1/12 APPAREIL RESPIRATOIRE On observe un tournant à la 24ème semaine de grossesse où commence à apparaître le surfactant pulmonaire. L'arborisation artérielle pulmonaire se fait en parallèle avec l'arborisation bronchique d'où le nom de pédicule broncho-artériel. En revanche l'arborisation veineuse ne se calque pas parfaitement sur l'arborisation bronchique et artériel donc les pédicules veineux ne se trouvent pas au même endroit que les pédicules bronchoartériels. Normalement, il y a une séparation de l'arbre digestif et respiratoire avec une cloison qui se fait entre l'oesophage et la trachée. Un défaut de fusion peut donc entraîner des malformations trachéo-oesophagiennes appelées fistules = communication entre le tube digestif et la filière aérienne. Ceci est rare et est potentiellement létal pour le nouveau-né (irruption du contenu digestif dans l'arbre respiratoire) 2/12 APPAREIL RESPIRATOIRE Pendant la période fœtale, il existe une communication entre cavité pleurale et péricardique. Une séparation va donc devoir se faire avec apparition d'une cloison entre ces deux cavités séreuses. Un défaut de fusion ou de séparation peut là encore entraîner des anomalies congénitales. Le diaphragme ( muscle inspiratoire principal qui sépare les cavités thoracique et abdominale ) se développe à partir de la 6eme semaine de grossesse en parallèle avec le développement de l'arbre respiratoire, du tube cardiaque et digestif. Des anomalies de fusion au niveau du septum transversum, de la cavité pleuropéritonéale... peut entraîner des anomalies congénitales. En cas de défaut de formation, possibilité d'agénésies, hypoplasie qui peuvent toucher le diaphragme, le poumon, le TD... Certaines pathologies congénitales peuvent être révélées : – – – in utero (fistule oeso-trachéale., hypoplasie-agénésie du poumon G) à la naissance (fistule oeso-trachéale) à l'age adulte (kystes...) = le plus fréquent, mais mettent rarement en cause le pronostic vital Elles peuvent être isolées ( le plus souvent ) ou rentrer dans le cadre de syndromes polymalformatifs. De haut en bas et de gauche à droite : – – – – – communication aéro-digestive ( fistule ) non compatible avec la vie donc necessité d'une intervention à la naissance. Hypoplasie/quasi agénésie du poumon gauche qui est souvent présente en cas de hernie du diaphragme avec les viscères digestifs qui font irruption dans la cavité pleurale et empêchant le poumon de se développer kyste pulmonaire avec dilatation kystiques par défaut d'arborisation d'une partie du poumon kyste pleuro-péricardique = problème de séparation entre les séreuses pleurale et péricardique kyste bronchogénique issu de l'arbre aérien. Ils sont souvent révélés à l'âge adulte lorsqu'ils se compliquent ( saigne, s'infecte, grossit en comprimant les organes de voisinage ) 3/12 APPAREIL RESPIRATOIRE B – Anatomie : La cage thoracique se trouve entre le diaphragme (orifice inférieur du thorax) et la base du cou (orifice supérieur du thorax). Il y a un contenant ( toute la paroi = os, muscles.. ) et un contenu que sont les deux cavités pleuro-pulmonaires et l'espace entre les deux = le médiastin ou espace médio-thoracique. I - Le contenant ( symétrie droite et gauche ) : a - L'ossature : – – – en avant :le sternum avec le manubrium sternal, le corps du sternum ( entre les deux l'angle de Louis ) et l'appendice xiphoïde en arrière : le rachis dorsal avec 12 vertèbres thoraciques ( cyphose dorsale physiologique ) entre le sternum et le rachis, les douzes paires de côtes: en avant, s'insèrent toutes sur le sternum par le cartilage chondro-costal sauf 11 et 12 qui sont flottantes et 8,9,10(+/- 7) qui s'insèrent sur un cartilage commun. En arrière elles s'insèrent toutes sur le rachis par 2 articulations : une avec l'apophyse transverse de la vertèbre = articulation costo-transversaire et une avec le corps de la vertèbre = articulation costo-corporéale. Ces articulations sont importantes car si on veut réséquer l'ensemble des côtes, il faudra trouver le plan de ces deux articulations pour pouvoir les désarticuler. b - La musculature : Il nous demande d'apprendre les principaux muscles de chaque paroi. – paroi antérieure : m. pectoraux ( petit et grand pectoral ) – paroi latérale ou axilaire : m. grand dentelé dont les fibres sont parallèles à l'axe des côtes – paroi postérieure ou dorsale : m. trapèze et m. grand dorsal Ce sont ces muscles qui sont concernés lorsque l'on fait une voie d'abord thoracique = thoracotomie qui peut être antérieure, latérale, postérieure ou mixte (antéro-latérale,....) Ces muscles seront donc incisés : ils seront sectionnés si on n'est pas dans l'axe de la fibre ( postérieur = coupe du grand dorsal ) ou séparés (dicision) si dans on se trouve dans le même axe ( paroi latérale ). – Muscle diaphragmatique qui sépare le thorax de l'abdomen avec des insertions sur le rachis en arrière. Sur le coté et en avant, insertion sur les côtes et le sternum. Différent orifices musculaires, tendineux ou fibreux dans ce muscles avec passage d'éléments ( viscères, vaisseaux.. ) = traversée thoraco-abdominale : • T12 = orifice aortique limité par le ligament arqué médial (fibreux) • T10 = orifice oesophagien/hiatal (musculaire) • T9 = centre tendineux du diaphragme dans lequel se trouve l'orifice de la VCI. D'autre orifices de plus petite taille. 4/12 APPAREIL RESPIRATOIRE II - Le contenu : a - Cavités pleuro-pulmonaires : → La plèvre : Séreuse issue du mésoderme, composée de 2 feuillets : viscéral qui est intimement lié au poumon ( pas de plan de clivage entre les deux ), très fine (- de 1mm), elle recouvre tout le poumon ( même au niveau des scissures ) SAUF au niveau du hile ( éléments hilaires = 1 bronche,1 artère et 2 veines ) où elle se réfléchie et devient la plèvre pariétale qui recouvre tout ce qui est endothoracique et se divise en 3 régions : – médiastinale : à l'endroit de la réflexion, recouvre les organes médiastinaux, pas de plan de clivage – costale : recouvre les côtes. On observe un plan adjacent de clivage le facia endothoracique = permet de décoler la plèvre pariétale des côtes ( dissection extra-pleurale ) – diaphragmatique : recouvre le diaphragme, pas de plan de clivage Si besoin de réséquer la plèvre médiastinale ou diaphragmatique, nécessité d'enlever le péricarde ou le diaphragme car pas de plan de clivage. Mais présence d'un plan de clivage (= fascia endo thoracique) au niveau de la plèvre pariétale costale = possibilité de de réséquer que celle-ci si tumeur non étendue. Entre chaque portion il y a un recessus=cul de sac ( costo-diaphragmatique, médiastino-costal... ). Dans l'espace pleural, quelques ml de fluide avec pression négative pour assurer le glissement des deux feuillets A l'état physiologique il n'existe pas d'adhérence. Si adhérence = symphyse ( nécessiter d'une adésiolyse = enlever l'adhérence ). Si présence de sang, pu, liquide...dans l'espace pleural, apparition d'une pression positive, le poumon va donc se collaber → nécessité d'un drain (aspiration pour recréer une dépression). La réflexion pleurale se fait tout autour du hile ( en forme de raquette de tennis ) sauf dans la partie inférieure où elle se prolonge jusqu'au diaphragme pour former le ligament triangulaire/pulmonaire ( séreuse ) qui maintient le lobe inférieur du poumon sur le diaphragme. Dans ce hile, s'il n'y a pas de variation anatomiques, on trouve au niveau de chaque poumon une bronche, une artères et deux veines pulmonaires. Exemple au niveau du poumon droit (vue médiale) : - le plus antérieure : veine pulmonaire supérieure - un peu en arrière : artère pulmonaire principale - le plus postérieur : bronche souche/principale - inféro-postérieur : veine pulmonaire inférieure 5/12 APPAREIL RESPIRATOIRE Connaître ces positions permet de savoir dans quel sens récliner le poumon pour trouver ces éléments en cas d'intervention. Il existe des variations anatomiques possibles : veine pulmonaire unique ( plus fréquente à gauche ) : avant de faire une ablation veineuse, s'assurer qu'il y en ai deux car sinon suppression de tout le système veineux = ablation de tout le poumon obligatoire. Les thoracotomies pour accéder au poumon se font pratiquement toujours sur le côté ( latérale ou postérolatérale ). Il y a mise en place d'une intubation sélective qui permet de faire une exclusion pulmonaire c'est à dire que pendant le temps de l'opération, le poumon du coté de l'opération ne va pas ventiler. On ne peut pas opérer un poumon lorsqu'il ventile. Lors d'une chirurgie pour un cancer, les ganglions du ligaments triangulaire doivent être enlevés = curage ganglionnaire. Au sommet du thorax (apex), il y a des ligaments suspenseurs tendus entre le dôme pleural et la 7eme vertèbre cervicale-1ere vertèbre dorsale. Lorsqu'on fait une résection de cette plèvre pariétale supérieure du dôme, il y aura un passage en extra pleural avec une résistance : c'est le contact avec ces ligaments qu'il faudra sectionner, ATTENTION aux éléments vasculaires et nerveux ( plexus brachial et vaisseaux sous-claviers ) → Le poumon : 2 poumons droit et gauche. A l'état physiologique 55% de perfusion et de ventilation à droite et 45% à gauche. Chaque poumon est composé de lobes. A l'état physiologique : – poumon droit ( PD ) : 3 lobes = supérieur, moyen ( antérieur ) et inférieur ( postérieur ), 2 scissures : → GRANDE avec une portion postérieure qui sépare le lobe supérieur du lobe inférieur et la portion antérieure qui sépare le lobe moyen du lobe inférieur → PETITE = sépare le lobe moyen du lobe supérieur – poumon gauche ( PG ) : 2 lobes = supérieur et inférieur, 1 scissure Le lobe est constitué de différents segments ( utile en cas de segmentectomie pour économiser le parenchyme pulmonaire en cas d'insuffisance respiratoire par exemple ) : – PD : • • • lobe supérieur = 3 segments lobe moyen = 2 segments ( latéral-médial ) lobe inférieur = 5 segments : – l'apex du lobe inferieur → segment de Nelson ( dont la segmentectomie est la plus facile et la plus fréquente ) avec la bronche de Fuller (bronche de l'apex du lobe inférieur) – la pyramide basale = 4 segments Sur les lobes moyen et inférieur, peu de segmentectomie mais lobectomie ++ – PG : • • lobe supérieur : 5 segments. La partie supérieure du lobe supérieur = culmen ( 3 sgmts) ( correspond au lobe supérieur droit ) et la partie inferieure du lobe supérieur = lingula (2 sgmts) ( correspond au lobe moyen droit ) lobe inférieur identique à celui de droite ( 5 sgmts) ( segment de Nelson, bronche de Fuller... ) 6/12 APPAREIL RESPIRATOIRE On peut voir des poumons sains à gauche et des poumons entracosiques ( de fumeurs ) à droite. Les scissures peuvent être complètes, incomplètes ou inexistantes. Les valeurs ne sont pas spécialement à retenir Pédicule broncho-arteriel : L'arborisation artérielle pulmonaire est calquée sur l'arborisation bronchique. Les veines et les artères pulmonaires appartiennent à la circulation fonctionnelle pulmonaire qui permet l'hématose. Elle représente 80 à 85% de la vascularisation, le reste est une vascularisation nourricière assurée principalement par les artères et veines bronchiques. La trachée se divise en T4 = carène et donne : – – bronche droite : axe verticale ( donc les corps étrangers y vont préférentiellement ) bronche gauche : axe horizontale Puis les bronches principales donneront les bronches lobaires. La séparation = carène secondaire (première bifurcation sur les bronches droite et gauche) – – bronche lobaire supérieure bronche lobaire inferieure A droite, présence du tronc intermédiaire donne une division pour le lobe supérieur ( bronche lobaire et artères ) et une division pour les lobes moyen et inférieur. On trouve ensuite les bronches segmentaires qui ont des appelations numériques ( segment 6... ). Particularité anatomique importante à connaître : l'artère pulmonaire principale droite passe devant le tronc intermédiaire ( donc en dessous de la bronche du lobe supérieur ) alors que l'artère pulmonaire principale gauche passera au dessus de la bronche du lobe supérieur. 7/12 APPAREIL RESPIRATOIRE Beaucoup de variations au niveau des bronches et des artères mais ce qui est important est de repérer les artères à sacrifier et à garder++ Ne jamais sacrifier une artère ou une veine si on n'a pas repéré celle des lobes restant. Au niveau de la trachée cervicale ( appartient aux VAS ), de part et d'autre/en arrière se trouvent les nerfs laryngés inférieurs=récurrents ( naissent du thorax, remontent vers le larynx et se terminent au niveau du cartilage cricoïde ) : – le gauche né dans le thorax, au niveau de la région sous-aortique. – le droit né sous l'artère sous-clavière droite. Il sont issus du nerf X=vague=pneumogastrique=parasympathique Le TABC ( tronc artériel bracchio-céphalique) peut parfois être pré-trachéal, donc ATTENTION en cas de trachéotomie de bien vérifier que celui ci est latéralisé (sinon risque de le sectionner) La trachée, l'œsophage et la carène sont engainés dans la même enveloppe = gaine viscérale. Même si au niveau du thorax l’œsophage est plutôt latéralisé à droite, c'est le plus souvent la bronche gauche qui peut être en contact avec l’œsophage ( plus souvent que la droite, notamment en cas de fistule ). Pédicules veineux : C'est ce qui est en pointillé sur la diapo. On remarque bien qu'ils ne sont pas calqués sur les pédicules broncho-artériels. Ces différents éléments sont proches les uns des autres uniquement au niveau du hile. En cas de lobectomie, on aura donc un temps veineux, un temps broncho-artériel, un temps scissural... – à droite : • la veine pulmonaire inférieure ( VPI ) draine le lobe inférieure • la veine pulmonaire supérieure ( VPS ) draine le lobe sup et moyen donc correspond à la confluence de deux racines veineuses supérieure et inférieure. La veine de Nelson = veine de l'apex du lobe inf droit. 8/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – à gauche : • la VPI draine le lobe inférieur • la VPS draine le lobe sup (culmen et lingula) par l'intermédiaire de 2 racines : racine supérieure draine lobe sup et culmen et racine inférieure draine la lingula TOUJOURS FAIRE ATTENTION AUX VARIATIONS ANATOMIQUES ! b - Médiastin : 2 vues à connaître +++ D'après le prof, si on sait redessiner parfaitement ces deux vues, on connaît tout le médiastin Le médiastin est l'espace médio-thoracique entre les deux cavités pleuro-pulmonaires. Il est séparé en 3 régions dans un plan coronal : – tout ce qui est en avant de l'arbre aérien = médiastin antérieur – tout ce qui est en arrière de l'arbre aérien = médiastin postérieur – tout ce qui est dans l'axe de l'arbre aérien = médiastin moyen. → Médiastin antérieur : Il existe une asymétrie, donc présence d'éléments différents à droite et à gauche. En avant de l'arbre aérien : – étage inférieur= au niveau du massif cardiaque : on trouve le massif cardiaque avec le cœur, péricarde, nerf phrénique ( droit plus postérieur que le gauche+++ ), pédicule phrénique ( artère + veine ) 9/12 APPAREIL RESPIRATOIRE – étage supérieur = supra cardiaque : • à droite : les troncs veineux brachio-céphaliques/inominés droit et gauche qui donnent ensuite la VCS. • à gauche : l'aorte ascendante, les 3 troncs de la gerbe aortique ( tronc artériel brachiocéphalique, a. carotide commune gauche et a. subclavière gauche ) • Nerf phrénique que l'on trouve à droite et à gauche. Il né au niveau de C4, il chemine le long du cou, pénètre dans le thorax : à droite, chemine sur la face latérale de la v. cave puis sur la face latérale du sac péricardique et rejoint le diaphragme, à gauche il est plus antérieur et pré-croise l'aorte pour aller sur le sac péricardique et rejoindre le diaphragme. • La loge thymique se situe à la partie supérieure du médiastin antérieur et est délimitée par : – en avant : aponévrose cervicale moyenne et la face postérieure du sternum – en arrière : la lame thyro-péricardique Surtout dans la partie supra-cardiaque, on trouve des ganglions satellites du plan veineux et artériel. On trouve dans le médiastin beaucoup de ganglions quelque soit la région mais surtout dans les régions vasculaires+++ ( lymphome médiastinaux ). Selon la topographie des ganglions, différentes appellations anatomiques ( maintenant appellation numérique pour que tout le monde se comprenne ) : – plan veineux : g. du système cave supérieur – plan artériel : g. pré aortique, g. phrénique Entre la concavité aortique et le toit de l'artère pulmonaire = fenêtre aorto-pulmonaire où l'on trouve le nerf récurrent. → Médiastin moyen : On le sépare en étages supérieur trachéo-bronchique et inférieur qui correspond au ligament triangulaire. On y trouve : – – – – – – – – – trachée bronche souche pédicule pulmonaire principale ( artère + veine ) ganglions++ région la plus riche du médiastin ligaments latéraux trachéaux, pré-trachéaux, rétro-trachéaux, pré-carènaires, sous-carènaires, rétrocarènaire, triangulaire ( partie inférieure du médiastin moyen ) vaisseau qui passe en pont du médiastin postérieur au médiastin antérieur = crosse de la veine azygos ( appartient au système de drainage veineux de la paroi thoracique ) nerf X-vague : – à droite :dans le thorax, le long de la trachée dans sa partie supérieure puis part en arrière sur l'appareil digestif (œsophage) dans sa partie inférieure. – A gauche, face latérale de la trachée dans sa partie supérieure puis pré-croise l'aorte ascendante et part sur l'oesophage. nerf récurrent ( qui nait du nerf X ) : à droite il est sous l'a. sous clavière et à gauche se trouve sous la crosse aortique. Il participe à l'innervation du tube digestif. nerf phrénique droit et gauche 10/12 APPAREIL RESPIRATOIRE → Médiastin postérieur : Médiastin en arrière du plan aérien : – – œsophage cervical qui devient thoracique après avoir traversé la région cervicale : • latéralisé à gauche au niveau du cou puis se latéralise du coté droit dans le thorax (3/4). • Dans sa portion inferieure (1/4) thoracique il revient sur la gauche ( pour aborder un œsophage thoracique dans ses ¾ supérieurs = ouverture à droite et dans son ¼ inferieur = ouverture à gauche si besoin d'opérer ) • orifice musculaire oesophagien en T1O formé par les piliers diaphragmatiques droit et gauche • pas de vrai pédicule vasculaire pour l'oesophage, vascularisation particulière (rendant impossible l'ablation d'une section de l'oesophage car revascularisation impossible) • innervation par le nerf X canal thoracique qui est un des principaux collecteurs de lymphe : • né dans l'abdomen au niveau de la citerne de Pecquet • traverse le thorax par le ligament arqué médian • chemine de bas en haut entre l'aorte et l'oesophage • se jette dans le confluent de Pirogoff à gauche ( confluent veineux jugulo-sous clavier ) – Aorte thoracique descendante • né après la naissance de l'a. sous clavière gauche = isthme aortique • latéralisé à gauche • contre l'oesophage • traversée du diaphragme par un hiatus fibreux en T12 ( donne naissance aux artères intercostales ) – Nerf X ( situé dans le médiastin moyen le lg de la trachée dans sa partie supérieure, et dans le mediastin postérieur le long de l’œsophage dans sa partie inférieure) – Système veineux azygos • système veineux qui draine toute la paroi thoracique et tout le médiastin+++, • asymétrie droite/gauche • tronc principal à droite avec la crosse de l'azygos qui vient se jeter dans la VCS – Nerf sympathques et splanchniques : • ganglions sympathiques cervicaux • ganglion sympathique stellaire = ganglion du sommet thoracique (C8-D1) • ganglions sympathiques thoraciques bas situés qui donnent naissances aux nerfs splanchniques : grand splanchniques ( né des chaînes 7,8,9 ), petit splanchniques ( chaînes 10,11 ) et splanchniques inférieurs ( chaîne 12 ). Ces nerfs iront jusqu'au plexus solaire. Une appellation numérique est utilisée pour les ganglions de proximité du poumon ( 10 à 14 ) et les ganglions à distance du poumon donc dans le médiastin ( 1 à 9 ). Selon la taille de ces ganglions dans les cancers, on pourra déterminer les stades. 11/12 APPAREIL RESPIRATOIRE Conclusion : Il est donc important de connaître ces notions d'embryologie et d'anatomie pour : – la physiologie – les pathologies congénitales et acquises – la chirurgie ( voies d'abord ) – les expositions – les temps opératoires – les complications : comprendre, prévenir, appréhender – interpréter correctement un compte rendu opératoire` Le diaporama complet du cours est publié sur le mur de la promo avec des photos qui peuvent aider à repérer certain éléments mais qui ne sont pas indispensables et surtout valent plus le coup d'être vues en couleurs ! 12/12
