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Les pneumocytes de type I sont des cellules épithéliales extrêmement fines qui tapissent les alvéoles de l'arbre respiratoire. Bien qu'il y ait autant de pneumocytes de type II que de type I dans chaque alvéole, le type I occupe jusqu'à 95 % de la surface en raison de sa disposition en couche squameuse.
Les cellules de type I, reliées entre elles par des jonctions serrées, forment des connexions spécialisées avec les capillaires sous-jacents dans les parties fines des complexes alvéolo-capillaires. C'est au niveau de ces complexes que les cellules de type I sont suffisamment proches des capillaires - 0,5 micromètre - pour permettre la diffusion des gaz, qui est leur fonction essentielle.
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