Le système respiratoire

Introduction

Le système respiratoire assure les échanges gazeux entre l'air et le sang. Sa portion thoracique comprend les voies aériennes de conduction — trachée puis arbre bronchique — et l'organe d'échange, le poumon, entouré de sa séreuse, la plèvre.

L'intérêt de ce chapitre est immédiatement clinique. La disposition de la bifurcation trachéale explique la localisation préférentielle des corps étrangers inhalés ; la segmentation broncho-pulmonaire est le langage commun du radiologue, du pneumologue et du chirurgien, puisqu'elle définit des unités anatomiques indépendantes, susceptibles d'être réséquées isolément ; la topographie thoraco-pleurale commande enfin tous les gestes de ponction et de drainage.

Nous étudierons successivement la trachée (anatomie descriptive et rapports), la segmentation bronchique, les poumons (configuration externe, segmentation, vaisseaux, nerfs et lymphatiques), puis les plèvres et leur projection sur la paroi.

I. La trachée

A. Généralités

• Elle fait suite au larynx et naît dans le cou entre C6 et C7.
• Longueur : 12 cm, dont 6 cm de portion cervicale et 6 cm de portion thoracique.
• Elle est oblique en bas et à droite, déviée par la crosse de l'aorte.
• En regard de T5, elle se divise en 2 bronches souches, droite et gauche.
• Ces bronches délimitent un angle de 45 à 70°, dont le sommet est l'éperon trachéal (carène).
• La bronche souche droite continue le trajet de la trachée (plus verticale, plus courte, plus large), tandis que la bronche souche gauche se dirige latéralement. C'est pourquoi un corps étranger inhalé se loge préférentiellement dans la bronche souche droite.

B. Anatomie descriptive

• C'est un tube aplati en arrière.
• Sa surface dorsale est plane et occupe le quart ou le cinquième de la circonférence.
• Diamètre moyen : 2 à 3 cm ; diamètre intérieur : 1,5 cm.
• Elle est constituée de 15 à 20 anneaux trachéo-cartilagineux, en fer à cheval, ouverts en arrière.
• Ces anneaux sont séparés par des membranes inter-annulaires ; l'ensemble est entouré d'une membrane conjonctive fibro-élastique. En arrière, la paroi membraneuse est complétée par le muscle trachéal.

C. Rapports de la trachée cervicale

Elle s'étend de C6 à T2 (bord supérieur du sternum) et est située en avant de l'œsophage.

• Rapports antérieurs : isthme du corps thyroïde, thymus (chez l'enfant), muscles sous-hyoïdiens, aponévrose cervicale moyenne et aponévrose cervicale superficielle.
• Rapports latéraux : lobes latéraux de la thyroïde et nerfs laryngés récurrents. Plus latéralement chemine le pédicule vasculo-nerveux principal du cou : artère carotide commune, veine jugulaire interne et nerf vague (X).
• Rapports postérieurs : l'œsophage ; le nerf récurrent gauche, qui monte à la face antérieure de l'œsophage et déborde la trachée, et le nerf récurrent droit.
• Trachée, œsophage et nerfs récurrents sont réunis dans la gaine viscérale du cou.

D. Rapports de la trachée thoracique

Elle fait suite à la trachée cervicale, s'étend de T2 à T5 où elle bifurque, et est contenue dans le médiastin.

• Rapports antérieurs : en bas, la bifurcation trachéale répond à la branche droite de l'artère pulmonaire ; en avant, la crosse de l'aorte croise sa partie antéro-latérale gauche et la dévie vers la droite — c'est la dépression aortique. Au-dessus de l'aorte, sa face antérieure répond, de droite à gauche, au tronc artériel brachio-céphalique (TABC) puis à la carotide commune gauche. La veine cave supérieure descend en avant de la trachée, sur son flanc droit.
• Rapports postérieurs : elle est appliquée sur l'œsophage, qui la déborde à gauche.
• Rapports latéraux gauches : crosse de l'aorte, artère carotide commune gauche, nerf vague gauche, artère subclavière gauche, canal thoracique et nerf récurrent gauche.
• Rapports latéraux droits : crosse de la veine azygos, qui se termine dans la veine cave supérieure ; TABC ; nerf vague droit.

II. La segmentation bronchique

A. Généralités

L'arbre bronchique fait suite à la trachée et se divise de manière dichotomique :

• Trachée → 2 bronches souches (1er ordre).
• Bronche souche → bronches lobaires (2e ordre).
• Bronche lobaire → bronches segmentaires (3e ordre).
• Bronche segmentaire → bronches sous-segmentaires (4e ordre).
• Puis multiples divisions jusqu'aux bronches sous-lobulaires, destinées aux lobules pulmonaires — unité fonctionnelle du poumon.

B. La bronche souche droite — 3 bronches lobaires

• Bronche lobaire supérieure : bronche segmentaire apicale (1), postérieure ou dorsale (2), antérieure ou ventrale (3).
• Bronche lobaire moyenne : bronche segmentaire latérale (4) et médiale (5).
• Bronche lobaire inférieure : bronche segmentaire apicale (6), basale médiale (7), basale antérieure (8), basale latérale (9), basale postérieure (10).

C. La bronche souche gauche — 2 bronches lobaires

• Bronche lobaire supérieure, divisée en deux troncs :
  • Tronc culminal : bronche segmentaire apico-postérieure (apical 1 + postérieur 2) et bronche segmentaire antérieure ou ventrale (3).
  • Tronc lingulaire : bronche lingulaire supérieure (4) et bronche lingulaire inférieure (5).
• Bronche lobaire inférieure : bronche segmentaire apicale (6), basale médiale (7), basale antérieure (8), basale latérale (9), basale postérieure (10).
  • À retenir : à gauche, les segments 1 et 2 sont fusionnés en un segment apico-postérieur, et le lobe moyen est remplacé par la lingula (segments 4 et 5) qui appartient au lobe supérieur.

III. Les poumons

A. Généralités

• Ils constituent la partie terminale de l'appareil respiratoire : 2 unités fonctionnelles, droite et gauche, chacune située dans l'hémithorax correspondant et séparées l'une de l'autre par le médiastin.
• Aspect extérieur : lisse, brillant et rosé ; bleuâtre chez le sujet âgé par accumulation de particules de pollution.
• Consistance : molle et élastique ; à la pression, sensation de crépitation.
• Mesures : 650 g à droite, 550 g à gauche ; capacité respiratoire moyenne 5 L.

B. Configuration externe

Le poumon est de forme conique : 3 faces, 3 bords, un apex et une base.

• Face costale : se moule sur la paroi thoracique latérale ; elle est interrompue par les scissures interlobaires et recouverte par la plèvre costale.
• Face diaphragmatique : moulée sur le diaphragme, dont elle est séparée par la plèvre diaphragmatique.
• Face médiale : elle comporte une partie postérieure, en rapport avec la colonne thoracique, et une partie médiastinale, qui présente le hile pulmonaire.
• Bords : les bords antérieur et postérieur séparent les faces costale et médiale ; le bord inférieur circonscrit la base.
• Apex (sommet) : arrondi, il fait saillie au-dessus de l'ouverture supérieure du thorax ; sa limite inférieure est marquée par le sillon de la 1re côte.
• Base : moulée sur le diaphragme ; elle répond à droite au foie (lobe droit) et à gauche au foie (lobe gauche), au fundus de l'estomac, à la rate et à l'angle colique gauche.

C. Le hile pulmonaire

• De forme ovalaire, il se prolonge en bas par le ligament pulmonaire.
• Il est traversé, dans sa partie postéro-supérieure, par la bronche souche et l'artère pulmonaire ; dans sa partie antéro-inférieure, par les deux veines pulmonaires.

D. Les empreintes de la face médiastinale

E. Les scissures et les lobes

• Chaque poumon est divisé en lobes par des scissures, dans lesquelles s'insinue la plèvre viscérale.
• Poumon droit : 2 scissures — la scissure oblique (grande scissure) et la scissure horizontale (petite scissure) — délimitant 3 lobes : supérieur, moyen et inférieur.
• Poumon gauche : 1 seule scissure, la scissure oblique, délimitant 2 lobes : supérieur et inférieur. Le lobe supérieur porte à sa partie inférieure la lingula, homologue du lobe moyen droit.

F. La segmentation pulmonaire

Chaque lobe est formé de segments, unités anatomiques ventilées par une bronche segmentaire propre. La dénomination est basée sur la situation. Chaque segment est chirurgicalement individualisable.

G. Les vaisseaux pulmonaires : une double circulation

Le poumon reçoit deux circulations distinctes, l'une fonctionnelle, l'autre nourricière — distinction classiquement demandée.

• 1. Circulation fonctionnelle — le tronc de l'artère pulmonaire : il transporte le sang du ventricule droit vers les poumons ; après un trajet de 5 cm, il se divise en deux branches, droite et gauche, chacune pénétrant dans le hile correspondant. Il véhicule un sang désoxygéné.
• Les veines pulmonaires ramènent un sang oxygéné : elles sont au nombre de 4 — supérieure droite, inférieure droite, supérieure gauche, inférieure gauche — et se jettent dans l'atrium gauche.
• 2. Circulation nourricière — les artères bronchiques : elles proviennent de l'aorte (thoracique descendante) et sont au nombre de 2 ou 3 à droite et de 1 ou 2 à gauche.
• Les veines bronchiques, satellites des artères, se drainent à droite dans la grande veine azygos et à gauche dans la veine hémi-azygos supérieure.

H. Innervation

• L'innervation est assurée par les plexus pulmonaires antérieur et postérieur, dont les branches proviennent des troncs sympathiques et des nerfs vagues.
• Nerfs vagues (parasympathique) → broncho-constriction.
• Système sympathique → broncho-dilatation.

I. Drainage lymphatique

• Lobes supérieur et moyen du poumon droit : ganglions inter-trachéo-bronchiques, puis ganglions trachéaux et médiastinaux, puis conduit thoracique.
• Lobe inférieur : ganglions péri-œsophagiens (médiastin postérieur), puis conduit thoracique.
• Point clé : les ganglions latéro-trachéaux droits drainent les deux poumons, sauf le tiers supérieur du poumon gauche, qui se draine dans les ganglions trachéo-bronchiques supérieurs gauches — notion essentielle dans le bilan d'extension du cancer broncho-pulmonaire.

IV. Les plèvres

A. Configuration et rapports

Les plèvres sont les enveloppes séreuses des poumons. Elles comportent deux feuillets délimitant une cavité pleurale virtuelle.

• Le feuillet viscéral : membrane mince et transparente, il tapisse la surface du poumon et y adhère intimement ; il s'enfonce dans les scissures interlobaires. Il couvre tout le poumon sauf au niveau du hile.
• Le feuillet pariétal : appliqué sur la paroi thoracique, il comporte 4 parties : costale, diaphragmatique, médiastinale et le dôme pleural.

B. Les culs-de-sac (sinus) pleuraux

Les angles de réflexion unissant les différentes parties de la plèvre pariétale forment des culs-de-sac ou sinus, qui constituent le siège préférentiel des épanchements :

• Sinus costo-diaphragmatique — le plus profond et le plus important en pratique.
• Sinus costo-médiastinal antérieur.
• Sinus costo-médiastinal postérieur.
• Sinus médiastino-diaphragmatique.

C. Topographie thoraco-pleurale

Il s'agit de la projection sur la paroi thoracique des limites de la plèvre pariétale et de ses culs-de-sac. Son importance clinique est majeure : elle définit les zones de ponction sûres.

• Le dôme pleural se projette au niveau de la 1re côte, faisant saillie au-dessus de la clavicule.
• Le sinus costo-médiastinal antérieur gauche entre en contact avec le sinus droit au niveau de la 2e articulation chondro-sternale, et s'en écarte à partir du 6e cartilage costal pour ménager l'aire cardiaque.
• La plèvre pariétale déborde toujours les limites du poumon, surtout au niveau du sinus costo-diaphragmatique, dont la ligne de réflexion se situe au niveau de la 10e côte. C'est cet espace de réserve que le poumon n'occupe qu'à l'inspiration profonde.
• En arrière se trouvent les culs-de-sac costo-médiastinaux postérieurs.

Conclusion

L'appareil respiratoire thoracique s'organise selon une logique de divisions successives : la trachée, qui naît entre C6 et C7 et bifurque en regard de T5, donne deux bronches souches dont l'asymétrie — la droite plus verticale — a une traduction clinique immédiate. L'arbre bronchique se ramifie ensuite en bronches lobaires puis segmentaires, définissant les dix segments de chaque poumon, unités anatomiques et chirurgicales fondamentales.

Le poumon possède la particularité d'une double circulation, fonctionnelle par l'artère pulmonaire et nourricière par les artères bronchiques, et il est enveloppé par la plèvre, dont les culs-de-sac — surtout le sinus costo-diaphragmatique — constituent le siège des épanchements et le repère de tous les gestes de ponction. Ces organes occupent les loges latérales du thorax, de part et d'autre du médiastin, qui abrite le cœur et les gros vaisseaux.