SISTEMAS RESPIRATORIOS Sistemas respiratorios
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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) 1 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 2 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 3 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas • Laringe Epiglotis – Mucosa • Epitelio seudoestratificado ciliado • Glánd. sero-mucosas uni- y pluricelulares • Lámina propia Cuerdas vocales – Conjuntivo laxo – Submucosa / adventicia • Músculo estriado • Piezas de cartílago hialino • Tej. conjuntivo laxo de conexión Vista ventral de la faringe humana 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 4 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 Mucus Cél. en cepillo Cél. mucosa Cél. basal Cél. ciliadas Cél. neuroendocrinas 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 Epitelio Lámina propia Lecho capilar superficial Glomus Submucosa Vasos profundos 5 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 6 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas • Bronquiolo terminal Epitelio Músculo liso Glucógeno Gránulos serosos Núcleo Bronquiolo terminal (M. ópt) Célula de Clara (TEM) Diferenciaciones histológicas regionales de las vías aéreas EPITELIO LAMINA PROPIA SUBMUCOSA CARTILAGO HIALINO ADVENTICIA BRONQUIO 1io Epit. seudoestratif. Abundante ciliado con gl. BALT alveolares mucosas y cél. mucosas SI Anillos completos espiralados BRONQUIOS 2ios, 3ios… Epit. simple Abundante columnar ciliado BALT con cél. mucosas y un menor número de gl. alveolares mucosas SI Anillos Capas circulares incompletos o de músculo liso placas BRONQUIOLOS Epit. simple cúbico Abundante 1ios, 2io… Sin cél. mucosas BALT y escasas gland. mucosas SI NO Capas circulares de músculo liso muy desarrollada BRONQUIOLO TERMINAL NO NO Esfínteres de músculo liso Epit. simple cúbico Muy Sin glándulas delgada F. elásticas Capas circulares de músculo liso 7 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 Esófago Neoceratodus Pulmón Pilares Canal neumático Esófago Septos 1ios Septos 2ios 8 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 Crestas Epitelio respiratorio Septos 3ios Pleura visceral Faveolas 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 Bronquiolo terminal Bronquiolo respiratorio Saco alveolar Alvéolos 9 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 Bronquiolo terminal Bronquiolo respiratorio 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 10 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados Estructura histológica general del pulmón de vertebrados • Parénquima y pleura Pleura visceral Arteria pulmonar Pleura parietal Arteria bronquial Cavidad pleural Hilio Vena pulmonar V. linfáticos hiliares Nervios Pulmón Diafragma Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados Estructura histológica general del pulmón de vertebrados • Parénquima y pleura Bronquiolo Epitelio respiratorio Septo intersticial Parénquima pulmonar Tej. conj. subpleural Mesotelio Cavidad pleural Pleura visceral 11 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados Estructura histológica general del pulmón de vertebrados • Parénquima Septo intersticial Favéolas/ Alvéolos Epitelio respiratorio Lámina propia Capilares Tej. conj. subpleural Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmón de mamífero – Dividido en lóbulos y lobulillos • Tabiques conjuntivos con ramificaciones de A. pulmonar – Vías aéreas intrapulmonares – Ramas de la arteria pulmonar – Ramas de la vena pulmonar – Lobulillo pulmonar • Unidad estructural Lóbulos Lobulillos V. pulmonar 12 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 13 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 Arteriola Alvéolo Vénula Capilar linfático 14 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmón de mamífero – Parénquima ! Sacos alveolares (acinos) • Conducto alveolar • Alvéolos – septos interalveolares perforados Bronquiolo respiratorio Capilares Conducto alveolar Epitelio respiratorio Septos interalveolares Alvéolos Lámina propia 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 Septo interalveolar 15 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmón de mamífero - alvéolos – Epitelio respiratorio: – Neumocitos-I • Aplanados " intercambio gaseoso – Barrera respiratoria ! Láminas basales epitelial y endotelial fundidas Aire Neumocito-I M. basal Endotelio TEM Luz del capilar – Neumocitos-II • Células secretoras de fosfolípidos ! Surfactante pulmonar – Dipalmitoil phosphatidil colina – Agente tenso-activo " disminuye la tensión superficial Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmón de mamífero - alvéolos Neumocito-I Capa de surfactante Endotelio Memb. basal Capilar Neumocito-II Fibroblasto 16 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmón de mamífero – alvéolos – Neumocitos-II • Citosomas ! cuerpos lamelares con fosfolípidos TEM Aire Neumocito-II Citosomas 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 Sacobronquios Parabronquios Saco aéreo Mesobronquio Pulmón 17 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmones tubular de Aves – Pulmón Sacos aéreos • Vías aéreas intrapulmonares – Mesobronquio – Sacobronquios – Bronquios 2ios Mesobronquio Bronquios 2ios – Parabronquios Pulmón • Porción respiratoria Sacobronquios – Capilares aéreos Parabronquios Sacos aéreos – Sacos aéreos • Mucosa no respiratoria Vista dorsal Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmones tubular de Aves – Vías aéreas intrapulmonares • Circulación continua Bronquios 2ios Parabronquios Sacobronquios Circulac. sanguínea Mesobronquio Saco aéreo Pulmón Saco aéreo 18 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 Capilares aéreos Arteriolas Capilares aéreos Capilares sanguíneos 19 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados (M.opt. fluor.) • Pulmones tubular de Aves – Parénquima pulmonar - porción respiratoria • Parabronquios y capilares aéreos Parabronquios con pared perforada Vaso sanguíneo Capilares aéreos Parénquima respiratoiro Parénquima pulmonar de ave (SEM) Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmones tubular de Aves – Parénquima pulmonar - porción respiratoria • Parabronquios ! capilares aéreos ! parabronquios Parabronquio con pared perforada Atrios Capilares aéreos Lobulillo Capilares sanguíneos Arteriolas 20 Aparato respiratorio pulmonar de Vertebrados • Pulmones tubular de Aves – Parénquima pulmonar - porción respiratoria • Parabronquios ! capilares aéreos ! parabronquios Pared muscular del parabronquio Parabronquio con pared perforada Atrios Capilares aéreos Capilares sanguíneos Atrios 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 21
