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Desenvolvimento do Sistema Respiratório

O desenvolvimento pulmonar envolve 5 estágios: embrionário, pseudoglandular, canalicular, sacular e alveolar. O epitélio respiratório interno origina-se da endoderme, e a cartilagem, os músculos brônquicos, o tecido conjuntivo e a vasculatura originam-se da mesoderme. Começando na 4º semana de estágio do desenvolvimento embrionário, o broto pulmonar ramifica-se do lado ventral do intestino anterior, formando o esófago posteriormente e a traqueia anteriormente. No estágio pseudomembranoso, a traqueia divide-se em múltiplas ramificações e, no estágio canalicular, desenvolvem-se as estruturas alveolares primitivas e os capilares. Em seguida, no estágio sacular, as trocas gasosas tornam-se possíveis à medida que os capilares se associam mais intimamente com os alvéolos em maturação, e os pneumócitos tipo II começam a secretar surfactante. No estágio alveolar, os alvéolos continuam a crescer em número e tamanho e amadurecem até aos 8 anos de idade.

Última atualização: Apr 14, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Descrição Geral

O desenvolvimento pulmonar ocorre em 5 estágios:

  • Embrionário: desenvolvimento da traqueia e brotos brônquicos primários
  • Pseudoglandular: desenvolvimento da árvore brônquica até o nível dos bronquíolos terminais
  • Canalicular: desenvolvimento dos bronquíolos respiratórios e alvéolos primitivos
  • Sacular: maturação dos alvéolos e produção de surfactante
  • Alveolar: aumento do número de alvéolos, capilares e continuação da sua maturação

In útero, os pulmões são:

  • Desnecessários como órgãos respiratórios (estão dormentes)
  • Uma fonte primária de líquido amniótico
  • Preenchidos por fluido, e não estão insuflados

Imediatamente após o parto:

  • Os pulmões expandem-se, pela primeira vez, com a primeira respiração do bebé.
  • Esta primeira respiração empurra o líquido amniótico para fora dos espaços aéreos e para a vasculatura, enquanto os pulmões se enchem de ar.
  • O surfactante ↓ a tensão superficial nos alvéolos e mantém os espaços aéreos abertos.
  • A presença adequada de surfactante é frequentemente um fator primário na determinação da sobrevivência infantil.

Mnemónica:

Para relembrar rapidamente a cronologia dos estágios do desenvolvimento pulmonar, lembrar de  “Every Pulmonologist Can See Alveoli”: (Todo o pneumologista pode ver alvéolos):

  • Embrionário
  • Pseudoglandular
  • Canalicular
  • Sacular
  • Alveolar

Estágio Embrionário

O desenvolvimento da árvore brônquica inicia-se no estágio embrionário, com o seu crescimento, a partir do tubo intestinal embrionário, e a formação da laringe, da traqueia e dos pulmões no final do estágio.

Camadas embrionárias

Tabela: As camadas embrionárias e as estruturas brônquicas associadas
Camada tecidual Estruturas formadas na árvore brônquica
Endoderme
  • Epitélio respiratório
  • Glândulas do trato respiratório
Mesoderme Camada esplancnopleurica
  • Pleura visceral
  • Tecido conjuntivo
  • Musculatura brônquica
  • Cartilagem
Camada somatopleurica Pleura parietal
Ectoderme Nenhuma

Processo de desenvolvimento na fase embrionária

A árvore brônquica desenvolve-se a partir do intestino anterior do tubo intestinal embrionário.

  • Ocorre 4-7 semanas após a conceção
  • Tubo intestinal embrionário:
    • Forma-se, lateralmente, a partir da camada de endoderme dobrada
    • É cercado por mesoderme
    • Possui 3 secções:
      • Intestino anterior
      • Intestino médio
      • Intestino posterior
  • Broto pulmonar (divertículo respiratório):
    • Brotos do lado ventral do intestino anterior que surgem por volta da semana 4
    • Simultaneamente, cresce para fora (ventralmente) e para baixo (caudalmente)
    • Inclui tanto a endoderme quanto a mesoderme esplancnopleurica circundante
  • Sulco traqueoesofágico (ou crista):
    • À medida que o broto pulmonar cresce e desce, o sulco traqueoesofágico aparece como reentrâncias laterais entre o novo broto pulmonar e o intestino anterior.
    • Os sulcos/estrias movem-se medialmente, “comprimindo” o broto pulmonar e formando o septo traqueoesofágico.
    • O septo traqueoesofágico cria dois tubos distintos:
      • Esófago (posteriormente, a partir do intestino anterior original)
      • Traqueia (anteriormente, a partir do broto pulmonar)
  • Brotos brônquicos primários: A traqueia bifurca-se nos brotos dos brônquicos direito e esquerdo.
  • Defeitos nesta fase podem causar:
    • Fístula traqueoesofágica (FTE): ocorre quando os sulcos traqueoesofágicos não encerram completamente na linha média
    • Atrésia esofágica: porções do esófago que não se formam; frequentemente coexiste com FTE
    • Atrésia traqueal: ausência parcial ou completa da traqueia abaixo da laringe (letal): O trato respiratório inferior é frequentemente conectado ao trato GI.
    • Sequestro broncopulmonar: tecido pulmonar acessório não funcional formado de forma anómala, que não se encontra conectado ao resto da árvore brônquica
Desenvolvimento embrionário da árvore brônquica - epitélio intestinal

Desenvolvimento embrionário da árvore brônquica

Imagem por Lecturio.

Estágio Pseudoglandular

Esta fase dá origem à maior parte da árvore brônquica. Recebe este nome porque, histologicamente, os brônquios (que são revestidos por células cuboidais neste estágio) se assemelham a glândulas à medida que se ramificam na mesoderme circundante.

  • Ocorre nas semanas 5-16 após a conceção
  • No início deste estágio, por volta da semana 5, formam-se o broto pulmonar e os brotos brônquicos primários.
  • Durante este estágio, a ramificação distal sucessiva dos brônquios forma a maior parte da árvore respiratória.
  • Brotos brônquicos secundários:
    • O broto brônquico direito trifurca-se em 3 brotos brônquicos lobares secundários.
    • O broto brônquico esquerdo bifurca-se em dois brotos brônquicos lobares secundários.
  • Brotos brônquicos terciários: divisão sucessiva
    • Pulmão direito: aproximadamente 20 brônquios terciários
    • Pulmão esquerdo: aproximadamente 18 brônquios terciários
  • Bronquíolos terminais: extensa ramificação (ocorrem aproximadamente 20 divisões) até ao nível dos bronquíolos terminais
    • Desenvolvem-se os bronquíolos terminais (com revestimentos epiteliais espessos).
    • Os bronquíolos respiratórios não se desenvolvem até ao próximo estágio → não é possível ocorrerem trocas gasosas → feto ainda sem capacidade de sobrevivência
  • Os bronquíolos ramificados invadem a mesoderme circundante.
  • A mesoderme diferencia-se na:
    • Vasculatura pulmonar → a rede capilar pulmonar começa a formar-se
    • Tecido conjuntivo
    • Músculos brônquicos
    • Cartilagem
  • Os precursores dos pneumócitos começam a desenvolver-se:
    • As células epiteliais cubóides indiferenciadas revestem a árvore respiratória.
    • Produzem líquido amniótico
  • O primeiro movimento respiratório pode ser observado a partir das 10 semanas de gestação.
    • A respiração é controlada pelo tronco cerebral.
    • Os movimentos respiratórios são paradoxais: o diafragma contrai e o tórax move-se para dentro e vice-versa.
  • No final desta etapa:
    • Formação de bronquíolos terminais, de um sistema arterial, da cartilagem e do músculo liso
    • Desenvolvem-se os precursores de pneumócitos.
  • Defeitos nesta fase:
    • Atrésia ou estenose brônquica
    • Quisto broncogénico: brotamento anómalo do intestino anterior, que não comunica com a árvore traqueobrônquica
Representação da histologia pulmonar no estágio pseudoglandular

Representação da histologia pulmonar no estágio pseudoglandular:
1: Mesênquima pulmonar
2: Precursores de pneumócitos tipo II
3: Capilares

Imagem por Lecturio.

Estágio Canalicular

Durante este estágio, as unidades respiratórias (também denominadas canalículos) desenvolvem-se no final dos bronquíolos terminais.

  • Ocorre 16-26 semanas após a conceção
  • As unidades respiratórias começam a desenvolver-se:
    • Os bronquíolos terminais (pequenas vias aéreas “condutoras”) estendem-se e ramificam-se nos bronquíolos respiratórios.
    • Os bronquíolos respiratórios desenvolvem-se em 3 a 6 ductos alveolares (as primeiras estruturas alveolares primitivas).
    • Desenvolve-se a vascularização do mesênquima circundante → redes capilares densas que começam a circundar os ductos alveolares
    • Fusão das membranas basais epiteliais capilar e respiratória
  • Pneumócitos tipo II:
    • Células cuboidais mais espessas (incapazes de realizar trocas gasosas)
    • Revestem a maior parte do epitélio respiratório e dos alvéolos
    • Começam a produzir surfactante por volta da semana 20
    • Continuam a produzir líquido amniótico
    • A diferenciação em pneumócitos tipo I achatados, capazes de realizarem trocas gasosas, é mínima.
  • Surfactante (abreviação de “agente ativo de superfície”):
    • Produzido a partir de glicogénio
    • Consiste em:
      • Lípidos (compostos principalmente de fosfatidilcolina)
      • Proteínas surfactantes hidrofóbicas B e C
      • Proteínas surfactantes hidrofílicas
    • Armazenado em corpos lamelares
    • Cobre a superfície alveolar
    • ↓ A tensão superficial dentro dos alvéolos, evitando o colapso dos mesmos após o nascimento.
  • No final do estágio canalicular:
    • É possível ocorrer alguma respiração devido à formação das porções que realizam trocas gasosas no pulmão.
    • Foi produzido uma grande parte do líquido amniótico.
    • A maturidade dos pulmões é definida pela produção de surfactante.
    • Os bebés nascidos em fases posteriores podem sobreviver com o apoio de cuidados intensivos.
  • Defeitos nesta fase: causam danos aos componentes que efetuam trocas gasosas e resultam em alterações estruturais do parênquima pulmonar
Representação da histologia pulmonar na fase canalicular

Representação da histologia pulmonar na fase canalicular:
1: Pneumócito tipo I
2: Pneumócito tipo II
3: Capilares
4: Mesênquima pulmonar
5: Ducto alveolar

Imagem por Lecturio.

Estágio Sacular

Durante este estágio, os alvéolos começam a amadurecer. Isto ocorre à medida que os pneumócitos tipo II (células cuboidais) se aplanam em pneumócitos tipo I, capazes de realizar trocas gasosas, criando a área de superfície para as trocas gasosas. A produção de surfactante aumenta significativamente.

  • Semana 26 após a conceção, até o nascimento
  • Os ductos alveolares expandem-se em sacos terminais e começam a amadurecer:
    • Pneumócitos tipo II (células cuboidais espessas incapazes de realizar trocas gasosas) → achatam-se em pneumócitos tipo I finos (capazes de realizar trocas gasosas)
    • Originam os sacos terminais, de paredes finas (alvéolos imaturos)
    • Os pneumócitos tipo II ↑ produção de surfactante: geralmente atingem níveis adequados por volta da semana 32
  • As redes capilares crescem:
    • Os capilares associam-se aos sacos terminais.
    • A membrana basal forma-se, nos sacos terminais, entre os pneumócitos e as células endoteliais.
  • As trocas gasosas tornam-se possíveis:
    • Quando os sacos terminais, amadurecidos com pneumócitos finos do tipo 1, se associam aos capilares
    • Conhecida como barreira sangue-ar (alveolocapilar)
  • No final da fase sacular:
    • Estão formadas todas as ramificações dos ramos condutores e respiratórios.
    • Os sacos são bolsas finas e de paredes lisas, capazes de realizar trocas gasosas.
    • A produção de surfactante é aumentada.
  • Bebés nascidos > 32 semanas têm muito ↑ probabilidade de sobrevivência do que aqueles nascidos com 24 semanas.
Representação da histologia pulmonar na fase sacular

Representação da histologia pulmonar na fase sacular:
1: Pneumócito tipo I
2: Pneumócito tipo II
3: Capilares
4: Espaço alveolar
5: Membrana basal da passagem de ar
6: Membrana basal dos capilares
7: Endotélio dos capilares

Imagem por Lecturio.

Estágio Alveolar

Durante o estágio alveolar, as unidades respiratórias continuam a crescer em número e maturidade.

  • A partir da semana 32 após a conceção, até aos 8 anos de vida
  • Septação dos sacos terminais → ↑ área de superfície e leva a uma maior maturação dos alvéolos
  • Expansão contínua da rede capilar
  • Os alvéolos continuam a aumentar em número:
    • 50 milhões de alvéolos ao nascimento
    • ↑ Rápido no número de alvéolos nos 1º 6 meses de vida
    • Álveolos com crescimento contínuo em número e tamanho até aos 8 anos de idade
    • Aproximadamente 300 milhões de alvéolos aos 8 anos
Estágio alveolar

Representação da histologia pulmonar no estágio alveolar:
1: Bronquíolo respiratório
2: Septo primário
3: Saco alveolar
4: Capilares
5: Pneumócito tipo II
6: Pneumócito tipo I
7: Ducto alveolar

Imagem por Lecturio.

Relevância Clínica

Tabela: Comparação dos 5 estágios do desenvolvimento pulmonar e da sua relevância clínica
Estágio de desenvolvimento Descrição Relevância clinica
Período embrionário (semanas 4-7)
  • Divertículo respiratório → brotos pulmonares + traqueia
  • Brotos brônquicos: primários → secundários → brônquios terciários
    Defeitos:
  • Fístula traqueoesofágica
  • Atrésia esofágica e/ou traqueal
  • Sequestro pulmonar
Período pseudoglandular (semanas 5-16)
  • Continuação da ramificação dos bronquíolos → bronquíolos terminais
  • Formação de capilares
  • Desenvolvimento de precursores de pneumócitos tipo II → produção de líquido amniótico
  • Defeitos:
    • Quisto broncogénico
    • Atrésia brônquica
  • Tecido pulmonar incapaz de realizar trocas gasosas
  • Os bebés nascidos nesta fase não têm capacidade de sobrevivência.
Período canalicular (semanas 16-26)
  • Bronquíolos respiratórios → ductos alveolares → alvéolos primitivos
  • Capilares pulmonares proeminentes
  • Produção de surfactante
  • Diâmetro das vias aéreas ↑
  • Defeitos:
    • Hipoplasia pulmonar
    • Síndrome de desconforto respiratório agudo
  • Respiração possível às 24 semanas
Período sacular (semanas 26-nascimento)
  • Ductos alveolares → sacos terminais
  • A área de superfície de trocas gasosas dos pulmões expande-se.
  • A barreira sangue-ar desenvolve-se completamente.
  • Produção de surfactante ↑
  • Os bebés nascidos com > 32 semanas têm uma taxa de sobrevivência ↑.
Período alveolar (semana 32-8 anos)
  • Pneumócitos tipo II maduros
  • Sacos terminais → alvéolos
  • Após o nascimento, alvéolos ↑ em número:
    • Ao nascer: 50 milhões
    • Aos 8 anos: 300 milhões
  • In utero : ↑ Resistência vascular devido à aspiração de líquido amniótico
  • Pós-parto: A inspiração leva a uma queda na resistência vascular pulmonar.
  • Fístula traqueoesofágica: ocorre quando o esófago está conectado à traqueia por uma fístula: a fístula traqueoesofágica está frequentemente associada à atrésia esofágica, embora sejam possíveis diversas variações anatómicas diferentes. O tratamento requer correção cirúrgica.
  • Hipoplasia pulmonar: desenvolvimento incompleto dos pulmões, resultando num número ou tamanho anormalmente baixo de segmentos broncopulmonares e/ou alvéolos: Pode suspeitar-se de hipoplasia pulmonar na ultrassonografia pré-natal, com diagnóstico ao nascimento, com base em achados clínicos e exames de imagem e/ou pulmonares. O tratamento foca-se no suporte ventilatório e a sobrevida depende do grau do subdesenvolvimento pulmonar.
  • Síndrome do desconforto respiratório neonatal: doença causada pelo défice de surfactante num bebé prematuro, devido à imaturidade dos pulmões: Esta síndrome ocorre frequentemente em bebés < 28 semanas de idade gestacional. O diagnóstico geralmente é clínico, com achados característicos na radiografia de tórax. O tratamento inclui prevenção do trabalho de parto prematuro, esteroides maternos para promoção da maturidade pulmonar fetal ainda io útero, administração de surfactante e suporte respiratório.
  • Fisiologia respiratória: As células humanas dependem principalmente do metabolismo aeróbico. Portanto, a obtenção de oxigénio, o seu transporte aos tecidos e a excreção do subproduto da respiração celular (dióxido de carbono) de forma eficiente são funções necessárias para a sobrevivência.

Referências

  1. Rehman S, Bacha D. (2020). Embryology, pulmonary. StatPearls. Retrieved March 9, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK544372/
  2. Sakonidou S, Dhaliwal J. (2020). The management of neonatal respiratory distress syndrome in preterm infants (European Consensus Guidelines—2013 update). Arch Dis Child Educ Pract Ed 100(5):257–259.
  3. Schittny JC. (2017). Development of the lung. Cell Tissue Res 367(3):427–444. 
  4. Davis RP, Mychaliska GB. (2013). Neonatal pulmonary physiology. Semin Pediatr Surg 22(4):179–184.
  5. DiFiore JW, Wilson JM. (1994). Lung development. Semin Pediatr Surg 3(4):221–232.
  6. Moss TJ. (2006). Respiratory consequences of preterm birth. Clin Exp Pharmacol Physiol 33(3):280–284.
  7. Martin R. (2020). Pathophysiology, clinical manifestations, and diagnosis of respiratory distress syndrome in the newborn. UpToDate. Retrieved March 8, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/pathophysiology-clinical-manifestations-and-diagnosis-of-respiratory-distress-syndrome-in-the-newborn/print
  8. McGrath-Morrow S, Callaco, J. (2020). Complications and long-term pulmonary outcomes of bronchopulmonary dysplasia. UpToDate. Retrieved March 8, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/complications-and-long-term-pulmonary-outcomes-of-bronchopulmonary-dysplasia
  9. Oermann C. (2020). Bronchopulmonary sequestration. UpToDate. Retrieved March 9, 2021, from https://www.uptodate.com/contents/bronchopulmonary-sequestration

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