Les poumons des vertébrés terrestres
Les poumons des premiers vertébrés réellement terrestres ne se distinguent
guère des poumons des amphibiens. Chez la plupart des reptiles en effet
les poumons sont uni cavitaires avec des parois présentant des septa
de ler et 2ème ordre. On voit apparaître pour la première
fois les deux types de pneumocytes 1 et 2, caractéristiques des amniotes.
Les pneumocytes de type 1 sont essentiellement respiratoires alors que la
sécrétion de surfactants et de mucus est dévolue aux pneumocytes de type
2.
a. les poumons alvéolaires
Chez les chéloniens, les crocodiliens et les varanidés, les poumons deviennent
pluri cavitaires. Il y a apparition de chambres favéolées dont les parois
sont couvertes de septa leurs conférant un aspect alvéolé. Cette
structure alvéolaire se retrouve chez les mammifères
Poumons de reptiles: chez ces espèces, l'organisation des
poumons passe du système sacculaire des batraciens au système alvéolaire des
mammifères. Chez la plupart d'entre elles, la structure générale du poumon
n'est guère différente de celle du poumon des amphibiens: il s'agit d'un poumon
unicavitaire avec septa de 1er et 2ème ordre (A). Chez certaines espèces (caméléons,
iguanes), 1 ou 2 septa longitudinaux prennent de l'importance et subdivisent
la cavité pulmonaire en 2 ou 3 chambres; c'est le poumon paucicavitaire (B)
annonçant la structure pluricavitaire. Chez les tortues, varans et caïmans,
la structure pulmonaire se complique par pénétration de la bronche extra-pulmonaire
dans la cavité pulmonaire qui dès lors disparaît. Cette bronche pulmonaire
donne accès à des chambres favéolées de taille extrêmement variable (C). BrE:
bronche extra-pulmonaire; BrI: bronche intra-pulmonaire; ChD: chambre dorsale;
ChV: chambre ventrale; F: favéole; S: septum. D'après Beaumont et Cassier1987,
modifié.
Poumons des mammifères. Chez les mammifères, la bronche
intra-pulmonaire donnant accès aux chambres favéolées chez les reptiles, se
divise régulièrement en bronchioles de divers ordres se terminant dans des
sacs alvéolaires (A). Trachée, bronches et bronchioles n'ont aucun rôle respiratoire
et sont couvertes d'un épithélium cilié et de cellules sécrétrices; elles
conduisent l'air au système alvéolaire constitué d'un enchevêtrement de canaux
alvéolaires, d'alvéoles et de capillaires sanguins (B, C, D, E). Les alvéoles
communiquent de plus entre elles par des pores alvéolaires (C). A: alvéole;
BrR: bronchiole respiratoire avec épithélium cilié; CA: canal alvéolaire;
CM: cellule musculaire lisse; CS: capillaire sanguin; P1: pneumocyte 1 (respiratoire);
P2: pneumocyte 2 (surfactant); SA: sac alvéolaire; TC: tissu conjonctif. A,
C, D, E: d'après Junqueira et al. 1992, modifié. B: d'après Beaumont et Cassier
1987, modifié.
Chez les mammifères, les alvéoles se présentent comme de petits sacs d'environ 200 micromètre de diamètre aux parois extrêmement minces, constituées essentiellement d'une fine couche de cytoplasme de pneumocytes de type 1 recouvrant une fine pellicule de cytoplasme de cellules de l'endothélium vasculaire. Cette paroi est si mince que l'on peut voir à travers la forme des globules rouges circulant dans les capillaires. Cette disposition favorise évidemment les échanges gazeux qui s'opèrent à ce niveau par diffusion. La fragilité des parois des alvéoles rend indispensable la présence de surfactants, sécrétés chez tous les amniotes par les pneumocytes de type 2. La production de ces cellules aboutit à la formation d'un film monomoléculaire de nature phospholipidique qui recouvre la paroi des alvéoles. Ce film, essentiellement composé de dipalmitoyl-lécithine chez les mammifères, réduit largement la tension superficielle au niveau des alvéoles, évitant qu'elles ne collabent à l'expiration. Il réduit par ailleurs largement le travail inspiratoire en diminuant la force nécessaire à la dilatation des alvéoles.
Vues en microscopie électronique du système alvéolaire au
niveau du poumon de mammifère. A: Faible grossissement (x60) montrant des
bronchioles se terminant dans le système alvéolaire. B: Capillaires (C) et
alvéoles (Alv) (x500). C: Alvéoles au microscope électronique à balayage,
l'épaisseur des tissus entre alvéole et sang est si mince que l'on peut distinguer
la forme des globules rouges dans un capillaire (x7230). A et C: d'après Junqueira
et al. 1992, modifié. B: d'après Sandborn 1970, modifié.
Avec l'autorisation de l'auteur R Gilles.
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