OBJETIVOS

Reconocer los sucesos que se dan para que se originen las yemas pulmonares y los factores que intervienen en el proceso.

Identificar que estructuras se originan de las capas germinales y de tejidos mesenquimatosos.

Comprender los periodos de la maduracin de los pulmones y sus caractersticas.

Reconocer las diferentes complicaciones y anomalas que pueden darse en la formacin del sistema respiratorio.

APARATO RESPIRATORIO

1. FORMACION DE LAS YEMAS PULMONARES2. LARINGE3. TRQUEA, BRONQUIOS Y PULMONES4. MADURACION DE LOS PULMONES5. CONSIDERACIONES CLINICAS

CONTENIDOEl presente informe pretende dar a conocer el proceso de formacin del sistema respiratorio, el cual comprende desde la 4ta semana del desarrollo hasta despus del nacimiento.Este proceso de formacin empieza con la aparicin del divertculo respiratorio, las caractersticas de este divertculo o yema pulmonar depender de la concentracin de cido retinoico, el cual aumenta el factor de transcripcin TBX4.El factor TBX4 induce la formacin de la yema, la continuacin del crecimiento y la diferenciacin de los pulmones. Esta yema pulmonar se comunica con el intestino anterior y cuando el divertculo se expande caudalmente, dos crestas traqueoesofgicas, la separan del intestino anterior.Cuando estas crestas se fusionan para formar el tabique traqueoesofagico, el intestino anterior queda dividido en una porcin dorsal, el esfago, y una porcin ventral, la trquea y las yemas pulmonares.Al iniciarse la quinta semana, cada una de estas yemas se agranda para formar los bronquios principales derecho e izquierdo.

1. FORMACION DE LAS YEMAS PULMONARES

Cuando el embrin tiene aproximadamente 4 semanas de vida, en la pared ventral del intestino anterior aparece un divertculo respiratorio (yema pulmonar) en forma de excrecencia. El aspecto y la localizacin de esta yema pulmonar dependen del aumento de cido retinoico producido por el mesodermo adyacente. Este incremento del cido retinoico aumenta el factor de transcripcin TBX4. TBX4 induce la formacin de la yema, la continuacin del crecimiento y la diferenciacin de los pulmones. Por esta razn, el epitelio del revestimiento interno de la laringe, la trquea y los bronquios, as como el de los pulmones, es de origen endodrmico. Los componentes de los tejidos cartilaginoso, muscular y conjuntivo de la trquea y los pulmones derivan del mesodermo visceral que rodea el intestino anterior. Al principio, la yema pulmonar se comunica con el intestino anterior. Sin embargo, cuando el divertculo se expande caudalmente, dos crestas longitudinales, llamadas crestas traqueoesofgicas, la separan del intestino anterior.Despus cuando estas crestas se fusionan para formar el tabique traqueoesofagico, el intestino anterior queda dividido en una porcin dorsal, el esfago, y una porcin ventral, la trquea y las yemas pulmonares. El primordio respiratorio sigue comunicado con la faringe a travs del orificio larngeo.A. Embrin de aproximadamente 25 das de gestacin que muestra la relacin del divertculo respiratorio con el corazn, el estmago y el hgado. B. Seccin sagital a travs del extremo ceflico de un embrin de 5 semanas que muestra las aberturas de las bolsas farngeas y el orificio laringotraqueal.

2. LARINGE

El revestimiento interno de la laringe se originan a partir del endodermo, pero los cartlagos y los msculos se crean a partir del mesnquima de los arcos farngeos cuarto y sexto. La rpida proliferacin de este mesnquima hace que el aspecto del orifico larngeo cambie y deje de ser una hendidura sagital para convertirse en una abertura en forma de T.

Ms tarde, cuando el mesnquima de los dos arcos citados se transforma en los cartlagos tiroides, cricoides y aritenoides, ya es posible reconocer la caracterstica forma adulta del orificio larngeo. Aproximadamente en el momento en que se forman estos cartlagos, el epitelio de la laringe tambin prolifera rpidamente y cierra su luz de forma transitoria.

Posteriormente, la vacuolizacin y la recanalizacin producen un par de nichos laterales, los ventrculos larngeos. Estos nichos estn delimitados por unos pliegues de tejido que se diferencian en las cuerdas vocales verdaderas y falsas. Como la musculatura de la laringe deriva del mesnquima de los arcos farngeos cuarto y sexto, todos los msculos larngeos estn inervados por ramas del nervio craneal X o nervio vago. El nervio larngeo superior inerva los derivados del cuarto arco farngeo, y el nervio larngeo recurrente inerva los derivados del sexto arco farngeo.

Orificio larngeo y prominencias que lo rodean en fases sucesivas del desarrollo. A. 6 semanas. B. 12 semanas.

3. TRQUEA, BRONQUIOS Y PULMONES

Mientras se va separando del intestino anterior, la yema pulmonar forma la trquea y dos bolsas laterales, las yemas bronquiales. Al iniciarse la quinta semana, cada una de estas yemas se agranda para formar los bronquios principales derecho e izquierdo. Despus, el derecho forma tres bronquios secundarios, mientras que el izquierdo forma dos, lo que prefigura los tres lbulos del lado derecho y los dos lbulos del lado izquierdo. Con el posterior crecimiento en direccin caudal y lateral, las yemas pulmonares se expanden dentro de la cavidad del cuerpo. Los espacios para los pulmones, los canales pericardio peritoneales, son estrechos. Se disponen a ambos lados del intestino anterior y las yemas pulmonares en expansin los van llenando gradualmente. Al final, los pliegues pleuroperitoneales y pleuropericardiales separan los canales pericardioperitoneales de las cavidades peritoneal y pericrdica, respectivamente, y los espacios restantes forman las cavidades pleurales primitivas. El mesodermo que cubre la parte externa del pulmn, se transforma en la pleura visceral. La capa de mesodermo somtico, que cubre la pared del cuerpo por la parte interna, se conviene en la pleura parietal. El espacio entre la pleura parietal y la visceral es la cavidad pleural.

Fases del desarrollo de la trquea y los pulmones. A. 5 semanas. B. 6 semanas. C. 6 semanas.

Expansin de las yemas pulmonares dentro de los canales pericardioperitoneales. En esta etapa los canales se comunican con las cavidades pericrdica y peritoneal. A. Vista ventral de las yemas pulmonares. B. Seccin transversal de las yemas pulmonares que muestra los pliegues pleuropericardiales que dividirn la porcin torcica de la cavidad corporal en las cavidades pleural y pericrdica.

A medida que el desarrollo prosigue, los bronquios secundarios se dividen de manera dicotmica repetidas veces y forman 10 bronquios terciarios (segmentales) en el pulmn derecho y 8 en el izquierdo, de tal manera que se crean los segmentos broncopulmonares del pulmn adulto. Hacia el final del sexto mes se han formado aproximadamente 17 generaciones o subdivisiones. Sin embargo, antes de que el rbol bronquial alcance su forma definitiva, durante la vida posnatal se producen seis divisiones adicionales. La ramificacin est regulada por interacciones epiteliomesenquimatosas entre el endodermo de las yemas pulmonares y el mesodermo visceral o esplcnico que las rodea. Las molculas seal que actan en el proceso de ramificacin, que se emiten desde el mesodermo, pertenecen a la familia del factor de crecimiento de los fibroblastos. Mientras tienen lugar todas estas nuevas subdivisiones y se desarrolla el rbol bronquial, los pulmones adquieren una posicin ms caudal, de tal manera que en el momento del nacimiento la bifurcacin de la trquea se opone a las cuatro vrtebras torcicas.Una vez los canales pericardioperitoneales se han separado de las cavidades pericrdica y peritoneal, respectivamente, los pulmones se expanden dentro de las cavidades pleurales. La pleura visceral se extiende entre los lbulos de los pulmones.

4. MADURACION DE LOS PULMONES

Hasta el sptimo mes de vida prenatal, los bronquiolos se dividen sin interrupcin en canales cada vez ms numerosos y pequeos este proceso es conocido como periodo canalicular y el suministro vascular aumenta de manera constante. Los bronquiolos terminales se dividen para formar los bronquiolos respiratorios, y cada uno de stos se divide a su vez en tres a seis conductos alveolares. Los conductos llegan a su fin en sacos terminales o alvolos primitivos, rodeados por clulas alveolares planas en estrecho contacto con capilares vecinos. Hacia el final del sptimo mes, el nmero de sacos alveolares maduros y capilares es suficiente para garantizar un intercambio de gases adecuado, y el neonato prematuro es capaz de sobrevivir.Durante los 2 ltimos meses de vida prenatal y durante varios aos despus, el nmero de sacos terminales aumenta de forma regular. Adems, las clulas que revisten los sacos, conocidas como clulas epiteliales alveolares de tipo I, se vuelven ms delgadas, de manera que los capilares circundantes protruyen dentro de los sacos alveolares. Este contacto ntimo entre las clulas epiteliales y las clulas endoteliales construye la barrera alveolo- capilar. Los alvolos maduros no estn presentes antes del nacimiento. Hacia el final del sexto mes se desarrollan otro tipo de clulas conocidas como clulas epiteliales alveolares de tipo II, producen surfactante, un lquido rico en fosfolpidos capaz de disminuir la tensin superficial en la interface alvolo-aire.Antes del nacimiento, los pulmones estn llenos de un lquido que contiene una elevada concentracin de cloruro, pocas protenas, algo de moco de las glndulas bronquiales y surfactante de las clulas epiteliales alveolares (de tipo II). La cantidad de surfactante que hay en este lquido se va incrementando, especialmente durante las 2 ltimas semanas antes del nacimiento. A medida que la concentracin de surfactante aumenta durante la semana 34 de gestacin, algunos de los fosfolpidos entran en el lquido amnitico y actan sobre los macrfagos de la cavidad amnitica. La activacin de estas protenas aumenta la produccin de las prostaglandinas que causan las contracciones uterinas. Los movimientos respiratorios fetales se inician antes del nacimiento y provocan la aspiracin de lquido amnitico. Estos movimientos son importantes para estimular el desarrollo de los pulmones y acondicionar los msculos respiratorios. Cuando en el nacimiento se inicia la respiracin, los capilares sanguneos y linfticos reabsorben la mayor parte del lquido pulmonar, mientras que una pequea parte probablemente se expulsa a travs de la trquea y los bronquios durante el parto. Despus del nacimiento, los movimientos respiratorios llevan aire a los pulmones, que se expanden y llenan la cavidad pleural. Aunque, de alguna manera, el tamao de los alveolos aumenta, el crecimiento de los pulmones despus del nacimiento se debe, principalmente, a un incremento en el nmero de bronquiolos respiratorios y alveolos. Se estima que en el momento del nacimiento solo estn presentes la sexta parte del nmero total de alveolos del adulto. El resto de alveolos se forman durante los primeros 10 aos.

La maduracin de los pulmones se puede dividir en cuatro periodos1.Periodo seudoglandular (semana 5 a 16)= Se ha formado los bronquiolos terminales. Los bronquiolos respiratorios o alveolos no estn presentes.2.Periodo Canalicular (semana 16 a 26)= Cada bronquiolo termina se divide en dos o ms bronquiolos respiratorios, que a su vez, se dividen entre tres y seis conductos alveolares.3.Periodo Sacular (semana 26 al nacimiento)= se forman los sacos terminales o primitivos y los capilares establecen un contacto ntimo.4.Periodo Alveolar (de los 8 meses a la niez)= Los alveolos maduros poseen contactos endoteliales epiteliales bien desarrollados.

Desarrollo histolgico y funcional del pulmn. A. El perodo canalicular va de la semana 16 a la 26.Obsrvense las clulas cbicas que revisten los bronquiolos respiratorios. B. El perodo sacular o de saco terminal se inicia al final del sexto mes de vida prenatal o a principios del sptimo.

Tejido pulmonar de un recin nacido. Obsrvense las clulas epiteliales pavimentosas delgadas y los capilares circundantes que protruyen dentro de los alvolos maduros.

5. CONSIDERACIONES CLINICAS

Las alteraciones en la separacin del esfago y la trquea por el tabique traqueoesofagico provocan atresia esofgica con o sin fstulas traqueoesofgicas (FTE). Estos defectos se dan en aproximadamente 1 de cada 3000 nacimientos y en el 90% de ellos la porcin superior del esfago termina en una bolsa ciega, mientras que el segmento inferior forma una fstula con la trquea. La atresia esofgica aislada y la FTE tipo H sin atresia esofgica representan, cada una, el 4% de estos defectos. Existen otras variaciones que representan, cada una de ellas, cerca del 11 % de estos defectos. Estas alteraciones se asocian con otras anomalas congnitas, incluidos los defectos cardacos, que se dan en el 33% de los casos. Con respecto a esto, las FTE son un componente de la asociacin VACTERL (anomalas vertebrales, atresia anal, defectos cardacos, fstula traqueoesofgica, atresia esofgica, anomalas renales y defectos de las extremidades). Una complicacin de algunas FTE es el polihidramnios, ya que en algunos tipos de FTE el lquido amnitico no pasa al estmago y los intestinos. Adems, durante el nacimiento el contenido gstrico o el lquido amnitico, o ambos, pueden entrar en la trquea a travs de una fstula y causar neumonitis y neumona.

Distintos tipos de atresia esofgica y fstulas traqueoesofgicas. A. En la alteracin ms frecuente, el esfago superior termina en una bolsa ciega y el segmento inferior forma una fstula con la trquea. B. Atresia esofgica aislada. C. Fstula traqueoesofgica tipo H. D, E. Otras variaciones.

El surfactante es especialmente importante para la supervivencia del beb prematuro. Si el surfactante es insuficiente, la tensin aire-agua (sangre) de la superficie de la membrana aumenta, lo que conlleva el elevado riesgo de que los alvolos se colapsen durante la espiracin. El resultado es que se desarrolla el sndrome de dificultad respiratoria (SDR). Este sndrome es una causa habitual de muerte entre los nios prematuros. En estos casos, los alvolos parcialmente colapsados contienen un Lquido con un elevado contenido en protenas, diversas membranas hialinas y cuerpos laminares, probablemente derivados de la capa de surfactante. El SDR, que tambin se conoce como enfermedad de las membranas hialinas, representa aproximadamente el 20% de las muertes entre los recin nacidos. El tratamiento de los neonatos pretrmino con surfactante artificial y de las madres que experimentan trabajo de parto prematuro con glucocorticoides para estimular la produccin de surfactante ha reducido la mortalidad asociada al SDR.Aunque se han descrito muchas anomalas de los pulmones y el rbol bronquial, la mayor parte de estas graves alteraciones son poco frecuentes. Las divisiones anmalas del rbol bronquial son ms habituales; algunas producen lbulos supernumerarios. Estas variaciones del rbol bronquial tienen poca importancia funcional, pero pueden causar dificultades inesperadas durante una broncoscopia.Ms interesantes son los lbulos pulmonares ectpicos que parten de la trquea o el esfago. Se cree que estos lbulos se forman a partir de yemas respiratorias adicionales del intestino anterior que se desarrollan independientemente del sistema respiratorio principal.Los quistes pulmonares congnitos, que se forman por dilatacin de los bronquios terminales o los bronquios ms grandes, revisten gran importancia clnica. Estos quistes pueden ser pequeos y mltiples, lo que, en una radiografa confiere al pulmn un aspecto de panal, o puede haber solo uno o ms y de mayor tamao. Las estructuras qusticas del pulmn generalmente drenan poco y con frecuencia producen infecciones crnicas.

CONCLUSIONES

La fstula traqueoesofgica (FTE), que se debe a la falta de particin del intestino primitivo anterior en el esfago y la trquea, se suele asociar a atresia esofgica.

El desarrollo pulmonar se divide en cuatro periodos: seudoglandular, canalicular, sacular y alveolar.

El revestimiento interno de la laringe se origina a partir del endodermo, pero los cartlagos y los msculos se crean a partir del mesnquima de los arcos farngeos 4to y 6to.

Hacia la cuarta semana aparece un divertculo respiratorio en la pared ventral del intestino anterior. EMBRIOLOGIA