Portál:Otázky z anatomie (1. LF UK, VL)/69. Otázka

			69. Otázka
			Stavba plic – mikroskopická stavba arbor alveolaris, surfaktant, vývoj a zrání plic
			Otázky z anatomie (1. LF UK, VL)

Plíce (histologický preparát)

Alveolo-kapilární membrána

Mikroskopický řez, barvení HE
BT − bronchiolus terminalis
RB − respirační bronchiolus / respiratory bronchiole
AD − ductus alveolaris
A – alveolus
AS – alveolární váček / alveolar sack
IS − interalveolární septum / interalveolar septum

Pod mikroskopem plíce připomínají síťovinu. Jednotlivá oka sítě jsou v tomto případě tvořena alveoly. Alveolus je základní funkční jednotkou plic.

Na dobrém řezu můžeme vidět konečné větvení bronchiolů: Bronchioli respiratorii → Ductus alveolares → Sacculi alveolares → Alveoli. Epitel se postupně snižuje – z původního víceřadého epitelu s řasinkami se stává postupně epitel jednovrstevný kubický (bronchiol) a epitel dlaždicový (alveoly).

Při pozorování pochopitelně narazíme na drobné cévy (max. s jedním až dvěma erytrocyty v lumen cévy).

Mezi buňky epitelu alveolu řadíme:

• Pneumocyty I. typu (malé – ploché – alveolární buňky; organely jsou shromážděny v okolí jádra),
• Pneumocyty II. typu (velké – kubické – alveolární buňky; mikroklky; produkují surfaktant),
• Makrofágy.
• Lymfocyty.

Alveolární septum: Mezi dvěma vrstvami pneumocytů I. typu se nacházejí kapiláry, makrofágy, elastická a kolagenní vlákna a fibroblasty.

Krev – vzduch (alveolo – kapilární) bariéra:

• Pneumocyty I. typu.
• Bazální membrána.
• Endotelové buňky kapilár.

Plíce

Surfaktant

Alveolus a alveolo-kapilární membrána.

Surfaktant protein D.

Surfaktant je povrchově aktivní látka snižující povrchové napětí v plicích. V lidském těle je surfaktant produkován pneumocyty II. typu. Snižuje povrchové napětí na rozhraní tekutina-vzduch v alveolech, čímž zvyšuje poddajnost plic. Surfaktant je tvořen směsí fosfolipidů (př. dipalmitát lecithinu), bílkovin a iontů. Nepřítomnost, nebo nedostatečná sekrece surfaktantu vede ke kolapsu alveolů s následnou poruchou dýchání, např. u předčasně narozených dětí (produkce surfaktantu začíná v 6.–8. měsíci těhotenství).

• SURFace ACTive AgeNT
• význam: snižuje povrchové napětí a podporuje stabilitu alveolů při výdechu → brání vzniku atelektáz, snižuje dechovou práci, brání transudaci tekutin z kapilár do alveolárních prostorů;
• složení: fosfolipidy, neutrální lipidy a surfaktantové proteiny A, B a C (SP-A, SP-B, SP-C) – hydrofilní i hydrofobní složky;
  • fosfolipidy: především fosfatidylcholin (PC neboli lecitin, L), fosfatidylglycerol (PG) a v menší míře další fosfolipidy;
  • neutrální lipidy: cholesterol, triacylglyceroly (TAG), volné mastné kyseliny (FFA);
  • sfingomyelin (jeho koncentrace se v průběhu těhotenství nemění), glykolipidy a sacharidy tvoří velmi malou frakci surfaktantu;
  • SP-A je velký glykoprotein;
• biosyntéza surfaktantu (fosfatidylcholinu) probíhá v endoplazmatickém retikulu pneumocytů II. typu, poté je transportován do lamelárních tělísek a odtud secernován do alveolu;
• v alveolech probíhá recyklace surfaktantu – degradace surfaktantu v alveolech a malých dýchacích cestách → složky surfaktantu jsou absorbovány pneumocyty a recyklovány;
• regulace produkce surfaktantu: stretch receptory, stimulace vstupem plynů do plic (distenzí alveolů); β-adrenergní receptory;
• pneumocyty I. a II. typu je možné histologicky detekovat již kolem 22. týdne těhotenství; pneumocyty II. typu tvoří asi 2 % povrchu alveolů;
• v pneumocytech II. typu se postupně objevují lamelární tělíska – intracelulárně uložený surfaktant (kolem 24. týdne těhotenství);
• faktory ovlivňující maturaci plic:
  • glukokortikoidy – endogenní kortisol je významným fyziologickým stimulem plicní maturace plodu;
  • beta-adrenergní léky;
  • hormony štítné žlázy – tyroxin zvyšuje produkci surfaktantu a plicní zrání; tyroxin (T4) neprochází placentou, na rozdíl od TRH a trijodtyroninu (T3);
  • prolaktin – nejasný význam v regulaci produkce surfaktantu; epidermální růstový faktor; fibroblastový pneumocytový faktor;
  • inzulin – zpomaluje maturaci pneumocytů II. typu a tvorbu surfaktantu, inhibuje expresi genu pro SP-A;
  • testosteron – zpomaluje maturaci plic a produkci surfaktantu.

			Tady musí proběhnout stylistická úprava.
			Články ve WikiSkriptech by měly připomínat kapitoly v učebnici, ne bodové poznámky.
			V nápovědě můžete se podívat jak vypadá ideální članek. O vhodných změnách se lze poradit v diskusi.

Vývoj dýchacího systému

Hlava a krk 32 dní starého embrya, pohled z ventrální strany, spodina dutiny ústní a farynx je odstraněn.

Při vývoji dýchacího systému jako první vzniká začátkem 4. týdne z ventrální strany předního střeva laryngotracheální výchlipka. Zvýšená hladina kyseliny retinové (RA – retinoic acid) v mezodermu vyvolá v přilehlém endodermu expresi transkripčního faktoru TBX4, který podmiňuje umístění laryngotracheální výchlipky. Z toho vyplývá, že epitel dýchacího systému je původu endodermového. Zbytek (tj. vazivo, chrupavky a svaly) vzniká z mezenchymu splanchnopleury, který objímá přední střevo.

Výchlipka ze začátku široce komunikuje s předním střevem. Během jejího dalšího růstu zde vznikají dvě podélné tracheoesofageální řasy, které pozdějí srůstají a vytváří tracheoesofageální septum. To od sebe rozdělí jícen a tracheu s bronchopulmonálními výchlipkami.

Larynx

Larynx vzniká z počátečního úseku laryngotracheové výchlipky. Je vystlaný epitelem entodermového původu. Chrupavky a svaly pocházejí z mezenchymu 4. a 6. žaberního oblouku. Původ svalů vysvětluje tak inervaci laryngu pomocí nervus vagus (n. laryngeus superior – 4. žaberní oblouk, n. laryngeus recurrens – 6. žaberní oblouk).

Při proliferaci buněk epitelu dochází také ke změně tvaru vstupu do laryngu. Z původní sagitální štěrbiny vzniká otvor ve tvaru písmene T. Během diferenciace chrupavek ve štítnou a prstencovou se mění jejich tvar v aditus laryngis. V době diferenciace rychle proliferují buňky epitelu a otvor se přechodně uzavírá. Vakuolisací epitelu se průchod znovu otevře a po okrajích se vytvoří základy ventriculus laryngis ohraničené pomocí plica vocalis a plica vestibularis.

Trachea, bronchy, plíce

Plicní pupeny asi 4 týdny starého embrya.

Dvě bronchopulmonální výchlipky, které vycházejí z laryngotracheální výchlipky, se na počátku 5. týdne zvětšují a vytvářejí základ obou hlavních bronchů. Vpravo se výchlipka dělí na tři části (budoucí sekundární bronchy) a vlevo na dvě. Další dělení na budoucí terciární bronchy (též segmentální) je základem pro bronchopulmonální segmenty. Koncem 6. měsíce je vytvořeno přibližně 17 dělení, dalších 6 dělení proběhne ještě postnatálně. Bronchiální strom má tedy 23 dělení.

Plíce vrůstají do perikardoperitoneálních kanálů. Ty jsou nakonec odděleny pleuroperitoneálními a pleuroperikardovými řasami od dutiny peritoneální a perikardové. Jak plíce vrůstají do dutiny, z mezodermu splanchnopleury vzniká viscerální pleura a z mezodermu somatopleury se stává parietální pleura. Vzhledem k tomu, že plíce se při růstu posunují kaudálně, leží při narození bifurkace trachey u Th4.

Diferenciace plic

Diferenciaci plic můžeme rozdělit do 4 stádií:

1. Pseudoglandulární stadium – 5. až 16. týden, bronchiální strom se větví až k terminálním bronchiolům. Respirační bronchioly ani alveoly nejsou ještě vytvořeny.
2. Kanalikulární stadium – 16. až 26. týden, terminální bronchioly se dělí dále na dva a více respirační bronchioly a ty dále na tři až šest ductus alveolares. Kubické buňky vystýlající bronchioly se začínají oplošťovať a vznikají alveolární epitelové buňky – pneumocyty I. typu, ke kterým se přibližují krevní a lymfatické kapiláry.
3. Stadium terminálních váčků – 26. týden až porod, tvoří se terminální váčky (též primitivní alveoly). Kapiláry jsou již těsně přilehlé ke stěnám váčků.
4. Alveolární stadium – 8. měsíc fetálního vývoje až dětství, už vytvořeny zralé alveoly, mají těsný kontakt s kapilárami.

Pneumocyty II. typu produkující surfaktant se začínají diferencovat koncem 6. měsíce a počet kapilár dostatečný pro dýchání se dosahuje v průběhu 7. měsíce. Před narozením jsou alveoly vyplněny směsí z hlenu bronchiálních žlázek, tekutiny s vysokým obsahem chloridů a malým obsahem proteinů a surfaktantu.

Surfaktant zde začíná narůstat hlavně 14 dní před porodem. Fosfolipidy, které ho tvoří, se dostanou do amniové tekutiny, podněcují přítomné makrofágy a ty pronikají placentou do uteru, kde produkují interleukin 1beta. Tato látka indukuje tvorbu prostaglandinů, které stimulují začátek děložních kontrakcí. Tímto mechanismem plod ovlivňuje začátek porodu.

Plod vykonává respirační pohyby již před porodem. Dochází kvůli nim k aspiraci amniové tekutiny, mají velký vliv na vývoj plic a respirační svaly se takto také připravují na svoji budoucí činnost.

Vývoj plic pokračuje i postnatálně. Plíce novorozence obsahují kolem dvaceti milionů alveolů, kdežto plíce dospělého kolem 300 milionů.