La personne moyenne qui est modérément active pendant la journée expire environ 20 000 litres d’air toutes les 24 heures. Inévitablement, cet air (qui pèserait plus de 20 kilogrammes) contient des particules et des gaz potentiellement nocifs. Les particules, telles que la poussière et la suie, les moisissures, les champignons, les bactéries et les virus, se déposent sur les surfaces des voies respiratoires et des alvéoles. Heureusement, le système respiratoire dispose de mécanismes de défense pour se nettoyer et se protéger. Seules les particules extrêmement petites, d’un diamètre inférieur à 3 à 5 microns, pénètrent profondément dans les poumons.
Les cils, minuscules projections musculaires à la surface des cellules qui recouvrent les voies respiratoires, font partie des mécanismes de défense du système respiratoire. Les cils déplacent une couche liquide de mucus qui couvre les voies respiratoires.
La couche de mucus piège les pathogènes (micro-organismes potentiellement infectieux) et d’autres particules, les empêchant ainsi d’atteindre les poumons.
Les cils se contractent plus de 1 000 fois par minute, faisant mouvoir vers le haut le mucus qui recouvre la trachée à une vitesse de 0,5 à 1 cm par minute. Les pathogènes et les particules qui sont piégés sur la couche de mucus sont expectorés par la toux ou acheminés vers la bouche et avalés.
Les macrophages alvéolaires, un type de globules blancs, qui se trouvent à la surface des alvéoles, constituent un autre mécanisme de défense des poumons. Du fait des modalités des échanges gazeux, les alvéoles ne sont pas protégées par du mucus et des cils. La densité du mucus entraverait en effet les échanges d’oxygène et de dioxyde de carbone. Au lieu de cela, les macrophages alvéolaires recherchent les particules déposées, s’y lient, les ingèrent, tuent celles qui sont en vie et les digèrent. Lorsque les poumons sont gravement attaqués, d’autres globules blancs présents dans la circulation, notamment les neutrophiles, sont mobilisés pour aider à ingérer et à tuer les pathogènes. Par exemple, quand une personne respire une grande quantité de poussière ou est atteinte d’une infection pulmonaire, la quantité de macrophages augmente et des neutrophiles sont mobilisés.
(Voir aussi Présentation du système respiratoire.)
