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SISTEMAS RESPIRATORIOS
Aparato respiratorio pulmonar
Sistemas respiratorios
• Aparatos respiratorios pulmonares– Pulmones aéreos ! animales terrestres– Componentes
• Vías aéreas ! sistema de conducción– Captura, filtración, termostatización y circulación del aire
• Pulmones ! porción respiratoria– Repliegues del epitelio respiratorio hacia el “interior”
• Invertebrados– Pulmón en libro de arácnidos– Pulmón sacular de gasterópodos
• Vertebrados– Pulmón sacular (Peces pulmonados, Anfibios, Reptiles, Mamíferos)– Pulmón tubular (Aves)
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Vías aéreas• Conductos ramificados abiertos al exterior
• Cavidad bucal / coanas / orificios nasales • Tubos bifurcados de diámetro decreciente
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Vías aéreas• Regiones
– Extrapulmonares• Cavidad nasal• Laringe• Tráquea• Bronquios primarios
– Intrapulmonares (excepto Aves / ausentes en anamniotas)• Bronquios 2ios, 3ios…• Bronquiolos 1ios, 2ios...• Bronquiolos terminales Anfibio
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Vías aéreas• Intrapulmonares (excepto Aves
/ ausentes en anamniotas)
– Bronquios 2ios, 3ios…
– Bronquiolos 1ios, 2ios...
– Bronquiolos terminales
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Vías aéreas• Componentes histológicos
Variables según la región:
– Mucosa• Epitelio “no respiratorio”
– Seudoestratificado cilíndrico ciliado, o– Simple cúbico no ciliado– Glándulas mucosas y serosas uni- y pluricelulares
• Lámina propia– Conjuntivo laxo– BALT
– Submucosa / adventicia• Músculo estriado o liso• Cartílago hialino
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas• Laringe
– Mucosa• Epitelio seudoestratificado ciliado• Glánd. sero-mucosas uni- y pluricelulares• Lámina propia
– Conjuntivo laxo
– Submucosa / adventicia• Músculo estriado• Piezas de cartílago hialino• Tej. conjuntivo laxo de conexión
Epiglotis
Vista ventral de la faringe humana
Cue
rdas
voc
ales
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas• Traquea y bronquios 1ios y 2ios
– Mucosa• Epitelio seudoestratificado ciliado• Glándulas mucosas y sero-mucosas uni- y pluricelulares• Lámina propia
– Conjuntivo laxo
– Submucosa / adventicia• Anillos incompletos de cartílago hialino• Músculo liso• Serosa
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas– Características del epitelio las vías aéreas extrapulmonares y
bronquios 2ios• Epitelio seudoestratificado ciliado
Cél. ciliadas
Cél. mucosa
Cél. en cepillo
Cél. basal
Cél. neuroendocrinas
Mucus
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas– Características del epitelio las vías aéreas extrapulmonares
• Vascularización de la mucosa ! termostatización del aire inhalado– Lazos capilares– Glomus arterio-venosos
Lámina propia
EpitelioLecho capilar
superficial
Glomus
Vasosprofundos
Submucosa
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas• Bronquiolos 1ios, 2ios...
– Mucosa• Epitelio simple cúbico
– Células ciliadas– Células no ciliadas (de Clara)
»Serosas • Lámina propia
– Conjuntivo laxo
– Submucosa /adventicia• Músculo liso• Tej. conjuntivo laxo• BALT
– Cartílago en los Cetáceos
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas• Bronquiolo terminal
– Mucosa• Epitelio simple cúbico no ciliado• Lámina propia
– Conjuntivo laxo
– Adventicia• Esfinter de músculo liso• Tej. conjuntivo laxo
– Fibras elásticas
• BALT
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas• Bronquiolo terminal
Bronquiolo terminal (M. ópt) Célula de Clara (TEM)
Núcleo
Músculo lisoEpitelio Gránulos serosos Glucógeno
Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas
Esfínteres de músculo liso
NONOMuydelgadaF. elásticas
Epit. simple cúbicoSin glándulas
BRONQUIOLO TERMINAL
Capas circularesde músculo lisomuy desarrollada
NOSIAbundanteBALT
Epit. simple cúbicoSin cél. mucosasy escasas gland. mucosas
BRONQUIOLOS 1ios, 2io…
Capas circularesde músculo liso
Anillosincompletos o placas
SIAbundanteBALT
Epit. simple columnar ciliadocon cél. mucosas y un menor númerode gl. alveolaresmucosas
BRONQUIOS 2ios, 3ios…
Capas circularesde músculo liso
Anilloscompletosespiralados
SIAbundanteBALT
Epit. seudoestratif. ciliado con gl. alveolares mucosasy cél. mucosas
BRONQUIO 1io
ADVENTICIACARTILAGO HIALINOSUBMUCOSALAMINA
PROPIAEPITELIO
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones– PECES PULMONADOS: pulmones derivados de la vejiga natatoria,
conectados con el esófago a través de un canal neumático– Braquiopterigios ! dos pulmones ventrales no septados– Dipneustos ! dos pulmones dorso-ventrales septados en compartimentos de 1º y
2º orden– Crosopterigios ! Pulmón vestigial dorsal
– TETRÁPODOS: pulmones derivados de la porción ventral de la laringe• Pulmones unicavitarios sin bronquios intrapulmonares
– Anfibios– Reptiles: Rincocéfalos y Squamatta
• Pulmones pluricavitarios con bronquios extra e intrapulmonares– Reptiles: varánidos, cocodrilos y quelonios– Mamíferos
• Pulmón tubular con sacos aéreos !Aves
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones– Peces pulmonados
• Uno o dos pulmones– No septados – Braquiopterigios (Polypterus)– Septados – Dipneustos (Protopterus, Lepidosiren, Neoceratodus)
Protopterus y Polipterus Neoceratodus
Esófago Pulmón
EsófagoCanalneumático
Pilares
Septos 1ios
Septos 2ios
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones unicavitarios – Anfibios y reptiles• Septados " FAVEOLAS
– Faveolas recubiertas por epitelio respiratorio– Crestas septales con epitelio ciliado y músculo liso
Septos 1ios Septos 2ios
Septos 3ios Faveolas
Crestas
Epiteliorespiratorio
Pleuravisceral
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones pluricavitarios – Reptiles y Mamíferos– Parenquimáticos " ALVÉOLOS
• Subdivisiones de las vía aéreas intrapulmonares ! sacos alveolares– Alvéolos recubiertos por epitelio respiratorio
Bronquioloterminal
Bronquiolorespiratorio
Saco alveolar
Alvéolos
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones pluricavitarios – Reptiles y Mamíferos– Parenquimáticos " ALVÉOLOS
• Subdivisiones de las vía aéreas intrapulmonares ! sacos alveolares– Alvéolos recubiertos por epitelio respiratorio
Bronquioloterminal
Bronquiolorespiratorio
Saco alveolar
Alvéolos
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Estructura histológica general del pulmón de vertebrados• Saco epitelial
– Mucosa respiratoria• Epitelio respiratorio simple plano
– Neumocitos ! cél. epiteliales muy aplanadas
• Lámina propia delgada»Tejido conjuntivo laxo con fibras elásticas y macrófagos»Fuertemente vascularizado ! capilares sanguíneos y linfáticos» Inervación vascular y sensorial
– Pleura pulmonar ! envoltura serosa• Pleura visceral adherida al parénquima pulmonar
– Espacio pleural con líquido
• Pleura parietal continua con la serosa de la cavidad corporal
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Estructura histológica general del pulmón de vertebrados• Parénquima y pleura
Pulmón
Diafragma
Cavidad pleural
Pleura parietal
Pleura visceral
Hilio
Arteria pulmonar
Vena pulmonar
V. linfáticos hiliares
Nervios
Arteria bronquial
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Estructura histológica general del pulmón de vertebrados• Parénquima y pleura
Pleura visceral
Mesotelio
Epitelio respiratorio Bronquiolo
Tej. conj.subpleural
Cavidad pleural
Parénquimapulmonar
Septo intersticial
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
Estructura histológica general del pulmón de vertebrados• Parénquima
Epiteliorespiratorio
Tej. conj. subpleural
Septo intersticial
Lámina propia
Capilares
Favéolas/ Alvéolos
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero– Dividido en lóbulos y lobulillos
• Tabiques conjuntivos con ramificaciones de– Vías aéreas intrapulmonares– Ramas de la arteria pulmonar– Ramas de la vena pulmonar
– Lobulillo pulmonar• Unidad estructural Lóbulos
Lobulillos
A. pulmonar
V. pulmonar
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero– Lobulillo pulmonar
• Eje central:– Ramas bronquiolares– Ramas arteria pulmonar– Ramas arterias bronquiales
• Parénquima– Bronquiolos 2ios, 3ios...– Bronquiolos terminales– Bronquiolos respiratorios– Sacos alveolares y alvéolos
• Tabiques interlobulillares– Ramas de la vena pulmonar
• Fondo del lobulillo– Pleura visceral
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero– Lobulillo pulmonar
• Vascularización pulmonar– Ramas de la arteria pulmonar ! sangre no oxigenada– Red capilar de la lámina propia del epitelio respiratorio– Ramas de la vena pulmonar ! sangre oxigenada
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero– Lobulillo pulmonar
• Vascularización pulmonar– Arterias bronquiales ! sangre oxigenada– Vasos linfáticos ! recogen el exceso de líquido intersticial acumulado en la
lámina propia alveolar
Vasos linfáticos
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero– Lobulillo pulmonar
• Vascularización linfática pulmonar
Capilar linfático
Vénula
Arteriola
Alvéolo
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero– Parénquima ! Sacos alveolares (acinos)
• Conducto alveolar• Alvéolos – septos interalveolares perforados
Bronquiolorespiratorio
Alvéolos
Epiteliorespiratorio
Lámina propia
Capilares
Conductoalveolar
Septosinteralveolares
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero– Alvéolos – septos interalveolares perforados– Epitelio respiratorio:
• Neumocitos-I• Neumocitos-II
– Lámina propia• Tej. conjuntivo elástico• Macrófagos alveolares• Capilares sanguíneos• Capilares linfáticos
Septointeralveolar
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero - alvéolos – Epitelio respiratorio:– Neumocitos-I
• Aplanados " intercambio gaseoso– Barrera respiratoria ! Láminas basales epitelial y endotelial fundidas
– Neumocitos-II• Células secretoras de fosfolípidos ! Surfactante pulmonar
– Dipalmitoil phosphatidil colina– Agente tenso-activo " disminuye la tensión superficial
AireNeumocito-I
Endotelio
Luz del capilar
M. basal
TEM
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero - alvéolos
Neumocito-I
Neumocito-II
Capilar
Fibroblasto
Memb. basal
Capa desurfactante
Endotelio
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmón de mamífero – alvéolos– Neumocitos-II
• Citosomas ! cuerpos lamelares con fosfolípidos
Neumocito-II Citosomas
TEM
Aire
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones– TETRÁPODOS: pulmones derivados de la porción ventral de la laringe
• Pulmones unicavitarios sin bronquios intrapulmonares• Pulmones pluricavitarios con bronquios extra e intrapulmonares• Pulmón tubular con sacos aéreos !Aves
– Circulación continua del aire
»Pulmones ! sacos aéreos
Saco aéreo
Pulmón
Mesobronquio
Parabronquios
Sacobronquios
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones tubular de Aves– Pulmón
• Vías aéreas intrapulmonares– Mesobronquio– Sacobronquios– Bronquios 2ios– Parabronquios
• Porción respiratoria– Capilares aéreos
– Sacos aéreos• Mucosa no respiratoria
Sacosaéreos
Pulmón
Vista dorsal
Mesobronquio
Parabronquios
Sacosaéreos
Sacobronquios
Bronquios 2ios
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones tubular de Aves– Vías aéreas intrapulmonares
• Circulación continua
PulmónSaco aéreo Saco aéreo
Circulac.sanguínea
Mesobronquio
Parabronquios SacobronquiosBronquios 2ios
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones tubular de Aves– Pulmón
• Vías aéreas intrapulmonares– Mesobronquio– Sacobronquios– Bronquios 2ios– Parabronquios con pared
perforada
Aberturas (atrios)a los capilares aéreos
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones tubular de Aves– Parénquima pulmonar
• Lobulillos hexagonales– Eje ! parabronquio– Tabiques ! ramificaciones de la art. pulmonar
• Porción respiratoria– Capilares aéreos Parabronquio
Capilaresaéreos
ArteriolasCapilares
sanguíneosCapilares aéreos
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones tubular de Aves– Parénquima pulmonar - porción respiratoria
• Parabronquios y capilares aéreos
Parabronquioscon pared perforada
Capilares aéreosVasosanguíneo
Parénquima respiratoiroParénquima pulmonar de ave (SEM)
(M.opt. fluor.)
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones tubular de Aves– Parénquima pulmonar - porción respiratoria
• Parabronquios ! capilares aéreos ! parabronquios
Parabronquiocon pared perforada
Capilaresaéreos
Arteriolas
CapilaressanguíneosLobulillo
Atrios
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Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Pulmones tubular de Aves– Parénquima pulmonar - porción respiratoria
• Parabronquios ! capilares aéreos ! parabronquios
Parabronquiocon pared perforada
Capilaresaéreos
Capilaressanguíneos
Atrios
Atrios
Pared musculardel parabronquio
Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados
• Desarrollo embrionario de los pulmones– Origen endodérmico ! yema ventral del epitelio laríngeo– Desarrollo de tipo “glandular”
• Ramificaciones dicotómicas de la yema epitelial– Conducto laringo-traqueal– Esbozos pulmonares
»Fase seudo-ganglionar ! conductos epiteliales macizos " árbol bronquial»Fase canalicular ! aparece la luz de los conductos y los primeros alvéolos»Fase sacular ! desarrollo de los sacos alveolares»Fase alveolar ! maduración de los alveolos»Nacimiento ! expulsión de líquido amniotico y expansión aérea
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