ANATOMIE DU THORAX ET DE L’APPAREIL CARDIORESPIRATOIRE

1. ANATOMIE DU THORAX ET DE L’APPAREIL CARDIORESPIRATOIRE Françoise Tournery Bachel 2008

2. INTRODUCTION Les poumons, comme le cœur, se situent dans le thorax qui représente l’étage supérieur du tronc.

3. Système respiratoire.Vue d’ensemble

4. 1. Le squelette du thorax

5. Le squelette de la cage thoracique comprend : Ø      En arrière la portion dorsale de la colonne vertébrale constituée de 12 vertèbres dorsales et les omoplates auxquelles sont reliées les clavicules Ø      Latéralement les arcs costaux (arc costal : côte et cartilage prolongeant la côte en avant) Ø      En avant le sternum

6. 1.1. Les côtes Il y a 12 côtes de chaque côté. Chaque côte présente : Ø      Une extrémité antérieure qui s’articule au cartilage costal Ø      Une portion moyenne qui constitue le corps de la côte, aplati de dedans en dehors Ø      Une extrémité au niveau de laquelle la côte s’articule avec la colonne vertébrale

7. On distingue 3 groupes de côtes : ØLes 7 premières côtes sont appelées les vraies côtes ; elles sont reliées directement en avant au sternum par leur cartilage. La première côte est aplatie de haut en bas et est creusée sur sa face supérieure par les gouttières des artères et des veines sous-clavières ØLes 8e, 9e et 10e côtes sont appelées les fausses côtes et sont unies en avant par leur cartilage au cartilage sus-jacent ØLes 2 dernières côtes ou côtes flottantes se terminant par un bord libre

8. 1.2. L’espace intercostal

9. Il correspond à l’espace limité par 2 côtes : une côte supérieure et une côte inférieure. Il contient 3 muscles intercostaux, les vaisseaux et les nerfs intercostaux réunis en un faisceau. Le faisceau vasculo-nerveux longe la face inférieure de la côte.  lors de la ponction pleurale, le médecin doit impérativement repérer la face supérieure de la côte pour ne pas toucher le paquet vasculo-nerveux.

10. 1.3. Le sternum C’est un os plat d’avant en arrière, situé à la partie antérieure et médiane du tronc ; sa face postérieure correspond à la cavité de la cage thoracique, sa face antérieure, saillante sous la peau, sert d’insertion au muscle grand pectoral. • Il comprend 3 parties : Ø      Le manubrium sternal (partie supérieure) Ø      Le corps du sternum (partie moyenne) Ø      L’appendice xiphoïde (extrémité inférieure effilée) • Sur ses bords latéraux se trouvent les articulations costo-sternales des 7 premières côtes. • Il est vascularisé par les artères mammaires. lorsqu’on prélève celles-ci pour certains pontages coronariens, il peut y avoir des retards de consolidation du sternum.

11. 2. La cavité thoracique Elle se divise en 3 parties : - 2 zones latérales pleuro-pulmonaires séparées l’une de l’autre - par une troisième zone appelée le médiastin.

12. 2.1. Le médiastin Il est divisé, selon un plan frontal, en 2 parties :          - le médiastin antérieur en avant de la trachée          - le médiastin postérieur en arrière de la trachée

13. 2.1.1. Le médiastin antérieur

14. le médiastin est étroit dans sa portion haute, qui contient les vestiges du thymus. Il s’élargit de haut en bas, et contient : Øle cœur enveloppé dans le péricarde Ø      les gros vaisseaux qui en partent ou y aboutissent :          - la crosse de l’aorte          - l’artère pulmonaire          - le tronc brachio-céphalique veineux qui résulte de l’union de la jugulaire interne et de la sous-clavière          - la veine cave supérieure formée par la jonction des 2 troncs brachio-céphaliques veineux          - la veine cave inférieure qui recueille le sang drainé par les veines de la moitié inférieure du corps

15. 2.1.2. Le médiastin postérieur

16. Il contient : Øl’œsophage contre lequel sont collés les nerfs pneumogastriques (nerfs vagues) et situé derrière la trachée Øl’aorte descendante située en arrière et à gauche de l’œsophage, entre celui-ci et la colonne vertébrale Øle canal thoracique (canal collecteur de la lymphe), logé dans l’angle formé par la colonne vertébrale et le flanc droit de l’aorte Øla grande veine azygos, située à droite du canal thoracique et servant à drainer une partie du sang veineux du thorax Øles artères intercostales droites et gauches placées en arrière des autres vaisseaux et naissant de part et d’autre de l’aorte Øla trachée et les bronches qui s’y rattachent

17. 2.2. La trachée C’est un conduit fibro-cartilagineux qui a la forme d’un cylindre aplati. Elle fait suite au larynx et se divise en 2 branches, les bronches, au niveau de la carène (bifurcation trachéale). Elle fait 12 cm de long pour 2,5 cm de diamètre et est constituée de 15 à 20 anneaux cartilagineux en forme de fer à cheval unis à l’arrière par une membrane fibro-musculaire. La trachée se divise à la hauteur de la 4ème vertèbre dorsale en bronche souche droite courte et presque verticale et en bronche souche gauche plus longue et oblique.

18. cette forme particulière de la bronche souche droite explique que c’est surtout dans celle-ci que les corps étrangers s’engagent à l’occasion de fausses routes.

19. Histologie (schéma) La trachée est formée de 2 tuniques : Ø      tunique interne muqueuse avec        - épithélium tapissé de cellules ciliées    - chorion (sous-muqueuse) composé de glandes (cellules) sécréteuses demucus Ø      tunique externe fibreuse et cartilagineuse. On retrouve cet épithélium dans les grosses bronches. Il assure une fonction de nettoyage et de protection locale.

20. Trachée- Structure

21. On retrouve cet épithélium dans les grosses bronches. Il assure une fonction de nettoyage et de protection locale. Escalator muco-ciliaire : les cils adoptent un mouvement en permanence dirigé vers le pharynx. Le mucus sécrété recouvre comme une pellicule visqueuse l’ensemble des voies aériennes et piège les particules étrangères, y compris les bactéries. Celles-ci sont ensuite évacuées par les cils et seront dégluties ou expectorées Þ

22. Ultrastructure épithélium bronchique

23. Þla nicotine réduit l’activité des cils et stimule la sécrétion de mucus . Cela provoque d’une part un encombrement (mucus en excès non évacué = toux matinale du fumeur), et d’autre part une augmentation des infections pulmonaires et des altérations des tissus (cancer).

24. 2.3. Les cavités pleuro-pulmonaires Il y en a 2, de chaque côté du médiastin, contenant les poumons et les plèvres

25. 3. Les poumons 3.1. Morphologie externe Ce sont des organes spongieux, de couleur gris-rosé, de forme pyramidale.

26. Chacun d’eux est constitué : Ø      d’une face interne au milieu de laquelle pénètrent par le hile pulmonaire la bronche lobaire et les vaisseaux sanguins Ø      d’une face externe appliquée contre la paroi thoracique Ø      d’une base reposant sur la coupole diaphragmatique Ø      d’un sommet ou apex dépassant la clavicule d’environ 2 cm Ø      de lobes : - 3 lobes (1 supérieur, 1 moyen, 1 inférieur) pour le poumon droit, séparés les uns des autres par 2 scissures (grande et petite)          - 2 lobes ( 1 supérieur et 1 inférieur) pour le poumon gauche, séparés par 1 seule scissure Ø      de segments qui subdivisent les lobes (10 par poumon)

29. 3.2. Morphologie Interne Le parenchyme pulmonaire est segmenté en éléments de plus en plus petits, accompagnés de divisions bronchiques vasculaires et nerveuses se réduisant également. L’ensemble forme un « arbre ». Chaque segment de chaque lobe est divisé en un grand nombre d’éléments constituant chacun une unité fonctionnelle respiratoire, appelés lobules pulmonaires.

31. Les lobules pulmonaires sont formés :          - d’une bronchiole se divisantà l’intérieur du lobule en bronchioles terminales qui aboutissent chacune dans un petit sac à paroi mince, l’acinus. Chaque acinus est formé d’alvéoles pulmonaires (environ 500 millions ; surface d’échange : 100 m2 / poumon). La paroi alvéolaire est formée d’une unique couche de cellules dont la face interne est en contact avec l’air alvéolaire et dont la face externe est tapissée de capillaires pulmonaires. La surface interne des alvéoles est entièrement recouverte d’une pellicule très mince de surfactant (phosphoglycérides sécrétés par certaines cellules alvéolaires) qui a pour fonction de réduire la tension superficielle et donc d’augmenter la compliance ou extensibilité pulmonaire.     …

33. … - D’une artériole, dernière ramification de l’artère pulmonaire se terminant par un réseau capillaire amenant le sang vicié à l’alvéole          - D’une veinule rejoignant la veine pulmonaire après avoir récupéré le sang oxygéné d’un réseau capillaire veineux          - D’une enveloppe de tissu conjonctif riche en fibres élastiques  Chez les grands prématurés, le surfactant n’est pas encore sécrété du fait de l’immaturité des cellules qui le produisent. Cela entraîne chez ces enfants le syndrome de « détresse respiratoire du nouveau-né » ou « maladie des membranes hyalines ». Le nourrisson déploie des efforts épuisants pour pouvoir respirer, et en meurt parfois.

34. Paroi alvéolaire

35. 3.3. Les plèvres Chaque poumon est entouré d’une enveloppe séreuse appelée plèvre. Celle-ci est formée de 2 feuillets :          - un feuillet viscéral qui revêt le poumon          - un feuillet pariétal qui tapisse la face interne du thorax et du médiastin. Les 2 feuillets se font face au niveau du hile pulmonaire. Entre les 2 se trouve un espace virtuel : l’espace pleural (ou cavité pleurale), contenant une lame liquidienne très mince qui facilite le glissement de l’un sur l’autre et empêche leur décollement. C’est la différence de pression entre la pression alvéolaire (= pression atmosphérique= 0 mm Hg) et la pression intrapleurale ( = - 4 mm Hg) qui réalise la force nécessaire au maintien du poumon contre la paroi thoracique.

37. Dans certaines situations pathologiques, l’air pénètre dans l’espace intrapleural, ramenant la pression intrapleurale à 0 mm Hg. Il n’y a plus de différence de pression et le poumon s’affaisse : c’est un pneumothorax.  lorsqu’il se produit une inflammation de la plèvre, elle s’accompagne parfois d’un épanchement liquidien dans la cavité pleurale, que l’on peut analyser par ponction et/ou évacuer.

38. 3.4. Les pédicules pulmonaires Ils sont constitués des éléments bronchiques, vasculaires et nerveux qui vont et sortent des poumons au niveau du hile pulmonaire. On distingue à l’intérieur de chaque pédicule, un pédicule fonctionnel et un pédicule nourricier :     - le pédicule fonctionnel assure le rôle physiologique du poumon : l’oxygénation du sang. Il se compose de la bronche souche, l’artère pulmonaire et les veines pulmonaires.     - le pédicule nourricier est chargé d’apporter les éléments nutritifs aux poumons. Il se compose des vaisseaux bronchiques, des nerfs bronchiques et des vaisseaux lymphatiques.

40. 3.5. Les bronches Les 2 bronches souches droite et gauche naissent de la bifurcation trachéale.          - La bronche souche droite (BSD) se porte en bas, en arrière et en dehors vers le hile pulmonaire, poursuit presque verticalement la direction de la trachée, faisant avec la ligne médiane un angle de 25° à 30°. Elle est courte, large et plus postérieure que la BSG. Elle donne successivement les bronches lobaires droites( supérieure, moyenne et inférieure), destinées à leur lobes respectifs.          - La bronche souche gauche (BSG) se dirige en bas, en arrière et en dehors vers le hile pulmonaire. Elle fait un angle de 45° avec la ligne médiane et est plus oblique que la BSD. Elle donne les bronches lobaires gauches (supérieure et inférieure).

43. Chaque bronche lobaire se subdivise en bronches segmentaires destinées aux segments pulmonaires correspondants. Puis elles se divisent à leur tour en rameaux de plus en plus fins : les bronchioles. La distribution des bronches est dite systématisée. La structure des bronches est d’abord semblable à celle de la trachée, puis les anneaux cartilagineux diminuent progressivement, jusqu’à complètement disparaître au niveau des bronchioles. La paroi des voies aériennes contiennent des fibres musculaires lisses qui permettent une modification du calibre des conduits aériens.

44. La bronchomotricité est dépendante de l’action du système nerveux végétatif : •        SN parasympathique  bronchoconstriction •         SN sympathique  bronchodilatation et de certaines hormones (adrénaline : bronchodilatation), ou des variations du taux de gaz carbonique qui si il  provoque une bronchodilatation et s’il  une bronchoconstriction.  Dans la crise d’asthme, il y a simultanément contraction de la musculature lisse des bronches et sécrétion importante de mucus, ce qui réduit la circulation de l’air dans l’arbre bronchique, parfois jusqu’à l’asphyxie.

45. 3.6. La vascularisation pulmonaire Il existe pour chaque poumon une circulation fonctionnelle et une circulation nourricière qui passent par les pédicules pulmonaires.

46. ØCirculation fonctionnelle :          - Les artères pulmonaires droite et gauche naissent d’un tronc artériel commun, le tronc de l’artère pulmonaire, qui émerge du ventricule droit. Chaque artère pulmonaire pénètre dans un poumon au niveau du hile. Elles se subdivisent en artères lobaires, segmentaires, sous-segmentaires puis en de nombreux rameaux et vaisseaux capillaires tapissant la paroi des alvéoles. Leur rôle est d’amener aux poumons le sang qui doit être oxygéné.        - Les veines pulmonaires prennent le relais du réseau précédent au niveau des alvéoles, drainantvers le cœurle sang qui vient d’être oxygéné et le collectant par le biais de 2 veines pulmonaires supérieures droite et gauche et de 2 veines pulmonaires inférieures droite et gauche, soit 4 veines pulmonaires qui vont se jeter dans l’oreillette gauche.

47. Artères et veines pulmonaires

48. ØCirculation nourricière : Elle est assurée par le réseau vasculaire bronchique qui a pour rôle d’irriguer l’ensemble de l’arbre bronchique et les éléments intrapulmonaires :          - Les artères bronchiques droite et gauche proviennent de l’aorte. Elles suivent le trajet des bronches jusqu’aux bronchioles terminales.         -  Les veines bronchiques cheminent auprès des artères bronchiques correspondantes. Elles aboutissent dans la grandeveine azygos qui débouche dans la veine cave supérieure.

49. Artères bronchiques

50. Les 2 circulations Circulation pulmonaire ou petite circulation Circulation systémique ou grande circulation