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UI- FUNÇÕES BIOLÓGICAS SP1: Que vida é essa? Data: / / Objetivo: Descrever a formação do tubo neural a partir do disco trilaminar, passando pela fase de três vesículas, cinco vesículas, até a organização anatômica do Sistema Nervoso Central no adulto. Identificar e descrever os aspectos embriológicos das glândulas endócrinas: hipófise e suprarrenal. Observando as imagens abaixo, identifique as estruturas e descreva brevemente a formação do tubo neural. Aproximadamente no 18° dia (terceira semana), a placa neural se invagina ao longo do seu eixo central para formar o sulco neural mediano longitudinal, com as pregas neurais em ambos os lados. As pregas neurais se tornam particularmente proeminentes na extremidade cranial do embrião e são o primeiro sinal do desenvolvimento do encéfalo. Ao final da terceira semana, as pregas neurais se movem e se fusionam transformado a placa neural em tubo neural, o primórdio das vesículas encefálicas e da medula espinhal. O tubo neural se separa do ectoderma superficial assim que as pregas neurais se fusionam. As células da crista neural sofrem uma transição de epitelial para mesenquimal e migram à medida que as pregas neurais se encontram e as margens livres do ectoderma de superfície (ectoderma não neural) se fundem, de modo que essa camada se torna contínua sobre o tubo neural e no dorso do embrião. Em seguida, o ectoderma superficial se diferencia na epiderme. A neurulação se completa durante a quarta semana. A formação do tubo neural é um processo celular complexo e multifatorial que envolve uma cascata de mecanismos moleculares e fatores extrínsecos. Esquematize a histogênese das células do sistema nervoso central. Identifique as estruturas abaixo. Desenvolvimento do encéfalo O encéfalo começa a se desenvolver durante a terceira semana, quando a placa e o tubo neural estão se desenvolvendo do neuroectoderma. O tubo neural, cranial ao quarto par de somitos, se desenvolve no encéfalo. As células neuroprogenitoras proliferam, migram e se diferenciam para formar áreas específicas do encéfalo. A fusão das pregas neurais na região cranial e o fechamento do neuroporo rostral formam três vesículas encefálicas primárias, das quais se desenvolve o encéfalo. • Prosencéfalo (encéfalo anterior). • Mesencéfalo (encéfalo médio). • Rombencéfalo (encéfalo posterior). Durante a quinta semana, o prosencéfalo se divide parcialmente em duas vesículas encefálicas secundárias, o telencéfalo e o diencéfalo; o mesencéfalo não se divide. O rombencéfalo se divide parcialmente em duas vesículas, o metencéfalo e o mielencéfalo. Consequentemente, há cinco vesículas encefálicas secundárias. Durante a quinta semana, o encéfalo embrionário cresce rapidamente e se curva ventralmente com o dobramento da cabeça. A curvatura produz a flexura do mesencéfalo na região do mesencéfalo e a flexura cervical na junção do rombencéfalo e da medula espinhal. Posteriormente, o crescimento desigual do encéfalo entre essas flexuras produz a flexura pontina na direção oposta. Essa flexura resulta no adelgaçamento do cume do teto do rombencéfalo. Qual a origem da hipófise? Qual a origem das glândulas suprarrenais? O córtex e a medula das glândulas suprarrenais (glândulas adrenais) têm origens diferentes. O córtex se desenvolve a partir do mesênquima e a medula se desenvolve a partir de células da crista neural. Durante a sexta semana, o córtex começa como uma agregação de células mesenquimais em cada lado do embrião entre a raiz do mesentério dorsal e a gônada em desenvolvimento. As células que formam a medula são derivadas de um gânglio simpático adjacente, o qual é derivado de células da crista neural. Inicialmente, as células da crista neural formam uma massa no lado medial do córtex embrionário. À medida que elas são rodeadas pelo córtex, as células se diferenciam nas células secretoras da medula suprarrenal. Posteriormente, mais células mesenquimais se originam do mesotélio (uma camada única de células achatadas) e envolvem o córtex. Essas células dão origem ao córtex permanente da glândula suprarrenal. Desenvolvimento da medula espinhal A medula espinhal primordial se desenvolve da parte caudal da placa neural e da eminência caudal. O tubo neural caudal ao quarto par de somitos se desenvolve na medula espinhal. As paredes laterais do tubo neural se espessam, reduzindo gradualmente o tamanho do canal neural até somente um minúsculo canal central da medula espinhal existir na 9ª à 10ª semanas. A sinalização do ácido retinoico é essencial no desenvolvimento da medula espinhal desde a padronização inicial até a neurogênese. Desenvolvimento dos Gânglios Espinais Os neurônios unipolares dos gânglios espinais (gânglios da raiz dorsal) são derivados das células da crista neural. Os axônios das células nos gânglios espinhais são primeiramente bipolares, mas precocemente os dois processos se unem em formato de T. Ambos os processos nas células dos gânglios espinhais apresentam as características estruturais de axônios, mas o processo periférico é um dendrito no qual há condução em direção ao corpo celular. Os processos periféricos das células dos gânglios espinhais passam nos nervos espinhais às terminações sensoriais nas estruturas somáticas ou viscerais. Os processos centrais entram na medula espinhal e constituem as raízes dorsais dos nervos espinhais. Desenvolvimento das Meninges Espinhais As meninges (membranas que recobrem a medula espinhal) se desenvolvem das células da crista neural e do mesênquima entre o 20° e o 35° dias. As células migram para circundar o tubo neural (primórdio do encéfalo e da medula espinhal) e formam as meninges primordiais A camada externa dessas membranas se espessa para formar a dura-máter, e a camada interna, a pia-aracnoide, é composta pela pia-máter e aracnoide-máter (leptomeninges). Os espaços preenchidos por líquido aparecem nas leptomeninges que em breve coalescem para formar o espaço subaracnoide. A origem da pia-máter e aracnóidea partir de uma camada única é indicada no adulto pelas trabéculas aracnoides, as quais são delicadas e numerosas fibras de tecido conjuntivo que passam entre a pia e a aracnoide. O líquido cerebrospinhal (LCE) começa a se formar durante a quinta semana. Laboratório Morfofuncional: Disciplina de Embriologia UI- FUNÇÕES BIOLÓGICAS SP2: Voltando das férias... Data: / / Objetivo: Descrever como é formado o intestino primitivo a partir do disco embrionário Em qual semana é formado o instestino primitivo? Como ocorre esse processo? Quais as estruturas formadas a partir do intestino anterior, médio e posterior? O intestino primitivo se forma durante a quarta semana, quando a cabeça, a eminência caudal (cauda), e as pregas laterais incorporam a parte dorsal da vesícula umbilical (saco vitelínico). O intestino primitivo é fechado inicialmente na sua extremidade cranial pela membrana orofaríngea, e na sua extremidade caudal pela membrana cloacal. O endoderma do intestino primitivo dá origem à maior parte do intestino, epitélio e glândulas. Fatores mesenquimais, proteínas FoxF, controlam a proliferação do epitélio endodérmico que secreta sonic hedgehog (Shh). O epitélio das extremidades cranial e caudal do trato digestório é derivado do ectoderma do estomodeu e da fosseta anal (proctodeu). Os derivados do intestino anterior são: a faringe primitiva e seus derivados; o sistema respiratório inferior; o esôfago e o estômago; o duodeno, distal à abertura do ducto biliar.; o fígado, o sistema biliar (ductos hepáticos, vesícula biliar e ducto biliar), e o pâncreas. Os derivados do intestino médio são: o intestino delgado,incluindo o duodeno distal à abertura do ducto biliar; o ceco, o apêndice, o colo ascendente e a metade direita a dois terços do colo transverso. Os derivados do intestino posterior são: o terço esquerdo da metade do colo transverso, o colo descendente e o colo sigmoide, o reto e a parte superior do canal anal; o epitélio da bexiga urinária e a maior parte da uretra. Faringe Estomodeu Fosseta anal Membrana cloacal Cloaca Intestino posterior Artéria mesentérica Superior do intestino médio Regiões gástrica e duodenal Região esofágica Intestino anterior Intestino posterior Pedículo vitelino Celoma extraembrionário Identifique as estruturas abaixo. Laboratório Morfofuncional: Disciplina de Embriologia Quais porções são formadas através da divisão do intestino anterior pelo septo traqueoesofágico? E quais estruturas são formadas a partir dessas porções? UI- FUNÇÕES BIOLÓGICAS SP3: Sr. Osvaldo Data: / / Objetivo: Descrever a embriologia do sistema respiratório a partir do intestino primitivo caracterizando suas etapas de desenvolvimento A parte inferior do sistema respiratório, ou seja, a laringe, traqueia, brônquios e pulmões iniciam o seu desenvolvimento na quarta semana com o surgimento do broto laringotraqueal no assoalho da faringe primitiva (onde está o circulo). Esse broto se torna separado do intestino anterior pelo septo traqueoesofágico. Esse septo traqueoesofágico é formado pela união das pregas esofágicas (dentro do circulo azul). A divisão desse septo resulta na divisão do esôfago (ou estômago) e do tubo laringotraqueoesofágico. Posteriormente, ocorre a formação da saliência aritenoideas que cresce e confluem com a parte posterior da língua dando origem a glote, e tornando o orifício da laringe em forma de "T". O Quarto Arco Faríngeo é o principal responsável pela formação dos músculos, cartilagens e tecido conjuntivo da laringe. Como se formam os brônquios? Descreva sucintamente. O sistema respiratório começa como um crescimento mediano, o sulco laringotraqueal, que aparece no assoalho da extremidade caudal do intestino anterior primitivo (faringe primitiva). Esse primórdio da árvore traqueobrônquica se desenvolve caudal ao quarto par de bolsas faríngeas. O endoderma de revestimento do sulco laringotraqueal forma o epitélio pulmonar e as glândulas da laringe, da traqueia e dos brônquios. O tecido conjuntivo, a cartilagem e o músculo liso dessas estruturas se desenvolvem a partir do mesoderma esplâncnico ao redor do intestino anterior. 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. 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. O broto respiratório (broto pulmonar) 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 conexão de cada broto brônquico com a traqueia aumenta para formar o primórdio do brônquio principal. O brônquio principal direito embrionário é ligeiramente maior do que o esquerdo e está orientado mais verticalmente. 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, 10 no pulmão direito e 8 ou 9 no pulmão esquerdo, começam a se formar na sétima semana. Enquanto isso ocorre, o mesênquima ao redor também se divide. Os brônquios segmentares, com a massa de mesênquima circundante, formam o primórdio dos segmentos broncopulmonares. Por volta da 24 a 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. Conforme os brônquios se desenvolvem, as placas de cartilagem se desenvolvem do mesênquima esplâncnico ao redor. O músculo liso e o tecido conjuntivo dos brônquios, o tecido conjuntivo pulmonar e os capilares também são derivados desse mesênquima. Quando os pulmões se desenvolvem, estes adquirem uma camada de pleura visceral derivada do mesênquima esplâncnico. Com a expansão, os pulmões e a cavidade pleural crescem caudalmente para o mesênquima da parede corporal e logo se aproximam do coração. A parede torácica corporal torna-se revestida por uma camada de pleura parietal derivada do mesoderma somático. O espaço entre a pleura parietal e a visceral é a cavidade pleural. Identifique as estruturas indicadas pelas letras A, B, C, D e E. Quais os períodos da maturação dos pulmões? Cite a semana e os principais eventos de cada período. Estágio pseudoglandular: o pulmão durante o estágio pseudoglandular possui aparência de glândulas exócrinas. 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. Estágio canalicular: 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 24 a semana, cada bronquíolo terminal forma dois ou mais bronquíolos respiratórios, que irão se dividir em três a seis passagens: os ductos alveolares primitivos. A respiração é possível ao final do período canalicular (26 semanas), pois alguns sacos terminais de parede delgada (alvéolos primitivos) se desenvolvem no final dos bronquíolos respiratórios e o tecido pulmonar está bem vascularizado. Embora fetos nascidos ao final desse período possam sobreviver se tiverem cuidados intensivos, neonatos prematuros muitas vezes não sobrevivem, pois o sistema respiratório e os outros sistemas ainda estão relativamente imaturos. Estágio de saco terminal: durante o estágio de saco terminal, muitos mais sacos terminais (alvéolos primitivos) sedesenvolvem 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 26 a 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, 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. Estágio alveolar: os sacos terminais análogos aos alvéolos estão presentes na 32 a 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. Laboratório Morfofuncional: Disciplina de Embriologia UI- FUNÇÕES BIOLÓGICAS SP4: Várias pedras no caminho Data: / / Objetivo: Descrever a embriologia do sistema urinário Quais os conjuntos de rins que são formados em embriões? Em quais semanas? Três conjuntos de rins sucessivos desenvolvem-se nos embriões. O primeiro conjunto, os pronefros, é rudimentar. O segundo conjunto, os mesonefros, funciona brevemente durante o período fetal inicial. O terceiro conjunto, os metanefros, forma os rins permanentes. Quais estruturas são formadas pelo broto uretérico e pela massa metanéfrica? Identifique as estruturas abaixo: Em quais partes é dividido o seio urogenital? O broto uretérico forma o primórdio do metanefro e a massa metanéfrica forma os túbulos metanéfricos. O seio urogenital é dividido em três partes: • Uma parte vesical que forma a maior parte da bexiga urinária e é contínua com a alantoide. • Uma parte pélvica que se torna a uretra no colo da bexiga; a parte prostática da uretra em homens e a uretra inteira em mulheres. • Uma parte fálica que cresce na direção do tubérculo genital (primórdio do pênis ou do clitóris). Laboratório Morfofuncional: Disciplina de Embriologia UI- FUNÇÕES BIOLÓGICAS SP5: Quietinha demais Data: / / Objetivo: Descrever a embriologia do sistema cardiovascular A partir de qual semana inicia o desenvolvimento do sistema cardiovascular? Qual sua origem embrionária? E qual o primeiro sinal de desenvolvimento do coração? Identifique as estruturas abaixo: Inicia a partir meio da terceira semana o coração primitivo e o sistema vascular. Por volta do 18° dia, o mesoderma lateral a parte do esplancnopleura dá origem a quase todos os componentes do coração. Essas células endocárdicas iniciais se separam do mesoderma para criar tubos cardíacos pareados. Conforme o dobramento embrionário lateral ocorre, os tubos endocárdicos do coração se aproximam e fundem-se para formar um único tubo cardíaco. A fusão dos tubos cardíacos começa na extremidade cranial do coração em desenvolvimento e se estende caudalmente. O primeiro sinal do coração é o aparecimento de um par de canais endoteliais – cordões angioblásticos durante a terceira semana. Mesoderma intermediário Mesoderma paraxial Ectoderma do embrião Espaços celômicos Mesoderma lateral Sulco neural Mesênquima (tecido conjuntivo embrionário) Âmnio Celoma pericárdio (futura cavidade pericárdica) Tubo cardíaco Prega lateral Notocorda Aorta dorsal Prega neural Quais pares de veias drenam para o coração tubular? Identifique as estruturas abaixo: Três veias pareadas drenam para o coração primitivo do embrião de 4 semanas: • Veias vitelinas retornam o sangue pobre em oxigênio da vesícula umbilical. • Veias umbilicais transportam o sangue bem oxigenado do saco coriônico. • Veias cardinais comuns retornam o sangue pobre em oxigênio do corpo do embrião para o coração. Complete as lacunas das imagens abaixo: Tubo cardíaco Tubo cardíaco endocárdico Locais de fusão dos tubos cardíacos endocárdicos Tubos cardíacos endocárdicos Tubos cardíacos endocárdicos em fusão Epicárdio (pericárdio visceral) Miocárdio Tubos cardíacos endocárdicos Geleia cardíaca Para que servem os coxins endocárdicos dorsal e ventral? Como ocorre a septação do coração? Ao final da quarta semana, se formam os coxins endocárdicos AV nas paredes dorsal e ventral do canal AV. Os coxins endocárdicos AV se desenvolvem de uma matriz extracelular especializada (geleia cardíaca), assim como de células da crista neural. Conforme essas massas de tecido são invadidas por células mesenquimais durante a quinta semana, os coxins endocárdicos AV se aproximam e fundem-se, dividindo o canal AV em canais direito e esquerdo. Esses canais separam parcialmente o átrio primitivo do ventrículo primitivo, e os coxins endocárdicos funcionam como valvas AV. As valvas septais são derivadas dos coxins endocárdicos superior e inferior fundidos. As válvulas murais (camadas finas, chatas da parede) são de origem mesênquimal. Os coxins AV transformados contribuem para a formação das valvas e do septo membranoso do coração. Septação significa o processo de septação/divisão dos átrios e ventrículos. Iniciando ao final da quarta semana, o átrio primitivo é dividido em átrio direito e esquerdo pela formação de, e subsequente modificação e fusão, dois septos: septum primum e septum secundum. Os tecidos coxins endocárdicos crescem e se fundem e fecham as duas câmaras. É como se ele fechassem totalmente as duas câmaras. Após isso, ocorre a morte de algumas células laterais, fazendo com que recanalize o átrios e o ventrículos. Do teto do átrio surgem uma membrana chamada septum primum ou septo primário que vai crescer em direção ao ventrículo. Porém parte dela acaba morrendo formando uma pequena passagem chamada de óstio primário.Aí começa a surgir um segundo septum secundário. E essas duas passagens vão separar os átrios (direito e esquerdo) e mas ainda sim permitir uma certa passagem de sangue entres os dois átrios, pela estrutura chamada de forame oval. A septação do ventrículo ocorre do assoalho do ventrículo em direção ao coxin endocárdico, a partir da massa muscular chamada de septo ventricular muscular. Posteriormente, ocorre uma proliferação ativa de mioblastos no septo, o que aumenta o tamanho do septo. Até a sétima semana, há um forame interventricular em formato crescente entre a margem livre do septo interventricular e os coxins endocárdicos fusionados. O forame permite a comunicação entre os ventrículos direito e esquerdo. O forame geralmente se fecha ao final da sétima semana conforme as cristas bulbares se fundem com os coxins endocárdicos.
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