Vývoj respiračního systému

Z Medik.cz - portálu pro mediky

Obsah

1 Obecné poznámky 2 Vývoj laryngu 3 Vývoj bronchů a plic 4 Vrozené vady dýchacího systému

Obecné poznámky

• první základy se tvoří u embryí se 14 prvosegmenty (cca 3. týden) ve ventrální stěně předního střeva, těsně pod dolním koncem faryngu
• entoderm ventrální stěny předního střeva se tu ztlušťuje a záhy v něm vznikne mediální laryngotracheální rýha (běží od faryngu kaudálně) → ta se prohlubuje v larygotracheální výchlipku → přední střevo se tím v sagitální rovině prodlouží
• kaudální konec laryngotracheální výchlipky je rozšířený v párový základ plic → zpočátku neostře ohraničený
• později se v souvislosti s ohraničováním základu trachey se základ plic zřetelně ohraničuje v párovou výchlipku, která roste dorzolaterálně
• laryngotracheální výchlipka nejprve široce souvisí se základem jícnu → potom se od něj oddělí tím, že se po stranách vytvoří podélné rýhy, které vtlačují stěnu trubice dovnitř v podobě podélných tracheoezofageálních řas
• mediální okraje těchto řas srostou a vytvoří septum oesophageotracheale
• septum rozdělí původně jednotnou trubici na:
• ventrální trubici → základ laryngu a trachey
• dorsální trubici → základ pro jícen
• na kraniálním konci komunikují obě trubice s dutinou faryngu

Vývoj laryngu

• larynx se vyvíjí z kraniálního konce laryngotracheální trubice
• vstup do této trubice ohraničen třemi valy:
• val epiglotický → ventrálně (má základ ve ventrálním valu, který je společným základem pro epiglotický val a hypobranchiální hrbolek)
• valy arytenoidní (2×) → laterálně, vzadu se sbíhají
• valy ohraničují štěrbinovitý vstup do embryonálního aditus laryngis (na konci 1. měsíce má tvar písmene T)
• v této době lze na arytenoidních valech rozlišit dva oddíly:
• zadní → tuberculum arytaenoideum
• přední → plica aryepiglottica
• na plica aryepiglottica se zakládají dva blastémové hrbolky:
• tuberculum corniculatum → mediálně
• tuberculum cuneiforme → laterálně
• v 3. měsíci se štěrbinovitý aditus laryngis rozšiřuje a nabývá oválného tvaru charakteristického pro definitivní larynx
• koncem 1. měsíce spolu vnitřní plochy larynxu proliferací entodermu srůstají
• později se zánikem buněk v centrální části trubice larynx od obou konců rekanalizuje
• během rekanalizace se vytvoří štěrbinovitý základ pro ventriculus laryngis → zakládá se v podobě epitelových čepů, které se rozpadem buněk v centrální části rozestoupí ve štěrbinu
• dolní okraj štěrbiny se přemění v plica vocalis a horní okraj v plica ventricularis
• chrupavky laryngu se vyvíjejí z mezenchymu pocházejícího ze IV. a V. žaberního oblouku (z mezenchymu se vytvoří blastém → z něho se ve 2. měsíci diferencují chrupavky)
• velké chrupavky vznikají z párových plotének, které prorůstají směrem k mediální čáře, kde se spojí s třetím, nepárovým, chrupavkovým segmentem
• nejpozději se vyvíjí epiglottis, jako sekundární útvar, jehož podkladem je řídká mezenchymová tkáň
• svaly laryngu → vyvíjejí se rovněž ze IV. a V. žaberního oblouku
• původně se larynx zakládá kraniálněji a pak sestupuje kaudálním směrem → descensus laryngis
• v 5. měsíci je ve výši nasofaryngu
• u novorozence je epiglottis ve výšce 2. - 3. krčního obratle
• u dospělého je epiglottis ve výšce 5. krčního obratle
• z úseku laryngotracheální trubice následující za laryngem se vyvíjí trachea vystlaná entodermem a obalená mezenchymem
• z entodermu se diferencuje epitel trachey a žlázky
• z mezenchymu se vyvíjí hladké svalstvo, vazivo a chrupavky (v 2. měsíci) → vývoj chrupavek pokračuje kraniokaudálním směrem

Vývoj bronchů a plic

• laryngotracheální trubice končí kaudálně slepou pupenovitou výchlipkou entodermu → tzv. bronchopulmonální výchlipka
• tato výchlipka je párovým základem plic
• zpočátku jsou výchlipky postaveny transversálně a vrůstají do mezenchymu předního mezenteria → při dalším růstu a větvení vytlačují před sebou viscerální mezoderm do pleuroperitoneálních kanálů, které zpočátku komunikují s peritoneální dutinou a s perikardovou dutinou
• po uzavření komunikace se kanály stávají párovým základem pleurální dutiny
• bronchopulmonální výchlipky jsou základem pro oba hlavní bronchy a obě plíce
• pravá výchlipka roste více kaudálním směrem a více dorsálně, levá je uložena více transversálně
• pučením se zakládají sekundární výchlipky → na pravé straně dvě (končí tedy třemi slepými váčky) a vlevo jedna (končí dvěma slepými váčky)
• obě větvení vznikají na přísně monopodiálním principu
• na pravé straně vznikne:
• kmenový bronchus
• základ pro apikální bronchus
• základ pro první přední bronchus
• na levé straně vznikne:
• kmenový bronchus
• základ pro první přední bronchus
• v průběhu 2. měsíce pokračuje vývoj celého bronchiálního kmene (opět na monopodiálním principu)
• pučením se postupně zakládají kraniokaudálním směrem další 3 přední bronchy
• o něco později se zakládají výchlipky pro zadní bronchy
• větvení pak pokračuje jak monopodiálně, tak dichotomicky → postupně se vytvoří celý bronichiální strom až po bronchioly
• bronchioly končí lepými polokulovitými váčky → základ alveolů
• do narození se vytvoří asi 18 postupných generací bronchů nižšího řádu → tvorba pokračuje i po narození až dosáhne počtu asi 25 generací
• vývojem se plíce zvětšují a vyklenují pleurální dutinu ventrálně a laterálně do mezenchymu přední tělní stěny
• z mezenchymu somatopleury se vytvoří parietální pleura
• z mezenchymu splanchnopleury vznikne pleura viscerální
• ve druhém měsíci vytvoří viscerální pleura záhyby (tvoří se na rozhraní větvení bronchů vyššího řádu) → záhyby se koncem 2. měsíce přemění v hluboké zářezy (incisury) → ohraničují definitivní laloky plic
• alveoly → zakládají se jako slepé výchlipky konečných rozvětvení bronchiolů
• až do porodu jsou nevzdušné, vystlané kubickým epitelem → stavbou se podobají žláze
• prvními vdechy se rozpínají nejprve přední plicní segmenty, pak kraniální a cca 3. den i kaudální segmenty → plicní výstelka se v souvislosti s tím oplošťuje a mění se v respirační epitel
• podle mikroskopické stavby lze rozlišit 4 stadia vývoje plic (časově se překrývají) → přední segmenty se vyvíjejí rychleji než horní a horní rychleji než dolní
• 1. pseudožlázové stadium (5.-17. týden)
• plíce stavbou připomíná žlázu se zevní sekrecí
• vytvořen strom bronchů a bronchiolů
• větvení bronchů provázeno větvením krevních a lymfatických cév
• bronchioly se větví ve slepě končící epitelové tubuly, zpravidla bez lumina
• 2. kanálkové stadium (13.-25. týden)
• lumina bronchů a bronchiolů zřetelná → rozšiřují a diferencují se jednotlivé struktury jejich stěny (včetně chrupavek bronchů)
• pokračuje vaskularizace plicní tkáně
• terminální bronchioly se větví v respirační bronchioly
• díky nezralosti a nedostatečné vaskularizaci ale ještě dýchání není možné
• 3. stadium primitivních alveolů (od 24. týdne do porodu)
• rozsáhlý rozvoj primitivních alveolů
• síť kapilár se stává členitější
• od 26. týdne může plod přežít
• entodermové buňky výstelky alveolů se diferencují v:
• ploché respirační membránové pneumocyty
• granulové pneumocyty se sekrečními granuly
• 4. stadium definitivních alveolů (od porodu - tedy 40. týdne až do 8 let)
• alveoly nabývají definitivní podoby
• větvením respiračních bronchiolů se zakládají ductus alveolares a jejich větvením sacci alveolares
• granulové pneumocyty produkují výstelkový komplex - surfaktant (je nezbytný pro dýchání, jeho tvorba kontrolována hormony, zejména tyroxinem)
• po narození se plíce rozpínají → alveoly se ovzdušňují a nabývají definitivní podoby
• po narození pokračuje tvorba nových primitivních alveolů a jejich přeměna v definitivní aleveoly
• při narození je vytvořena 1/8 až 1/6 celkového počtu alveolů dospělého
• rozvoj alveolů je hlavním faktorem růstu plic po narození
• v pozdním fetálním období je aspirována do plic amniová tekutina (plodová voda) → příčinou aspirace jsou respirační pohyby plodu
• část tekutiny je vytlačena nosem a ústy tlakem na hrudník při porodu, část se vstřebá do cévního řečiště
• chybění nebo nedostatek surfaktantu je příčinou syndromu hyalinních membrán (často u nedonošených dětí) → kolabované alveoly vyplněné eozinofilní substancí s obsahem proteinů → tato porucha je součástí klinického respiračního dystress-syndromu

Vrozené vady dýchacího systému

• fistula tracheoesophagealis
• píštěl spojující tracheu a jícen
• bývá kombinována s atrézií jícnu
• frekvence 1:2500 (častěji u chlapců)
• podmíněno neúplným rozdělením předního střeva → porucha vývoje trecheoesophageálních řas, které nesrostou
• vyskytuje se ve 4 variantách → nejčastěji končí jícen nahoře slepě a dole je spojen v blízkosti bifurkace s tracheou
• atrézie trachey, bronchů, bronchiální cysty a ageneze plic - velmi vzácné poruchy
• hypoplazie plic - často v kombinaci s brániční hernií → plíce založeny, ale málo rozvinuty