Embriologia Sistema Respiratório e Cardiovascular

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1- FORMAÇÃO DOS BROTOS PULMONARES:
Na quarta semana surge o divertículo respiratório (broto pulmonar), uma protuberância na parede ventral do intestino anterior.
O aparecimento e a localização do broto pulmonar depende do aumento do ácido retinóico, que eleva a expressão do fator de transcrição TBX4 no endoderma do tubo intestinal no local do divertículo respiratório. O TBX4 induz a formação do broto, a sua continuidade de crescimento, e a diferenciação dos pulmões. 
O epitélio de revestimento interno da laringe, traqueia, brônquios e pulmões tem origem endodérmica. Os tecidos cartilaginosos muscular e conjuntivo que compõem a traqueia e pulmão se originam do mesoderma esplâncnico que cerca o intestino anterior.
No início, o broto pulmonar está se comunicando abertamente com o intestino anterior. Contudo, quando o divertículo se expande em direção caudal, duas pregas longitudinais - pregas traqueoesofágicas- separam o divertículo do intestino.
Essas pregas se fusionam e formam o septo traqueoesofágico, e o intestino anterior é dividido em uma porção dorsal, o esôfago, e uma porção ventral, a traqueia e os brotos pulmonares. 
O primórdio respiratório mantém comunicação com a faringe por meio do orifício faríngeo. 
2- FORMAÇÃO DA LARINGE
O revestimento interno da laringe se origina da endoderme, e as cartilagens e músculos têm origem do mesênquima do quarto e sexto arcos faríngeos. 
O mesênquima se prolifera rapidamente, e faz com que o orifício laríngeo (abertura do tubo laringotraqueal na faringe) mude de uma fenda sagital para uma abertura em formato de "T".
O mesênquima dos dois arcos vão se transformar nas cartilagens tireóidea, cricóidea e aritenóidea.
No mesmo período em que as cartilagens se formam, o epitélio laríngeo se prolifera rapidamente, levando em oclusão temporária do lúmen. Após isso, há vacuolização e recanalização, que vão produzir um par de recessos laterais, os ventrículos laríngeos. Tais recessos são limitados por pregas teciduais, que se diferenciam em pregas vocais verdadeiras e falsas.
Os músculos da laringe são inervados por ramos do décimo nervo craniano, o nervo vago. O nervo laríngeo superior inerva os derivados do quarto arco faríngeo e o nervo laríngeo recorrente, os derivados do sexto arco faríngeo.
3- FORMAÇÃO DA TRAQUEIA, BRÔNQUIOS E PULMÕES
Na separação do intestino anterior, o broto pulmonar forma a traqueia e duas evaginações, os brotos brônquicos.
No início da quinta semana os brotos se alargam e formam os brôquios principais direito e esquerdo. O brôquio principal direito forma três brônquios secundários, e o brônquio principal esquerdo forma dois brônquios secundários.
Os brotos pulmonares vão crescer no sentido caudal e lateral e vão se expandir para a cavidade corporal.
Os canais pericardioperitoneais (espaço para os pulmões) são estreitos. Eles se encontram em cada lado do intestino anterior e gradualmente são preenchidos pelos brotos pulmonares em expansão. 
As pregas pleuroperitoneais e pleuropericárdicas separam os canais pericardioperitoneais das cavidades peritoneal e pericárdica, respectivamente, e os espaços restante formam as cavidades pleurais primitivas. 
O mesoderma que cobre a parte exterior dos pulmões torna-se a pleura visceral. O mesoderma somático que cobre a superfície interna da parede corporal torna-se a pleura parietal. A cavidade pleural é o espaço entre essas pleuras.
Os brônquios secundários se dividem repetidamente, formando dez brônquios terciários no pulmão direito e oito no lado esquerdo, criando os segmentos broncopulmonares. *Durante a vida pós-natal são formados mais seis divisões.
4- MATURAÇÃO DOS PULMÕES
Até o sétimo mês pré-natal, os bronquíolos se dividem em um número maior de canais cada vez menores (fase canalicular), e o suprimento vascular aumenta.
Os bronquíolos terminais se dividem e formam os bronquíolos respiratórios, e cada um deles se divide em 3 a 6 ductos alveolares. Os ductos terminam nos sacos terminais (alvéolos primitivos). No final do sétimo mês há suficiente sacos alveolares e capilares maduros. Nos últimos 2 meses e alguns anos após o nascimento, os sacos terminais aumentam. 
As células alveolares epiteliais do tipo I (células que revestem o saco), se tornam mais achatadas, de modo que os capilares circunjacentes se projetam para os sacos alveolares. O contato entre as células epitelial e endotelial forma a barreira sangue-ar.
Os alvéolos não estão maduros antes do nascimento. 
No final do sexto mês, células alveolares epiteliais do tipo II, produzem o surfactante, que é um líquido rico em fosfolipídios que diminui a tensão superficial na interface ar-alvéolo. Esse líquido aumenta duas semanas antes do nascimento.
Antes do nascimento, os pulmões estão cheios de líquido com alta concentração de cloreto, pouca proteína, muco das glândulas brônquicas e surfactante.
Durante a 34ª semana, fosfolipídios entram no líquido amniótico e agem sobre os macrófagos. Quando ativados, esses macrófagos migram do cório para o útero e produzem proteínas do sistema imunológico, como a interleucina 1b. O aumento da expressão dessas proteínas provoca o aumento da produção de prostaglandinas que geram contrações uterinas.
Os movimentos respiratórios fetais começam antes do nascimento, com aspiração de líquido amniótico. Esses movimentos estimulam o desenvolvimento pulmonar e o condicionamento dos músculos respiratórios.
Com o nascimento, o líquido dos pulmões (sacos pulmonares) é absorvido pelo sangue ou capilares linfáticos , e pequena quantidade é expelida pela traquéia e brônquios no parto. 
5- EPITÉLIO RESPIRATÓRIO
Epitélio pseudo-estratificado colunar com muitas células caliciformes.
Todas as células do epitélio pseudo-estratificado colunar ciliado apoiam-se na lâmina basal.
O epitélio respiratório típico consiste em cinco tipos celulares:
 
	Célula colunar ciliada: cada uma tem cerca de 300 cílios na sua superfície apical e, embaixo dos corpúsculos basais dos cílios, há numerosas mitocôndrias, que fornecem ATP para os batimentos ciliares.
	Células caliciformes: secretoras de muco. A parte apical dessas células contém numerosas gotículas de muco composto de glicoproteínas.
	Células em escova (brus/J cells): em virtude dos numerosos microvilos existentes em suas superfícies apicais. Na base das células em escova há terminações nervosas aferentes, e essas células são consideradas receptores sensoriais.
	Células basais: são pequenas e arredondadas, também apoiadas na lâmina basal, mas que não se estendem até a superfície livre do epitélio. Essas células são células-tronco (stem cells) que se multiplicam continuamente, por mitose, e originam os demais tipos celulares do epitélio respiratório. 
	
	Célula granular: parece a célula basal, mas contém numerosos grânulos com diâmetro de 100 a 300 nm, os quais apresentam a parte central mais densa aos elétrons. Estudos histoquímicos mostraram que as células granulares pertencem ao sistema neuroendócrino difuso.
6- HISTOLOGIA
Fossas nasais: Vestíbulo - epitélio estratificado pavimentoso não-queratinizado, vibrissas, secreção sebácea e sudorípara; Área respiratória - epitélio pseudo-estratificado colunar ciliado, células caliciformes, glândulas mistas (serosas e mucosas); Áreal olfatória - neuroepitélio pseudoestratificado colunar
Seios paranasais: São cavidades nos ossos frontal, maxilar, etmoide e esfenoide revestidas por epitélio do tipo respiratório, que se apresenta baixo e com poucas células caliciformes. A lâmina própria contém apenas algumas glândulas pequenas e é contínua com o periósteo adjacente.
Nasofaringe: é revestida por epitéli	 o tipo respiratório.
Laringe: Suas paredes contêm peças cartilaginosas irregulares, unidas entre si por tecido conjuntivo fibroelástico.
As peças cartilaginosas maiores (tireoide, cricoide e a maior parte das aritenoides) são do tipo hialino: as demais são do tipo elástico.
A mucosa forma dois pares de pregas que provocam saliência no lúmen da laringe. O primeiro par, superior, constitui as falsascordas vocais (ou pregas vestibulares); a lâmina própria dessa regíão é frouxa e contém numerosas glândulas. O segundo par, inferior, constitui as cordas vocais verdadeiras, que apresentam um eixo de tecido conjuntivo muito elástico, ao qual se seguem, externamente, os músculos intrínsecos da laringe. 
O revestimento epitelial não é uniforme ao longo de toda a laringe. Epitélio estratificado pavimentoso não queratinizado e epitélio respiratório.
Traqueia: é um tubo revestido internamente por epitélio do tipo respiratório. A lâmina própria é de tecido conjuntivo frouxo, rico em fibras elásticas. Contém glândulas seromucosas, cujos duetos se abrem no lúmen traqueal.
Brônquios: Nos ramos maiores, a mucosa é idêntica à da traqueia, enquanto nos ramos menores o epitélio pode ser cilíndrico simples ciliado. A lâmina própria é rica em fibras elásticas. Segue-se à mucosa uma camada muscular lisa, formada por feixes musculares dispostos em espiral que circundam completamente o brônquio.
Bronquíolos: não apresentam cartilagem,glândulas ou nódulos linfáticos. O epitélio, nas porções iniciais, é cilíndrico simples ciliado, passando a cúbico simples, ciliado ou não, na porção final. As células caliciformes diminuem em número, podendo mesmo faltar completamente. O epitélio dos bronquíolos apresenta regiões especializadas denominadas corpos neuroepiteliais. Cada corpo neuroepitelial é constituído por 80 a 100 células que contêm grânulos de secreção e recebem terminações nervosas colinérgicas.
Ductos alveolares: Tanto os ductos alveolares como os alvéolos são revestidos por epitélio simples plano cujas células são extremamente delgadas. Nas bordas dos alvéolos, a lâmina própria apresenta feixes de músculo liso.
Alvéolos: são constituídas por uma camada epitelial fina que se apoia em um tecido conjuntivo delicado, no qual há uma rica rede de capilares sanguíneos. Essa parede alveolar é comum a dois alvéolos adjacentes, constituindo, portanto, uma parede ou septo interalveolar. O septo interalveolar consiste em duas camadas de pneumócitos (principalmente tipo 1) separadas pelo inter stício de tecido conjuntivo com fibras reticulares e elásticas, substância fundamental e células do conjuntivo, e a rede de capilares sangulneos. O septo inter alveolar contém a rede capilar mais rica do organismo.
7- CAMPOS CARDÍACOS
O sistema vascular aparece na metade da terceira semana, quando as necessidades nutricionais do embrião não mais podem ser satisfeitas somente pela difusão.
As células progenitoras cardíacas que ficam no epiblasto, imediatamente adjacentes à parte cranial da linha primitiva, migram através desta para a camada esplâncnica do mesoderma da placa lateral e aí formam um aglomerado celular em formato de ferradura chamado de área cardiogênica primária(ACP) ou primeiro campo cardíaco(PCC). A ACP tem posicionamento cranial às pregas neurais. As células da ACP formarão os átrios, o ventrículo esquerdo e parte do ventrículo direito.
O resto do ventrículo direito e da via de saída(cone arterial e tronco arterioso ou arterial) é derivado do segundo campo cardíaco, que também contribui com células para a formação dos átrios na extremidade caudal do coração. Esse campo secundário de células está localizado no mesoderma esplâncnico ventral á faringe.
À medida que células progenitoras cardíacas migram através da linha primitiva no 16º dia da gestação aproximadamente, elas são especificadas em ambos os lados para se tornarem as diferentes partes do coração.
A padronização dessas células ocorre quase ao mesmo tempo que a lateralidade(esquerda-direita) está sendo definida em todo o embrião: este processo e a via de sinalização dos quais dependem são essenciais para o desenvolvimento normal do coração.
As células do SCC também exibem lateralidade, de modo que as células no lado direito contribuem para a região esquerda da via de saída e aquelas no esquerdo contribuem para a direita.
Depois que as células estabelecem o SCC, elas são induzidaspelo endoderma faríngeo subjacente a formar mioblastos cardíacos e ilhotas sanguíneas que se tornarão células e vasos sanguíneos pelo processo conhecido como vasculogênese.
O endoderma faríngeo subjacente as ilhotas as induz a formar mioblastos cardíacos. As ilhotas se unem e formam um tubo em formato de ferradura revestido por endotélio e circundado por mioblastos, região conhecida como região cardiogênica.
A cavidade intraembrionária(corpo primitivo) sobre essa região evolui posteriormente para a cavidade pericárdica.
Além da região cardiogênica outras ilhotas sanguíneas aparecem bilateralmente, paralelas e próximas à linha média do disco embrionário. Essas ilhotas formam um par de vasos longitudinais, as aortas dorsais.
8- TUBO CARDÍACO
Inicialmente, a parte central da área cardiogênica é anterior à membrana orofaríngea e à placa neural.
Com o fechamento do tubo neural e a formação das vesículas cefálicas, o sistema nervoso cresce no sentido cranial tão rapidamente que se estende sobre a região cardiogênica central e a futura cavidade pericárdica.
Como resultado do crescimento do cérebro e das pregas cefálicas do embrião, a membrana orofaríngea é puxada para frente, enquanto o coração e a cavidade pericárdica se movem inicialmente para a região cervical e finalmente para o tórax.
Conforme o embrião cresce e se curva cefalocaudalmente, ele também se dobra lateralmente. Como resultado, as regiões caudais dos tubos cardíacos se fusionam, exceto em suas extremidades mais caudais.
Simultaneamente, a parte central do tubo, em formato de ferradura, se expande para formar as futuras regiões ventricular e da via de saída. Assim, o coração se torna um tubo expandido e contínuo, que consiste em um revestimento interno endotelial e uma camada miocárdica externa. Ele recebe drenagem venosa em seu polo caudal e começa a bombear sangue para fora do primeiro arco aórtico para a aorta dorsal em seu polo cranial.
O tubo cardíaco em desenvolvimento se projeta cada vez mais para a cavidade pericárdica.
Entretanto, inicialmente, o tubo permanece ligado ao lado dorsal da cavidade pericárdica por uma prega de tecido mesodérmico, o mesocárdio dorsal que é derivado do SCC. Com o decorrer do desenvolvimento, a parte central do mesocárdio desaparece, criando o seio transverso do pericárdio, que conecta ambos os lados da cavidade pericárdica. O coração, agora, está suspenso na cavidade por vasos sanguíneos em seus polos cranial e caudal.
Durante esses eventos, o miocárdio se espessa e secreta uma camada de matriz extracelular e rica em ácido hialurônico chamada geleia cardíaca, que o separa do endotélio.
Além disso, a formação do órgão proepicárdico ocorre nas células mesenquimais localizadas na borda caudal do mesocárdio dorsal.
As células dessa estrutura proliferam e migram sobre a superfície do miocárdio para formar a camada epicárdica(epicárdio) do coração. Desse modo, o tubo cardíaco consiste em três camadas: (1) o endocárdio, que forma o revestimento endotelial interno do coração; (2) o miocárdio, que constitui a parede muscular; e (3) o epicárdio ou pericárdio visceral, que cobre o exterior do tubo. 
Essa camada externa é responsável pela formação as artérias coronárias, incluindo seu revestimento endotelial e o músculo liso.
9- ALÇA CARDÍACA
O tubo cardíaco continua a se alongar conforme as células do SCC são adicionadas a sua extremidade cranial. O processo de alongamento é essencial para a formação normal de parte do ventrículo direito e da região da via de saída(cone arterial e tronco arterioso, que constituem parte da aorta e da artéria pulmonar), e para o processo de formação da alça.
Conforme a via de saída se alonga, o tubo cardíaco começa a se curvar no vigésimo terceiro dia.
A parte cefálica do tubo se dobra ventralmente, caudalmente e para direita, e a parte atrial(caudal) se desloca no sentido dorsocranial e para esquerda. Essa dobradura, que pode ser decorrente de alterações no formato celular, origina a alça cardíaca, a qual se completa até o vigésimo oitavodia.
Enquanto a alça cardíaca está se formando, expansões locais tornam-se visíveis por toda a extensão do tubo. A porção atrial, inicialmente uma estrutura dupla situada fora da cavidade pericárdica, forma um átrio comum e é incorporada para dentro da cavidade pericárdica.
A junção atrioventricular permanece estreita e forma o canal atrioventricular, que liga o átrio comum com o ventrículo embrionário inicial.
O bulbo arterioso é estreito, exceto em seu terço proximal. Essa porção formará a parte trabeculada do ventrículo direito.
A porção média, o cone arterioso, formará os tratos efluentes de ambos os ventrículos
A parte distal do bulbo, o tronco arterioso, formará as raízes e a porção proximal da aorta e da artéria pulmonar
A junção do ventrículo com o bulbo arterioso, indicada externamente pelo sulco bulboventricular, permanece estreita e é denominada forame interventricular primário.
No fim da formação da alça, o tubo cardíaco, de paredes lisas, começa a formar trabéculas primitivas em duas áreas bem definidas em posições proximal e distal ao forame interventricular primário. O bulbo permanece temporariamente com paredes lisas.
O ventrículo primitivo, agora trabeculado, é denominado ventrículo esquerdo primitivo. Do mesmo modo, o terço proximal trabeculado do bulbo arterioso pode ser denominado ventrículo direito primitivo.
10- SEPTOS CARDÍACOS
Os septos principais do coração formam-se entre os dias 27 e 37 do desenvolvimento.
Um modo pelo qual um septo pode formar-se envolve duas massas que crescem ativamente e se aproximam uma da outra até se fundirem, dividindo a luz em dois canais separados. Um septo desse tipo também pode formar-se pelo crescimento ativo de uma única massa de tecido que continua a se expandir até encontrar o lado oposto da luz. 
Massas de tecido – coxins endocárdicos presentes nas regiões atrioventricular e conotruncal, ajudando nesses locais a formação dos septos atrial e ventricular(membranoso), os canais atrioventriculares e os canais aórtico e pulmonar.
A outra maneira pela qual um septo se forma não envolve coxins endocárdicos e sim a formação de cristas( septo primário, etc.)
Formação do Septo no Átrio Comum
No fim da quarta semana, uma crista falciforme cresce do teto do átrio comum para a luz deste. Essa crista é a primeira porção do septo primário. Os dois membros desse septo projetam-se em direção dos coxins endocárdicos do canal atrioventricular. A abertura entre a borda inferior do septo primário e os coxins endocárdicos é o óstio primário.
Extensões dos coxins endocárdicos superior e inferior crescem ao longo da margem do septo primário, fechando o óstio primário.
Quando a luz do átrio direito se expande, em consequência da incorporação do corno do seio, aparece uma dobra em forma crescente, o septo secundário, que forma uma parede completa na cavidade atrial.
Seu ramo anterior estende-se para baixo em direção ao septo do canal atrioventricular.
Quando a valva venosa esquerda e a borda côncava do septo espúrio se fundem com o lado direito do septo secundário, a borda côncava livre do septo secundário começa a ultrapassar o óstio secundário.
A abertura deixada pelo septo secundário é denominada forame oval.
Quando a parte superior do septo primário desaparece gradualmente, a parte remanescente torna-se a valva do forame oval.
A passagem entre as duas cavidades atriais é constituída por uma fenda oblíqua e alongada. 
Diferenciação Posterior dos Átrios
Enquanto o átrio primitivo direito cresce pela incorporação do corno do seio direito, o átrio primitivo esquerdo, durante o seu desenvolvimento, incorpora a veia pulmonar e seus ramos, para formar a parte da parede lisa do átrio do adulto.
A veia pulmonar embrionária se forma como um evaginação da parede atrial posterior esquerda, logo à esquerda do septo primário.
Inicialmente, apenas uma veia chega ao átrio esquerdo, mas, no fim, chegam quatro veias pulmonares com a incorporação dos ramos da veia pela parede atrial em expansão.
Formação do Septo nos Ventrículos
No fim da quarta semana, os dois ventrículos primitivos começam a expandir-se. Isso ocorre através do crescimento contínuo do miocárdio, do lado de fora, e da formação contínua de divertículos e trabéculas, do lado interno.
As paredes mediais dos ventrículos em expansão tornam-se apostas e fundem-se gradualmente, formando o septo muscular interventricular
O forame interventricular, acima da porção muscular do septo interventricular, se retrai quando o septo do cone fica completado.
Durante o desenvolvimento, posterior, esse forame é fechado pela evaginação de tecido do coxim endocárdico inferior, ao longo da parte superior do septo interventricular muscular.
Esse tecido se funde com as partes do cone do septo que se encontram. O fechamento completo do forame interventricular forma a parte membranosa do septo interventricular.
11- SEIO VENOSO
No meio de quarta semana, o seio venoso recebe sangue venoso dos cornos do seios direito e esquerdo.
Cada corno recebe sangue de três veias importantes: a. a veia vitelina ou onfalomesentérica, b. a veia umbilical e c. a veia cardinal comum. 
Inicialmente, a comunicação entre o seio e o átrio é ampla. Entretanto logo a entrada do seio se desloca para a direita.
Esse deslocamento é causado, basicamente, por shunts de sangue esquerda-direita, que ocorrem no sistema venoso durante a quarta e a quinta semana do desenvolvimento
Com a obliteração da veia umbilical direita e da veia vitelina esquerda, durante a quinta semana, o corno do seio esquerdo perde, rapidamente, sua importância.
Quando a veia cardinal comum é obliterada, durante a décima semana, do corno do seio esquerdo restam somente a veia oblíqua do átrio esquerdo e o seio coronariano.
Em consequência dos shunts do sangue esquerda-direita, o corno do seio direito e as veias aumentam muito.
O corno direito, que agora forma somente a comunicação entre o seio venoso original e o átrio, é incorporado pelo átrio direito e forma a parte do átrio direito com a parede lisa. 
Sua abertura, o orifício sinoatrial, é flanqueada de ambos os lados por uma prega valvular, as valvas venosas direita e esquerda.
Dorsocefalicamente, as valvas se fundem e formam uma crista denominada septo espúrio
Inicialmente, as valvas são grandes, mas quando a parede do átrio incorpora o corno do seio direito, a valva venosa esquerda e o septo espúrio se fundem com o septo atrial em desenvolvimento.
A porção superior da valva venosa direita desaparece totalmente. A porção inferior dá origem a duas partes: a. a valva da veia cava inferior e b. a valva do seio coronariano.
A crista terminal forma a linha divisória entre a parte trabeculada do átrio direito original e a parte de parede lisa(seio venoso), que se origina do corno do seio direito.