EMBRIOLOGÍA - APARATO RESPIRATORIO

  APARATO RESPIRATORIO

DESARROLLO DE LOS BRONQUIOS Y PULMONES

  • 4° semana: Esbozo respiratorio se desarrolla en extremo caudal del divertículo laringotraqueal→se divide al poco tiempo en 2 invaginacionesyemas bronquiales primarias”crecen lateralmente en los canales pericardioperitoneales (primordios de las cav pleurales)→Al poco tiempo se desarrollan yemas bronquiales secundarias y terciarias→  Junto con el mesénquima esplácnico que las rodea, se diferencian hacia la formación de los bronquios y sus ramificaciones.

  • 5° semana: ↑ tamaño de conexión de c/ yema bronquial con la tráquea→primordios de los bronquios principales.

  • El bronquio principal derecho embrionario es ligeramente más largo que el izquierdo y tiene una orientación más vertical (se mantiene así en el adulto).

  • Los bronquios principales se subdividen en bronquios secundarios con formación de las ramas laborales, segmentarias e intrasegmentarias

    • Lado derecho: 

      • Bronquio lobar superior: da lugar a la aireación del l. sup del pulmón.

      • Bronquio inferior: subdividido en 2 bronquios correspondientes a los lóbulos del pulmón derecho: medio e inferior.

    • Lado izquierdo: bronquios segmentarios llevan a cabo la aireación de los lóbulos superior e inferior del pulmón izquierdo.

  • Hacia 7° semana comienzan a formarse: Bronquios segmentarios: 10 en pulmón derecho y 8-9 en izquierdo.

    • Mesénquima circundante también se divide.

    • Bronquios segmentarios + masa de mesénquima adyacente→primordios de los segmentos broncopulmonares.

    • Semana 24: existen aprox. 17 niveles de ramificación y se han desarrollado los bronquiolos respiratorios.

    • Después del nacimiento todavía se generan 7 niveles adicionales de ramificación

  • A medida que se desarrollan los bronquios también lo hacen las placas cartilaginosas a partir del mesénquima esplácnico adyacente.

    • El músculo y el tej. conj. bronquiales, así como el tej. conj. y los capilares pulmonares, también proceden de este mesénquima.

    • A medida que se desarrollan los pulmones, adquieren una capa de pleura visceral a partir del mesénquima esplácnico

    • A través de un proceso de expansión, los pulmones y las cavidades pleurales crecen caudalmente hacia el mesénquima de la pared corporal y al poco tiempo alcanzan la proximidad del corazón.

    • La pared corporal torácica queda revestida por una capa de pleura parietal, derivada del mesodermo somático

    • El espacio que queda entre la pleura parietal y la pleura visceral se denomina cavidad pleural.


MADURACIÓN DE LOS PULMONES


Los pulmones maduran en 4 estadios:

  • Seudoglandular (semana 6-16):

    • Los pulmones en desarrollo tienen una cierta similitud con las glándulas exocrinas en una misma fase evolutiva.

    • Hacia las 16 semanas ya se han formado todos los elementos importantes de los pulmones, excepto los implicados en el intercambio de gases.

    • Los fetos que nacen durante este periodo no pueden sobrevivir

  • Canalicular (semana 16-26):

    • Este periodo se solapa con el estadio seudoglandular debido a que los segmentos craneales de los pulmones maduran con mayor rapidez que los caudales.

    • Durante el estadio canalicular, las luces de los bronquios y de los bronquios terminales aumentan de calibre y el tejido pulmonar adquiere una vascularización importante

    • Hacia la semana 24 cada bronquiolo terminal ha dado lugar a dos o más bronquiolos respiratorios, cada uno de los cuales se divide posteriormente en 3-6 conductos (conductos alveolares primitivos)

    • La respiración es posible al final del estadio canalicular debido a que en los extremos de los bronquiolos respiratorios se han desarrollado sacos terminales de pared fina (alveolos primitivos) y también debido a que el tejido pulmonar está bien vascularizado.

    • A pesar de que los fetos que nacen al final de este periodo pueden sobrevivir si reciben medidas asistenciales intensivas, a menudo fallecen son todavía relativamente inmaduros.

  • Sacos terminales (semana 26-nacimiento):

    • Durante este periodo se desarrollan muchos más sacos terminales (sáculos) y su epitelio se hace muy fino

    • Los capilares comienzan a protruir en estos sacos (alveolos en desarrollo)

    • El contacto íntimo entre las células epiteliales y endoteliales establece la barrera sangre-aire que permite el intercambio adecuado de los gases para la supervivencia del feto si nace prematuramente

    • Hacia la semana 26 los sacos terminales están revestidos principalmente por células epiteliales escamosas de origen endodérmico (neumocitos tipo I), a través de los cuales se produce el intercambio de gases.

    • La red capilar prolifera con rapidez en el mesénquima que rodea a los alveolos en desarrollo y al mismo tiempo tiene lugar el desarrollo activo de los capilares linfáticos.

    • Entre las células epiteliales escamosas hay células epiteliales secretoras redondeadas dispersas (neumocitos tipo II), que segregan el surfactante pulmonar, una mezcla compleja de fosfolípidos y proteínas

    • El surfactante forma una película mononuclear que reviste las paredes internas de los sacos alveolares y que contrarresta las fuerzas superficiales de tensión existentes en la interfaz aire-alveolos.

    • De esta forma se facilita la expansión de los sacos alveolares al evitar la atelectasia (colapso de los sacos durante la espiración).

    • La maduración de los neumocitos tipo II y la producción del surfactante muestran grandes variaciones en los fetos de diferentes edades estacionales.

    • La producción del surfactante aumenta durante las fases finales del embarazo, especialmente durante las últimas 2 semanas

      • Su producción comienza a las 20-22 semanas, pero este compuesto solo está presente en cantidades pequeñas en los lactantes prematuros; no alcanza concentraciones adecuadas hasta el periodo fetal tardío.

      • Hacia las 26-28 semanas de la fecundación, el feto pesa aprox. 1 kg y posee un número suficiente de sacos alveolares y la cantidad suficiente de surfactante como para poder sobrevivir si se produce su nacimiento prematuro. Previamente, los pulmones suelen ser incapaces de mantener un intercambio de gases adecuado debido en parte a que la superficie alveolar es insuficiente y en parte a que la vascularización no está suficientemente desarrollada.

      • El elemento crítico para la supervivencia y el desarrollo nervioso adecuado de los prematuros no es tanto la presencia de sacos terminales finos ni de un epitelio alveolar primitivo como el desarrollo de una vasculatura pulmonar adecuada y la producción de cantidades suficientes de surfactante.

    • Los fetos que nacen prematuramente entre las semanas 24 y 26 pueden sobrevivir si reciben medidas asistenciales intensivas; sin embargo, también pueden presentar dificultad respiratoria debido a una deficiencia de surfactante.

      • La tasa de supervivencia de estos lactantes se ha incrementado con el uso de corticoides antes del nacimiento, con los que se induce la producción de surfactante; también ha aumentado con la administración de surfactante en las fase posnatal

  • Alveolar (semana 32-8 años):

    • El momento preciso del final del estadio de los sacos terminales y del comienzo del estadio alveolar depende de la definición del término alveolo.

      • Se observa la presencia de sacos análogos a los alveolos a las 32 semanas.

      • El revestimiento epitelial de los sacos terminales se adelgaza hasta convertirse en una capa epitelial escamosa fina.

      • Los neumocitos tipo I llegan a ser tan finos que los capilares adyacentes protruyen en los sacos alveolares

      • Hacia el final del periodo fetal, los pulmones pueden llevar a cabo la respiración debido a que la membrana alveolocapilar (barrera de difusión pulmonar o membrana respiratoria) es suficientemente fina como para permitir el intercambio de gases.

      • A pesar de que los pulmones no comienzan a realizar esta fx vital hasta el nacimiento, están bien desarrollados y son capaces de llevar a cabo dicha fx tan pronto como nace el niño

    • Al comienzo del estadio alveolar, cada bronquiolo respiratorio finaliza en un conjunto de sacos alveolares de pared fina, separados entre sí por un tej. conj. laxo.

      • Estos sacos representan los futuros conductos alveolares

      • La transición entre la fase de dependencia de la placenta respecto al intercambio de gases y la fase de intercambio de gases autónomo requiere los siguientes cambios adaptativos en los pulmones:

        • Producción de surfactante en los sacos alveolares

        • Transformación de los pulmones desde una estructura secretora hasta una estructura de intercambio de gases

        • Establecimiento de circulaciones sanguíneas pulmonar y sistémica paralelas

    • Aproximadamente, el 95% de los alveolos maduros se desarrollan tras el nacimiento.

      • Antes de que este se produzca, los alveolos primitivos aparecen en forma de pequeñas protrusiones en las paredes de los bronquiolos respiratorios y de los sacos alveolares

      • Tras el nacimiento, los alveolos primitivos aumentan de tamaño a medida que los pulmones se expanden, pero el incremento cada vez mayor del tamaño de los pulmones se debe al aumento en el número de bronquiolos respiratorios y de alveolos primitivos, más que al incremento en el tamaño de los alveolos

    • El desarrollo alveolar se completa de manera casi total hacia los 3 años de edad, pero todavía se añaden nuevos alveolos hasta aprox. los 8 años

      • A diferencia de lo que ocurre con los alveolos maduros, los alveolos inmaduros tienen el potencial para formar alveolos primitivos adicionales.

      • A medida que estos alveolos aumentan de tamaño, se convierten en alveolos maduros

      • El mecanismo principal para el incremento del número de alveolos es la formación de tabiques secundarios de tej. conj. que subdividen los alveolos primitivos ya existentes

      • Al principio los tabiques son relativamente gruesos, pero poco tiempo después se transforman en tabiques maduros finos que permiten el intercambio de gases

    • El desarrollo pulmonar durante los primeros meses tras el nacimiento se caracteriza por un incremento exponencial en la superficie de la barrera aire-sangre a través de la multiplicación de los alveolos y los capilares.

      • En los pulmones del recién nacido a término hay aprox. 15 millones de alveolos primitivos, es decir, la mitad del número que se observa en los pulmones del adulto.

      • Por esta razón, los pulmones de los recién nacido son más densos en las radiografías torácicas que los pulmones del adulto

      • Entre los 3 y 8 años se alcanzan los 300 millones de alveolos, que es la cantidad existente en los pulmones de un adulto

    • Los estudios moleculares indican que el desarrollo pulmonar está controlado por una secuencia de vías de señalización reguladas por la expresión temporal y secuencial de genes fuertemente conservados.

      • El compromiso y la diferenciación de las células endodérmicas del intestino primitivo anterior hacia células epiteliales de tipo respiratorio se asocian a la expresión de varios factores de transcripción, como el factor de transcripción tiroideo 1, el factor nuclear de los hepatocitos (HNF) 3β y GATA-6, así como otros miembros de la familia de dedos de cinc, receptores del ácido retinoico y genes que contienen dominios Hox.

      • Los genes Hox especifican el eje anteroposterior en el embrión

      • El FGF 10 y otras señales procedentes del mesénquima esplácnico posiblemente inducen la aparición de las yemas respiratorias

      • La ramificación de estas yemas (morfogénesis por ramificación) y su proliferación dependen de las interacciones entre el epitelio (endodermo del intestino primitivo anterior) y el mesénquima (mesodermo).

      • La vía de señalización Wnt desempeña una fx esencial en las interacciones inductivas entre el epitelio y el mesénquima.

      • En estudios recientes se ha surgido que la señal Wnt7b procedente del epitelio regula la proliferación mesenquimal y la formación de los vasos sanguíneos en los pulmones

      • El morfógeno Shh-Gli modula la expresión del FGF 10, que controla la ramificación de las yemas bronquiales

      • Por otra parte, el morfógeno ácido retinoico regula las señales Hox a5, b5 y c4, que son expresadas por el pulmón en fase de desarrollo

    • Los movimientos respiratorios fetales (MRF), que se pueden detectar mediante ecografía en tiempo real, se inician antes del nacimiento y tienen la fuerza suficiente como para dar lugar a la aspiración de parte del líquido amniótico hacia los pulmones.

      • Los MRF ocurren de manera intermitente (aprox. el 30% de ellos durante el sueño con mov. oculares rápidos) y son esenciales para el desarrollo pulmonar normal

      • El patrón de los MRF se utiliza con mucha frecuencia para la monitorización del parto y como factor predictivo de la evolución fetal en el caso de los partos prematuros

      • En el momento del nacimiento, el feto tiene la ventaja de haber estado realizando ejercicios respiratorios durante varios meses

      • Los MRF, que aumentan con el tiempo y a medida que se aproxima el parto, probablemente mantienen en forma los músculos respiratorios

      • Además, estos movimientos estimulan el desarrollo de los pulmones, posiblemente al generar un gradiente de presión entre los pulmones y el líquido amniótico

    • En el momento del nacimiento, los pulmones están rellenos de líquido amniótico hasta aprox. la mitad de su capacidad

      • Este líquido procede de la cavidad amniótica, de los propios pulmones y de las glándulas traqueales

      • La aireación de los pulmones en el momento del parto no se debe tanto a la insuflación de los alveolos vacíos y colapsados como a la sustitución rápida del líquido intraalveolar por aire

    • El líquido existente en los pulmones se elimina en el momento del nacimiento por 3 vías:

      • A través de la boca y la nariz, debido a la presión que se ejerce sobre el tórax del feto durante el parto por vía vaginal

      • Hacia las arterias, venas y capilares pulmonares

      • Hacia los vasos linfáticos

    • En el feto a término, los vasos linfáticos pulmonares tienen un calibre relativamente grande y son más numerosos que los del adulto.

      • El flujo linfático es rápido durante las primeras horas posteriores al parto y después disminuye.

      • Hay 3 factores que son importantes para el desarrollo pulmonar normal:

        • Existencia de un espacio suficiente en el tórax para el crecimiento de los pulmones

        • MRF

        • Existencia de un volumen adecuado de líquido amniótico


Información extraída del Libro "Embriología clínica de Moore"
Enlaces del Slideshare para complementar información: EMBRIOLOGÍA APARATO RESPIRATORIO

Comments

Post a Comment

Popular Posts