I. GENERALITIES

The pleura is a serous membrane consisting of two layers that are continuous at the pulmonary hilum. The parietal layer is applied against the rib cage, while the visceral layer is attached to the lung surface. They are separated by the pleural cavity.

The cavity is almost virtual and typically contains only a small amount of fluid and some white blood cells. It maintains a negative pressure that allows for lung expansion during inspiration.

I. GENERALITES

La plèvre est une membrane séreuse composée de deux feuillets en continuité au niveau du hile pulmonaire. Le feuillet pariétal est appliqué contre la cage thoracique, tandis que le feuillet viscéral est en contact avec la surface pulmonaire. Ils sont séparés par la cavité pleurale.

Celle-ci est presque virtuelle et ne contient normalement qu'une petite quantité de liquide et quelques globules blancs. Une pression négative y règne, ce qui permet l'expansion pulmonaire lors de l'inspiration.

2. Embryological Origin

The pleura is of mesoblastic origin.

The visceral layer derives from the mesoblast surrounding the pulmonary buds (the splanchnopleure).

The parietal layer derives from the somatopleure.

The pleural cavity originates from the partitioning of the intra-embryonic coelom, also known as the pericardio-pleuroperitoneal cavity.

2. Origine embryologique

La plèvre est d’origine mésoblastique.

Le feuillet viscéral dérive du mésoblaste qui entoure les bourgeons pulmonaires (la splanchnopleure).

Le feuillet pariétal dérive de la somatopleure.

La cavité pleurale provient du cloisonnement du cœlome intra-embryonnaire, ou cavité péricardo-pleuropéritonéale.

3. Histological Structure of the Pleura

Each pleura is a thin serous membrane, adherent to the subpleural connective tissue, and composed of three layers.

A. The Pleura Proper:

The pleura proper, or pleural serosa (whether visceral or parietal), consists of a mesothelium resting on a sub-mesothelial layer and a superficial fibroelastic layer.

1) The Mesothelium:

• It is a simple squamous epithelium (endothelium-like), called mesothelium due to its mesodermal origin.
• It consists of a single layer of flattened, polygonal cells measuring 30 to 50 μm in diameter and 8 μm in thickness. The nucleus is round or oval and centrally located.
• The junctional systems are of a loose type.
• Mesothelial cells can desquamate into the pleural cavity, acquiring phagocytic properties and resembling histiocytes.
• The mesothelium rests on the underlying connective tissue without a perfectly organized basal membrane in between.
• It constitutes the sliding surface of the two pleural layers.

2) The Submesothelial Layer

• It is thin, composed of loose connective tissue containing a few scattered cells.
• This zone lacks blood and lymphatic vessels.
• In the parietal pleura, it features an area where lymphatic lacunae and pores establish communication between the pleural cavity and the lymphatics of the parietal pleura.
• Macrophages, located both in the pleural cavity and within the submesothelial layer, contribute to the defense mechanisms of these membranes.

3) The Superficial Fibroelastic Layer

• It consists of elastic and collagen fibers arranged in a dense network.
• It is rich in blood and lymphatic vessels.
• Each pleural layer is respectively attached: the parietal layer to the rib cage, and the visceral layer to the lung via the subpleural layer and the deep fibroelastic layer.

3. Structure histologique de la plèvre

Chaque plèvre est une séreuse fine, adhérente au tissu conjonctif sous-pleural, et composée de trois couches.

A. La plèvre proprement dite :

La plèvre proprement dite ou séreuse pleurale (qu’il s’agisse du feuillet viscéral ou pariétal) est constituée par un mésothélium reposant sur une couche sous-mésothéliale et un plan fibro-élastique superficiel.

1) Le mésothélium :

• C'est un épithélium pavimenteux simple (endothéliforme), appelé mésothélium en raison de son origine mésodermique.
• Il est formé d'une seule assise de cellules aplaties, polygonales, de 30 à 50 μm de diamètre et de 8 μm d'épaisseur. Le noyau, rond ou ovalaire, est central.
• Les systèmes de jonction sont de type lâche.
• Les cellules mésothéliales peuvent desquamer dans la cavité pleurale. Elles prennent alors des caractères de cellules phagocytaires et ressemblent à des histiocytes.
• Le mésothélium repose sur le conjonctif sous-jacent sans interposition de membrane basale parfaitement organisée.
• Il constitue la surface de glissement des deux feuillets.

2) La Couche Sous-Mésothéliale

• Elle est fine, constituée d’un tissu conjonctif lâche avec peu de cellules.
• Cette zone est dépourvue de vaisseaux sanguins et lymphatiques.
• Dans la plèvre pariétale, elle présente une zone où des lacunes lymphatiques et des pores permettent la communication entre la cavité pleurale et les lymphatiques de la plèvre pariétale.
• Les macrophages, situés à la fois dans la cavité pleurale et dans la couche sous-mésothéliale, jouent un rôle défensif pour ces feuillets.

3) Le Plan Fibro-Élastique Superficiel

• Il est constitué de fibres élastiques et collagènes en réseau serré.
• Il est riche en vaisseaux sanguins et lymphatiques.
• Chaque feuillet est rattaché respectivement : le feuillet pariétal au gril costal et le feuillet viscéral au poumon, par la couche sous-pleurale et le plan fibro-élastique profond.

B. The Subpleural Layer

• It consists of connective-adipose tissue containing collagen fibers, elastic fibers, and numerous cells: fibroblasts, fibrocytes, lymphocytes, and macrophages.
• It has numerous blood and lymphatic vessels, ensuring the pleura's nutrition.
• Additionally, it is richly innervated, especially on the parietal side.

B. La Couche Sous-Pleurale

• Elle est formée d’un tissu conjonctivo-adipeux contenant des fibres de collagène, des fibres élastiques et de nombreuses cellules : fibroblastes, fibrocytes, lymphocytes et macrophages.
• Elle comporte de nombreux vaisseaux sanguins et lymphatiques, assurant ainsi la nutrition de la plèvre.
• Elle est, de plus, richement innervée, surtout du côté pariétal.

C. The Deep Fibroelastic Layer

• The subpleural layer continues as a deep fibroelastic layer belonging to the underlying organs.
• It forms the fibroelastic envelope of the lobules in the case of the visceral pleura and the endothoracic fascia in the case of the parietal pleura.

C. Le Plan Fibro-Élastique Profond

• La couche sous-pleurale se continue par un plan fibro-élastique profond appartenant aux organes sous-jacents.
• Il s'agit de l'enveloppe fibro-élastique des lobules dans le cas de la plèvre viscérale et du fascia endothoracique dans le cas de la plèvre pariétale.

D. The Pleural Cavity

• It is the very thin space located between the two pleural layers.
• The cavity is about 20 μm thick and filled with pleural fluid.
• The fluid is slightly viscous, similar to interstitial lymph, and originates from plasma through transudation.
• The thin liquid layer between the two pleural sheets creates adhesion similar to two wet glass slides. This enables lung expansion during inspiration and smooth movement of the pleural surfaces during respiration.
• The pleura and pleural fluid together form a flexible connection between the chest wall and the lungs.
• The pleural fluid contains fewer than 50 leukocytes/mm³ (mainly mononuclear cells) and also desquamated mesothelial cells, which acquire phagocytic properties and behave like histiocytes.

D. La Cavité Pleurale

• C'est l'espace très mince situé entre les deux feuillets pleuraux.
• Il s'agit d'une cavité de 20 μm d'épaisseur, remplie par le liquide pleural.
• Ce liquide est peu visqueux, proche de la lymphe interstitielle, et provient du plasma sanguin par transsudation.
• La présence d'une fine lame liquidienne entre les deux feuillets entraîne une adhérence comparable à celle existant entre deux lames de verre mouillées. Elle permet la traction sur les poumons lors de l'inspiration et le glissement des deux surfaces pleurales l'une par rapport à l'autre lors des mouvements respiratoires.
• L'ensemble des deux plèvres et du liquide pleural réalise une liaison souple entre la cage thoracique et les poumons.
• Le liquide pleural contient moins de 50 leucocytes/mm³ (essentiellement des éléments mononucléés) et contient également des cellules mésothéliales desquamées qui acquièrent alors des propriétés phagocytaires et se comportent comme des histiocytes.

4. Vascularization and Innervation

• The pleura has no proper vascularization. Blood and lymphatic vessels are located in the subpleural layer.
• The parietal pleura communicates with the subpleural lymphatics.
• The visceral pleura receives innervation from the pulmonary plexuses.
• However, the parietal pleura receives nerve endings from the intercostal nerves, the phrenic nerve, and the vagus nerve. These endings terminate in sensory corpuscles, making the parietal pleura highly sensitive.

4. Vascularisation et Innervation

• Elle n'a pas de vascularisation propre. Les vaisseaux sanguins et lymphatiques sont situés dans la couche sous-pleurale.
• La plèvre pariétale communique avec les lymphatiques sous-pleuraux.
• L'innervation de la plèvre viscérale provient des plexus pulmonaires.
• Par contre, la plèvre pariétale reçoit des terminaisons nerveuses des nerfs intercostaux, du nerf phrénique et du nerf vague. Ces terminaisons aboutissent à des corpuscules sensitifs, rendant la plèvre pariétale très sensible.

5. Histophysiology

A. Mechanical Role of the Pleura

• The elastic pleural formations support lung retraction during expiration along with the pulmonary elastic structures.
• The sliding of the two pleural layers is ensured by:
  • The liquid film.
  • The mesothelial cells.

B. Movements of Pleural Fluid

The pleural structure allows these movements:

• The mesothelium, due to its loose junctions, exhibits significant permeability.
• The discontinuous basal lamina.
• Micropinocytosis vesicles in mesothelial cells facilitate macromolecule transfer.
• Communication pores between the pleural space and lymphatics enable fluid resorption.

5. Histophysiologie

A. Rôle mécanique de la plèvre

• Les formations élastiques pleurales favorisent la rétraction du poumon lors de l’expiration, conjointement avec les structures élastiques pulmonaires.
• Le glissement des deux feuillets est assuré par :
  • Le film liquide.
  • Les cellules mésothéliales.

B. Mouvements du liquide pleural

La structure de la plèvre permet ces mouvements :

• Le mésothélium, en raison de ses jonctions lâches, présente une perméabilité importante.
• La lame basale discontinue.
• Les vésicules de micropinocytose des cellules mésothéliales assurent le transfert de macromolécules.
• Les pores de communication entre l’espace pleural et les lymphatiques permettent la résorption des liquides.

C. Defense Mechanisms of the Pleura

The complex organization of the human pleura does not appear in this section of a rat lung, where only the mesothelium is typical.

The cells of this simple squamous epithelium have numerous thread-like extensions that penetrate the pleural cavity. The chorion is represented by a thin, clear layer.

The human pleura is marked by lines forming a honeycomb-like network. These lines are particularly visible in a frontal view of an elderly person's lung, emphasized by the accumulation of macrophages overloaded with carbon particles from inhaled air over the years. Each honeycomb forms the base of a lobule.

Clinical Application: Pleural Puncture

The pleural cavity can be affected by bacterial or viral infections, as well as tumors. In these cases, pleural effusion occurs, which can be punctured for chemical, bacteriological, and cytological analysis.

C. Mécanismes de défense de la plèvre

L'organisation complexe de la plèvre humaine n'apparaît pas dans cette coupe de poumon de rat, où seul le mésothélium est typique.

Les cellules de cet épithélium pavimenteux simple possèdent de nombreuses expansions filiformes qui plongent dans la cavité pleurale. Le chorion est représenté par une mince couche claire.

La plèvre humaine est sillonnée de lignes formant un réseau en nids d'abeille, particulièrement visibles dans cette vue frontale du poumon d'une personne âgée. Ces lignes sont soulignées par l'accumulation progressive de macrophages chargés de particules de carbone provenant de l'air inhalé. Chaque nid d'abeille constitue la base d'un lobule.

Application clinique : la ponction pleurale

La cavité pleurale peut être affectée par des infections bactériennes ou virales, ainsi que par des atteintes tumorales. Dans ces cas, un épanchement liquidien pleural se produit, pouvant être ponctionné pour des examens chimiques, bactériologiques et cytologiques.