Duke Histologie – Système respiratoire

Overview :

Le but de ce laboratoire est d’examiner l’organisation des portions conductrices et respiratoires du système respiratoire. Dans vos diapositives, vous devriez pouvoir trouver d’excellents exemples de transitions épithéliales le long du tractus. Vous devez prêter attention aux caractéristiques structurelles clés résumées dans le tableau ci-dessous :

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Composant	Epithelium	Cellule sécrétoire	Cartilage	Sm. Muscle	Glands en T. C.	Diamètre	Autres
Trachée	Pseudost.Colonne ciliée	Goblet	Forme C	A l’ouverture du cartilage en forme de C-.	Séreux/Muqueux	~2 cm	—
Bronchi	Pseudost. Cilié colonnaire	Goblet	Pièces	Oui (encercle la lumière)	Séreux/Mucueux	~1.5 – 0.05 cm	Entrée dans le poumon
Bronchioles à terminale bronchioles	Simples colonnes ciliées	Clara (en forme de dôme)	Clara (en forme de dôme)	No	Yes	No	0.5 – 0.2 mm	Aucune alvéole dans les parois
Bronchioles respiratoires	Simples cuboïdes (quelques cils)	Clara	No	Yes	No	~0.15 mm	Alvéoles dans les parois
Conduit alvéolaire	Mmostly Simple Squamous	No	No	Yes/No	No	~0.1 mm	—
Alvéoles	Simples cellules malpighiennes (Type I et II)	Type II Cellule	No	No	No	<0.5 mm	—

Webslide 0307_T : Larynx, coupe sagittale, H&E

Le larynx est une voie de passage de l’air entre l’oropharynx et la trachée qui fonctionne également dans la production des sons. Il est tapissé d’un épithélium cylindrique pseudostratifié (voir la partie gauche de la diapositive), d’un épithélium pavimenteux stratifié (recouvrant les cordes vocales près du milieu de la diapositive) et d’un épithélium cylindrique stratifié entre ces types d’épithélium. Des glandes séromuqueuses sont présentes sous l’épithélium des deux côtés de la lame. Identifiez la corde vocale comme un pli mucoal recouvert d’épithélium pavimenteux stratifié et contenant d’abondants muscles squelettiques. Remarquez la trame cartilagineuse. Voyez-vous des os ?

Webslide 0007_T : Œsophage & Trachée, souris 1,5µm, AF-TB

Examinez cette lame à faible puissance pour acquérir une vue d’ensemble de la trachée (en bas de la lame) et de sa relation avec l’œsophage (en haut de la lame). Cette section transversale démontre l’anneau cartilagineux en forme de C de la trachée et le muscle lisse le long de la partie postérieure (ouverte) du cartilage. Plusieurs beaux exemples de nerfs sont également présents dans le tissu conjonctif entourant la trachée. Malheureusement, l’épithélium trachéal n’est pas bien conservé et les détails cellulaires de la muqueuse sont mieux étudiés sur les Webslide 8 et Webslide 200.

Webslide 0008_T : Trachée, singe 1,5µm, AF-TB

Dans cette section longitudinale, la lumière de la trachée est au bas de la lame. Observez la stratification de la trachée, en identifiant la muqueuse, le tissu conjonctif sous-jacent, le cartilage et l’adventice. Notez que l’épithélium de surface colonnaire pseudostratifié contient des cellules ciliées, des cellules à gobelet et des cellules basales. La lame basale est exceptionnellement épaisse dans la trachée, et apparaît ici comme une couche faiblement colorée d’épaisseur uniforme (environ 4 µm) directement sous l’épithélium. Dans le tissu conjonctif se trouvent de simples glandes cuboïdales ou cylindriques qui produisent des sécrétions séreuses et muqueuses qui recouvrent la surface de la muqueuse. Comment ces sécrétions parviennent-elles à la lumière de la trachée et quelle est leur fonction ? Les capillaires sont également nombreux sous l’épithélium.

(En guise d’exercice de révision, essayez d’identifier la structure dont la grande lumière est située en haut de cette diapositive.)

Webslide 0200_T : Trachée – Œsophage

Utilisez ce spécimen bien conservé pour examiner les principales caractéristiques structurelles de la trachée, notamment la stratification de la paroi, les types d’épithélium, l’organisation du cartilage et la présence de glandes. Cette diapositive montre d’excellents exemples de l’épithélium de surface colonnaire pseudostratifié cilié, des glandes séromuqueuses dans le tissu conjonctif, ainsi que de nombreux cas de plasmocytes et de mastocytes dans la lamina propria.

Webslide 0027_T : Poumon, singe, formaldéhyde, 6 µm, H & E

Cette section contient des exemples des branches distales de l’arbre bronchique. Balayez la diapositive pour trouver les bronches et les bronchioles, en utilisant le tableau à la fin de ce laboratoire pour vous rappeler les principales différences structurelles. Trouvez des régions où vous pouvez retracer le trajet des bronchioles terminales jusqu’aux alvéoles. Notez qu’à mesure que le diamètre des bronchioles diminue, l’épithélium devient plus court et la couche de muscle lisse s’amincit. Observez également les bronchioles respiratoires dentelées avec des alvéoles. Des conduits alvéolaires simples et squameux communiquent avec des sacs alvéolaires et des alvéoles borgnes. Certaines alvéoles contiennent des macrophages alvéolaires, de grandes cellules arrondies qui semblent être en suspension dans l’espace aérien. Ne passez pas votre temps à examiner cette diapositive à la recherche de cellules alvéolaires de type I et II, car elles sont beaucoup mieux conservées sur la diapositive suivante (Webslide 0028).

Webslide 0028_T : Poumon, singe, 2 µm, T.B.

D’abord, examinez cette importante lame à faible puissance pour identifier les bronches, les bronchioles et les régions alvéolaires à étudier à haute puissance. Ensuite, en utilisant les réglages de l’objectif à haute puissance, étudiez soigneusement l’anatomie muqueuse et sous-muqueuse d’une bronche. La sous-muqueuse présente des muscles lisses et des glandes séromuqueuses adjacentes à des plaques cartilagineuses irrégulières. Ensuite, identifiez une bronchiole et notez : (1) un épithélium cilié simple en colonne – cellules plus courtes que dans les bronches et la trachée, (2) des cellules de Clara non ciliées, sécrétoires et bombées, (3) un muscle lisse dans la sous-muqueuse, et (4) l’absence de glandes séromuqueuses et de cartilage. Voyez si vous pouvez identifier les bronchioles respiratoires et les canaux alvéolaires, en notant la progression d’un épithélium cilié simple colonnaire bas à un épithélium pavimenteux simple.

Utilisez une puissance élevée pour étudier une partie respiratoire du poumon avec une distension raisonnablement uniforme des alvéoles. Mesurez la taille de certaines des alvéoles de forme polygonale. À haute puissance, vous devriez être en mesure d’identifier deux types de cellules qui tapissent les espaces aériens alvéolaires, les cellules épithéliales de type I et de type II. Les cellules de type I sont squameuses avec des noyaux aplatis et des cytoplasmes nettement atténués. Les cellules de type II (grandes cellules alvéolaires) sont plus arrondies, font saillie dans les lumières alvéolaires et contiennent des cytoplasmes vacuolés. Ces vacuoles représentent les restes des corps multilamellaires associés à la biosynthèse et au stockage du surfactant. Les alvéoles contiennent plusieurs autres types de cellules. Les cellules endothéliales, de simples cellules épithéliales squameuses aux noyaux denses et aplatis, bordent le vaste réseau capillaire dans les septa alvéolaires. Comment distinguer les cellules endothéliales des cellules de type I ? Des cellules interstitielles ressemblant à des fibroblastes sont parfois observées dans les septa alvéolaires, mais sont plus souvent situées aux jonctions des alvéoles. Des mastocytes occasionnels contenant des granules roses denses sont également visibles. (En raison de la méthode de fixation par perfusion employée ici, peu de macrophages alvéolaires sont présents, et sont mieux observés dans le Webslide 27).

Diapositives supplémentaires

I. Trachée

La diapositive 40 d’UMich (trachée, H&E) WebScope ImageScope
La diapositive B-20 de LSU (trachée, H&E) WebScope ImageScope

L’épithélium qui tapisse la trachée est un épithélium respiratoire typique (colonnaire pseudostratifié cilié) qui contient de nombreuses cellules en gobelet. Cet épithélium possède une membrane basale inhabituellement épaisse, que vous pouvez voir comme une étroite région de coloration rose immédiatement basale de l’épithélium. Cet épithélium et sa couche sous-jacente de tissu conjonctif lâche (la lamina propria) constituent la muqueuse trachéale. La couche située sous la muqueuse est la sous-muqueuse, où l’on trouve de nombreuses glandes séromuqueuses. La muqueuse est grossièrement séparée de la sous-muqueuse par une couche de fibres élastiques longitudinales -la trachée de cet échantillon est coupée en coupe transversale, donc les fibres élastiques seront aussi en coupe transversale et peuvent être vues ici comme des points éosinophiles, semblables à du verre .

À l’extérieur de la sous-muqueuse se trouve du cartilage hyalin qui aide à empêcher la lumière de la trachée de s’effondrer et au-delà, le tissu conjonctif de l’adventice qui se mélange avec le tissu du médiastin. La diapositive 40 ne montre pas la forme en C caractéristique des anneaux, mais la diapositive LSU B-20 est sectionnée d’une manière plus représentative de l’anatomie réelle de la trachée telle qu’elle est traditionnellement montrée dans les figures des manuels. Le bas de la diapositive B-20 montre l’aspect postérieur de la trachée où l’on peut voir des faisceaux de muscles lisses orientés horizontalement (appelés collectivement le muscle « trachéal ») qui enjambent les extrémités postérieures des anneaux en forme de C et peuvent agir pour ajuster le diamètre de la trachée.

II. L’arbre respiratoire : des Bronches aux Alvéoles

Diapositive d’UMich 129_20x (poumon, H&E) WebScope ImageScope
Diapositive d’UMich 130_20x (poumon, H&E) WebScope ImageScope
Diapositive d’UMich 130-1_40x (poumon, H&E) WebScope ImageScope
UMich Slide 130-2_40x (poumon, H&E) WebScope ImageScope
UMich Slide 132_20x (poumon, H&E) WebScope ImageScope

A. Bronches : La trachée bifurque en deux bronches primaires, qui pénètrent dans le poumon et se ramifient ensuite plusieurs fois pour donner naissance à des bronches secondaires et tertiaires plus petites . Les bronches diffèrent de la trachée par la présence de plaques plutôt que d’anneaux de cartilage et par la présence d’une couche de muscle lisse entre la lamina propria et la sous-muqueuse. Dans les branches plus petites, la quantité de cartilage diminue, tandis que la quantité de muscle lisse augmente. De même, le nombre de glandes et de cellules en gobelet diminue. Ne vous inquiétez pas d’essayer de distinguer les bronches primaires, secondaires et tertiaires, mais vous devriez être capable de distiguer les bronches en général de la trachée et des bronchioles (abordées ci-dessous).

B. Bronchioles : Les bronchioles sont des branches plus petites des bronches, et s’en distinguent par l’absence de cartilage et de glandes. Dans les bronchioles les plus grandes, l’épithélium est encore cilié, mais il est maintenant généralement simple colonnaire, alors que dans les bronchioles les plus petites, l’épithélium sera simple cuboïdal (principalement des cellules de Clara) et manquera totalement de cils. La couche de muscle lisse est généralement assez proéminente dans ces structures, comme le montre la diapositive 132-2 où la bronchiole a été coupée en section longitudinale rasante, ce qui permet de voir les faisceaux de muscle lisse disposés circulairement dans la paroi bronchiolaire. Comme mentionné ci-dessus, les plus petites bronchioles conductrices sont constituées d’un simple épithélium cuboïdal (ou peut-être « bas colonnaire ») composé principalement de cellules de Clara, de quelques cellules ciliées et de cellules de gobelet NON, et sont appelées bronchioles terminales .

C. Les bronchioles respiratoires : Vous pourriez voir des régions courtes et transitoires de bronchioles qui ont des alvéoles dans leurs parois. Ces bronchioles avec des alvéoles dans leurs parois sont appelées bronchioles respiratoires . Elles présentent de manière caractéristique une réduction progressive de la hauteur de l’épithélium et de la quantité de muscle lisse entre les ouvertures des alvéoles adjacentes.

D. Les conduits alvéolaires : Les parois des conduits alvéolaires sont tellement interrompues par les alvéoles et les sacs alvéolaires (amas d’alvéoles) que tout ce que l’on peut voir de la paroi proprement dite est constitué de petits boutons de muscle lisse, de collagène et de fibres élastiques. Vous pouvez repérer les boutons, mais ne devez pas essayer de distinguer les constituants, qui sont recouverts d’un épithélium pavimenteux trop fin pour être vu au microscope optique.

E. Les alvéoles : Les parois de ces structures sont recouvertes des deux côtés par un épithélium pavimenteux (trop fin pour être vu) de pneumocytes de type I tapissant les lumières alvéolaires adjacentes. À l’intérieur des parois se trouve un vaste réseau de capillaires. Vous pouvez voir l’espace à l’intérieur de ces capillaires, ou bien ils peuvent être remplis de globules rouges. Les pneumocytes de type II, qui sécrètent le surfactant, ont de gros noyaux arrondis et un cytoplasme vacuolisé. Ils sont souvent difficiles à identifier au microscope optique (les « vacuoles » sont en fait des granules de phospholipides qui, malheureusement, sont souvent extraits lors du traitement des tissus). Dans la lumière de certaines alvéoles, vous verrez des macrophages, appelés phagocytes alvéolaires ou « cellules à poussière » .

III. Aspect du poumon dans l’insuffisance cardiaque congestive

La diapositive 42 d’histopathologie de l’Université de Montréal WebScope ImageScope

Alors que les composants de l’alvéole peuvent être difficiles à voir dans le tissu pulmonaire normal, les changements pathologiques qui se produisent dans le poumon à la suite d’une insuffisance cardiaque congestive montrée ici exagèrent plusieurs de ces caractéristiques, ce qui les rend un peu plus faciles à voir :

• Un faible débit ventriculaire gauche entraîne une augmentation de la pression sanguine dans l’oreillette gauche, ce qui entraîne une dilatation des capillaires alvéolaires.
• Les pneumocytes de type II avec de gros noyaux ronds et un cytoplasme clair sont beaucoup plus nombreux et peuvent être facilement vus dans les parois alvéolaires parce qu’ils prolifèrent pour tenter de réparer les alvéoles endommagées.
• Les macrophages alvéolaires caractéristiques de cette affection (également connus sous le nom de cellules  » d’insuffisance cardiaque « ) se chargent d’un pigment d’hémosidérine brun-noir résultant de la dégradation des érythrocytes qui fuient des capillaires engorgés.