Desenvolvimento Embrionário do Sistema Respiratório

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Desenvolvimento Embrionário do Sistema Respiratório 
Durante o dobramento, parte do saco vitelino será internalizado formando o 
intestino primitivo. A junção do endoderma com o mesoderma lateral (esplâncnico e 
somático); o mesoderma esplâncnico (tecido conjuntivo e muscular) com o endoderma 
(epitélio do trato gastrintestinal e respiratório, além do parênquima das glândulas 
anexas ao sistema digestório) formara-se a esplâncnica pleura e o mesoderma 
somático junto com o endoderma chama-se somatopleura. 
A partir do intestino primitivo terá os desenvolvimentos das vias aéreas 
interiores. O mesoderma divide-se em paraxial, intermediário e lateral. O mesoderma 
lateral tem uma divisão devido a presença do celoma, fica junto com o endoderma, 
chamará de mesoderma esplâncnico. Já o mesoderma lateral que fico junto com o 
ectoderma chama-se de somático. 
Arcos faríngeos (lembra as brânquias dos peixes) ao 
qual possuem 1,2, 3, 4 e o 6 arcos faríngeos, sendo os 
dois últimos (4 e 6) iram contribuir para desenvolver 
as cartilagens da laringe. 
Intestino faríngeo está na região do intestino 
anterior que está na cabeça do embrião. Esses 
intestinos faríngeos contribuem para o desenvolvimento 
das vias aéreas inferiores.\ 
FIGURA 1. Secção horizontal do embrião ilustrando o 
assoalho da faringe primitiva e a localização do sulco 
laringotraqueal 
O 5º arco regride nos humanos. 
Observa-se a presenta de um sulco laringotraqueal 
representa uma depressão entre os arcos laríngeos. 
Observa-se também o divertículo respiratório, sendo 
uma projeção de um tecido que está entrando, por dentro dele haverá o endoderma. A 
partir do divertículo formara as estruturas das vias aéreas inferiores, sendo as 
primeiras a traqueia e os brotos pulmonares (brotos brônquicos primários). 
Até o final da quarta semana, o sulco laringotraqueal se evaginou (projetou) 
para formar um divertículo laringotraqueal (broto pulmonar) saculiforme, que está 
localizado ventral à parte caudal do intestino anterior. Conforme o divertículo se 
alonga, este é envolvido pelo mesênquima esplâncnico. Sua extremidade distal se 
dilata para formar um broto respiratório globular, que representa o broto único do 
qual a árvore respiratória se origina. 
 
Figura 2. Estágios sucessivos do desenvolvimento do septo traqueoesofágico 
durante a quarta e quinta semana. A-C, vistas laterais da parte caudal da faringe 
primitiva mostrando o divertículo laringotraqueal e a divisão do intestino anterior 
em esôfago e tubo laringotraqueal. D-F, Secções transversais ilustrando a formação 
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do septo traqueoesofágico e mostrando como este separa o intestino anterior em tubo 
laringotraqueal e esôfago. As setas indicam as mudanças celulares resultantes do 
crescimento. 
O divertículo laringotraqueal logo se separa da faringe primitiva; entretanto, 
ele se mantém em comunicação com esta através do canal laríngeo primitivo. As 
pregas traqueoesofágicas longitudinais se desenvolvem no divertículo, se aproximam 
uma da outra, e se fundem para formar uma divisão, o septo traqueoesofágico, até o 
final da quinta semana. Esse septo divide a porção cranial do intestino anterior em 
uma parte ventral, o tubo laringotraqueal (o primórdio da laringe, da traqueia, dos 
brônquios e dos pulmões) e uma parte dorsal (primórdio da orofaringe e do esôfago). 
A abertura do tubo laringotraqueal na faringe torna-se o canal laríngeo primitivo. 
A separação do intestino anterior tubular único em traqueia e esôfago resulta de um 
processo complexo e coordenado de múltiplas vias de sinalização e dos fatores de 
transcrição. 
Esse sulco laringotraqueal dará origem ao epitélio pulmonar. 
Durante o processo de diferenciação das células do 4 e 6º par de arcos 
faríngeos, oclui a laringe, essas células que ocluíram sofrem apoptose e com isso 
temos a recanalização da laringe. Com esse apoptose e a recanalização se formam as 
pregas vocais, a abertura da laringe (T) e os ventrículos da laringe. 
Passa-se a ter uma separação do que será do intestino e o que será do sistema 
respiratório, caso separa-se errado pode ocorrer uma fistula ou uma atresia. Para o 
desenvolvimento do sistema respiratório começa com o divertículo respiratório que 
formará uma traqueia e dois brotos pulmonares. 
A epiglote se desenvolve da parte caudal da eminência hipofaríngea, uma 
proeminência produzida pela proliferação do mesênquima na extremidade ventral do 
terceiro e quarto arcos faríngeos. A parte rostral dessa eminência forma o terço 
posterior ou parte faríngea da língua. 
Devido aos músculos da laringe se desenvolverem dos mioblastos do quarto e sexto 
pares de arcos faríngeos, esses são inervados pelos ramos laríngeos do nervo vago 
(nervo craniano X) que suprem esses arcos. A laringe é encontrada em uma posição 
alta no pescoço de neonatos; esse posicionamento permite a epiglote entrar em 
contato com o palato mole. Isso proporciona uma separação quase completa dos tratos 
respiratório e digestório, facilitando a amamentação, entretanto, significa também 
que neonatos respirem pelo 
nariz quase obrigatoriamente. 
A descida estrutural da 
laringe ocorre em torno dos 
primeiros 2 anos de vida. 
Figura 3. Estágios 
sucessivos do desenvolvimento 
da laringe. A, 4 semanas. B, 5 
semanas. C, 6 semanas. D, 10 
semanas. O epitélio de 
revestimento da laringe é de 
origem endodérmica. As 
cartilagens e músculos da 
laringe desenvolvem-se do 
mesênquima do quarto e sexto 
pares de arcos faríngeos. Note 
que o canal laríngeo muda sua 
forma, de uma abertura 
semelhante à fenda, para um 
canal em forma de T, à medida 
que o mesênquima ao redor da 
laringe em desenvolvimento se prolifera. 
O mesoderma esplâncnico formará a pleura visceral e o mesoderma somático formará 
a pleura parietal. Pleura visceral se forma junto com o pulmão, já a pleura 
parietal forma-se junto com a parede torácica. 
 
Fenda laringotraqueoesofágica 
Raramente, a laringe e a parte superior da traqueia falham em se separar 
completamente do esôfago. Isso resulta em uma conexão persistente de comprimento 
variável entre essas estruturas normalmente separadas, ou fenda 
laringotraqueoesofágica. Os sintomas dessa anomalia congênita são similares aqueles 
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da FTE por causa da aspiração de líquidos e/ou comida para os pulmões. A afonia 
(incapacidade de falar) é a característica distintiva. 
Estenose e atreseia traqueal 
A estenose (estreitamento) e a atresia da traqueia são anomalias congênitas 
incomuns, que estão normalmente associados com uma das variedades de FTE. A 
estenose e a atresia provavelmente resultam da divisão desigual do intestino 
anterior em esôfago e traqueia. Às vezes, forma-se uma rede de tecido que obstrui a 
passagem do ar (atresia traqueal incompleta). Atresia ou agenesia (ausência) da 
traqueia é invariavelmente fatal. 
Divertículo traqueal (brônquio traqueal) 
O divertículo ou brônquio traqueal consiste em uma projeção da traqueia, 
semelhante a um brônquio, em fundo cego. O crescimento pode terminar em um tecido 
pulmonar aparentemente normal, formando um lobo traqueal do pulmão. Esse 
divertículo pode causar infecções recorrentes e angústia respiratória em recém- 
nascidos. 
 Desenvolvimento dos Brônquios e dos Pulmões 
Durante o dobramento forma-se uma cavidade única denominado canal pericárdio 
peritoneal, local onde o pulmão se desenvolverá. O broto respiratório se desenvolve 
na extremidade caudal do divertículo laringotraqueal durante a quarta semana. O 
broto logo se divide em duas evaginações, os brotos brônquicos primários. Esses 
brotos crescem lateralmente para dentro dos canais pericardioperitoneais, o 
primórdio das cavidades pleurais. Brotos brônquicos secundários e terciários logo 
se desenvolvem. 
Junto com o mesênquima esplâncnico ao redor, os brotos brônquicos se diferenciam 
em brônquio e suas ramificações nos pulmões. No início da quinta semana, a conexãode cada broto brônquico com a traqueia aumenta para formar o primórdio do brônquio 
principal. 
O brônquio principal subdivide-se em brônquio secundário que forma os ramos 
lobares, este se divide em segmentares, que originam os intrassegmentares. No lado 
direito, o brônquio lobar superior suprirá o lobo superior do pulmão, entretanto, o 
brônquio lobar inferior se subdivide em dois brônquios, o brônquio lobar médio e o 
brônquio lobar inferior. No lado esquerdo, dois brônquios secundários suprem o lobo 
superior e o lobo inferior dos pulmões. Cada brônquio lobar sofrerá progressivas 
ramificações. 
Os brônquios segmentares, com a massa de mesênquima circundante, formam o 
primórdio dos segmentos broncopulmonares. Por volta da 24ª semana, aproximadamente 
17 ordens de segmentos estão formados e os bronquíolos respiratórios se 
desenvolveram. Além disso, sete gerações de vias respiratórias se formam após o 
nascimento. 
 
 
Figura 4. Ilustração do crescimento 
dos pulmões em desenvolvimento no 
mesênquima esplâncnico adjacente às paredes mediais do canal pericardioperitoneal 
(primórdio da cavidade pleural). O desenvolvimento das camadas da pleura é também 
mostrado. A, 5 semanas. B, 6 semanas. 
Figura 5. Estágio sucessivos do desenvolvimento dos brotos brônquicos, brônquios 
e pulmão. 
Figura 6. Desenhos de secções histológicas ilustrando os estágios de 
desenvolvimento do pulmão. A e B, Estágios iniciais de desenvolvimento pulmonar. C 
e D, Note que a membrana alveolocapilar é delgada e alguns capilares se projetam 
para o interior dos sacos terminais e alvéolos. 
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Figura 7. Fotomicrografia de secções do desenvolvimento embrionário e fetal dos 
pulmões. A, Estágio pseudoglandular, 8 semanas. Note a aparência “glandular” do 
pulmão. B, Estágio canalicular, 16 semanas. A luz do brônquio e bronquíolo terminal 
está dilatada. C, Estágio canalicular, 18 semanas. D, Estágio do saco terminal, 24 
semanas. Observe a fina parede dos sacos terminais (alvéolos primitivos) que se 
desenvolveram no final dos bronquíolos respiratórios. Observe também que o número 
de capilares aumentou e alguns estão intimamente associados aos alvéolos em 
desenvolvimento. 
Maturação dos Pulmões 
Dividido em quatro estágio: o pseudoglandular, o canalicular, saco terminal e o 
estágio alveolar. 
o Estágio Pseugoglandular (5-17 semana) 
Com 16 semanas, todos os principais componentes dos pulmões estão 
formados, exceto aqueles envolvidos com as trocas gasosas. A respiração 
não é possível; portanto, fetos nascidos durante esse período são 
incapazes de sobreviver. 
o Estágio Canalicular (16-26 semana) 
Desenvolvimento do segmento cranial dos pulmões amadurece mais rápido do 
que o segmento caudal. Durante o estágio canalicular, a luz dos brônquios 
e dos bronquíolos terminais tornam-se maiores e o tecido pulmonar torna-se 
altamente vascularizado. Por volta da 24a semana, cada bronquíolo terminal 
forma dois ou mais bronquíolos respiratórios, que irão se dividir em três 
a seis passagens: os ductos alveolares primitivos. 
o Estágio de Saco Terminal (24 semana ao final do período feta) 
Muitos mais sacos terminais (alvéolos primitivos) se desenvolvem e seus 
epitélios tornam-se muito finos. Os capilares tornam-se protuberantes 
nesses sacos. O íntimo contato entre o epitélio e as células endoteliais 
estabelece a barreira hematoaérea, que permite uma troca adequada de 
gases, necessária para a sobrevivência do feto caso este nasça 
prematuramente. 
Na 26a semana, os sacos terminais são revestidos principalmente por 
células epiteliais pavimentosas de origem endodérmica, os pneumócitos tipo 
I, através dos quais a troca gasosa ocorre. A rede de capilares se 
prolifera rapidamente no mesênquima ao redor dos alvéolos em 
desenvolvimento, contudo, não é concomitante ao desenvolvimento ativo dos 
capilares linfáticos. Dispersas entre as células epiteliais pavimentosas, 
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estão células epiteliais secretoras arredondadas, os pneumócitos tipo II, 
que secretam o surfactante pulmonar, uma mistura complexa de fosfolipídios 
e proteínas. 
O surfactante se forma como uma película monomolecular na parede interna 
dos sacos alveolares e neutraliza as forças de tensão superficial na 
interface ar-alvéolo. Este facilita a expansão dos sacos terminais por 
prevenirem a atelectasia (colapso dos sacos durante a expiração). A 
maturação dos pneumócitos tipo II e a produção do surfactante variam 
amplamente entre os fetos de diferentes idades gestacionais. A produção do 
surfactante aumenta durante os estágios terminais da gestação, 
particularmente durante as últimas 2 semanas. 
A produção de surfactante começa entre a 20a e a 22a semana, mas o 
surfactante está presente apenas em pequenas quantidades em bebês 
prematuros, não estando presente em níveis adequados até o final do 
período fetal. Por volta da 26a à 28a semana, o feto frequentemente pesa 
cerca de 1.000 g e estão presentes sacos alveolares e surfactante 
suficientes para permitir a sobrevivência de bebês nascidos 
prematuramente. Antes disso, os pulmões são, geralmente, incapazes de 
prover trocas gasosas adequadas, em parte, porque a área de superfície 
alveolar é insuficiente e a vascularização é pouco desenvolvida. 
A presença de sacos terminais delgados ou um epitélio alveolar primitivo 
não é tão importante para a sobrevivência e desenvolvimento neurológico de 
bebês prematuros, quanto uma adequada vascularização pulmonar e produção 
de surfactante suficiente. 
Fetos nascidos entre a 24a e a 26a semana após a fecundação podem 
sobreviver se tiverem cuidados intensivos; entretanto, eles podem sofrer 
de desconforto respiratório pela deficiência de surfactante. A 
sobrevivência desses bebês tem aumentado pelo uso de corticosteroides 
(esteroides produzidos pelo córtex da adrenal) pré-natal, que induzem a 
produção de surfactante e também com a terapia pós-natal de reposição de 
surfactante. 
o Estágio Alveolar (final do período fetal aos 8 anos) 
Se inicia o estágio alveolar depende da definição do termo alvéolos. Os 
sacos terminais análogos aos alvéolos estão presentes na 32a semana. O 
epitélio de revestimento desses sacos atenua-se para uma fina camada 
epitelial pavimentosa. Os pneumócitos tipo I tornam-se tão delgados que os 
capilares adjacentes projetam-se para os sacos alveolares. Ao final do 
período fetal (38 semanas), os pulmões são capazes de realizar a 
respiração, pois a membrana alveolocapilar (barreira de difusão pulmonar 
ou membrana respiratória) é delgada o suficiente para realizar as trocas 
gasosas. Embora os pulmões não comecem a realizar essa função vital até o 
nascimento, estes são bem desenvolvidos e, portanto, capazes de funcionar 
prontamente quando o bebê nasce. 
No início do estágio alveolar (32 semanas), cada bronquíolo respiratório 
termina em um aglomerado de sacos alveolares de paredes delgadas, 
separados um dos outros por tecido conjuntivo frouxo. Esses sacos 
representam os futuros ductos alveolares. A transição da dependência da 
placenta na troca gasosa para a troca gasosa autônoma requer as seguintes 
mudanças adaptativas dos pulmões: 
• Produção de surfactante nos sacos alveolares. 
• Transformação dos pulmões de órgãos secretores para órgãos capazes 
de realizar as trocas gasosas. 
• Estabelecimento das circulações sistêmicas e pulmonar em paralelo. 
Aproximadamente 95% dos alvéolos maduros desenvolvem- se no período pós-
natal. Antes do nascimento, os alvéolos primordiais aparecem como pequenas 
projeções nas paredes dos bronquíolos respiratórios e dos sacos 
alveolares, dilatações terminais dos ductos alveolares. Após o nascimento, 
os alvéolos primitivos se ampliam conforme a expansão dos pulmões, mas o 
maior aumento no tamanho dos pulmões resulta do aumento no número de 
bronquíolos respiratórios e alvéolos primitivos, mais do que um aumento no 
tamanho dos alvéolos. 
O desenvolvimento alveolar está, em grande parte, completoaos 3 anos de 
idade, mas novos alvéolos são acrescentados até aproximadamente 8 anos de 
idade. Ao contrário dos alvéolos maduros, os alvéolos imaturos possuem o 
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potencial para formar alvéolos primitivos adicionais. Conforme esses 
alvéolos aumentam em tamanho, eles se tornam alvéolos maduros. O principal 
mecanismo para o aumento do número de alvéolos é a formação de septos 
secundários de tecido conjuntivo que subdividem os alvéolos primitivos 
existentes. Inicialmente, os septos são relativamente espessos, mas estes 
logo são transformados em septos delgados maduros que são capazes de 
realizar as trocas gasosas. 
O desenvolvimento dos pulmões durante os primeiros meses após o nascimento 
é caracterizado pelo aumento exponencia l na superfície da ba rreira h ema 
toa érea através da multiplicação dos alvéolos e capilares. 
Aproximadamente, 150 milhões de alvéolos primitivos, metade do número em 
adultos, estão presentes nos pulmões de um recém-nascido a termo. Na 
radiografia de tórax, portanto, os pulmões dos neonatos são mais densos 
que os pulmões dos adultos. Entre o terceiro e oitavo ano de vida, são 
alcançados os 300 milhões de alvéolos dos adultos.