aparato respiratorio

Histología: Aparato respiratorio Nicolette van Sint Jan

APARATO RESPIRATORIO1) Funciones:

a) Llevar oxigeno q las células requieren para procesos oxidativosb) Intercambio de O2 por CO2, el q es el desecho celularc) Endotelio de los alvéolos posee una función especial.

2) Desde el punto de vista funcional, se distinguen 2 partes:a) Vías conductoras: transporte de gasesb) Parte funcional: hacia distal, intercambio de gases.

3) El árbol respiratorio se forma por dicotomía de los tubos (cada uno se dividen 2 de diámetro mas chico).

4) Inervacion pulmón: Parasimpática colinérgico (más), simpática adrenérgica (menos).

5) Irrigación del pulmón: a) Sangre rica en CO2: llega por arteria pulmonar art. siguen el curso de las

bifurcaciones del árbol Parte profunda dan ramas delgadas capilares a la pared alveolar red anastomotica vena pulmonar, sangre rica en O2 al corazón.

b) Sangre rica en O2: llega por arteria bronquial, nutre y oxigena vías respiratorias. Las venas a las q dan origen se asocian a la arteria pulmonar y se oxigena de nuevo a nivel del alvéolo. Abandona el pulmón a través de la vena pulmonar.

c) Capilares del pulmón:i) Continuosii) Pericitosiii) Vesículas de transitosis

iv) Uniones intercelulares no muy estrechas6) Arbol Respiratorio:

Denominación de la rama

Generación

Características

Traquea 0Bronquios primarios izq y der

1 Uno para cada pulmón

Bronquios secundarios o lobulares

2 uno para cada lóbulo pulmonar

Bronquios terciarios o segmentarios(intrapulmonares)

3

Bronquios subsegmentarios 4 a 11 varias generacionesBronquiolos 12 a 15 cambia estructura pared y diámetro; varias

generacionesBronquiolos terminales 16 0.5mm, ultima porción conductora, 2 a 3

generacionesBronquiolos respiratorios 1,2,3

17 a 19 1º porción funcional. Aparecen los alvéolos. Pared es lisa de ahora en adelante.

Conductos alveolares 1,2,3 20 a 22 tienen mas alvéolos. Varias generacionesAlvéolos 23 Extremos ciegos del final.

Fibras elásticas son constantes hasta alvéolos (desde traquea).

SEGMENTO BRONQIO-PULMONAR Es el segmento menos q se puede extraer de 1 pulmón con irrigación propia.

Importante para cirugía. Compuestos por:


- Bronquio segmentario o subsegmentario de 3º o 4º orden.- Rama arterial propia- Septo de tejido conjuntivo propio alrededor.

ACINO PULMONAR Bronquiolo terminal + ramificaciones terminales (bronquiolos respiratorios +

conducto alveolar + alvéolos).UNIDAD RESPIRATORIA PULMONAR Bronquiolo respiratorio + ramificaciones terminales (conducto alveolar + alvéolos)

TRAQUEA1) Tubo de 10cm largo x 1.5 cm diámetro.2) Pared desde luminal a basal:

a) MUCOSA:i) Epitelio de revestimiento:

Cilíndrico pseudoestratificado ciliado. Da al lumen. Encontramos 5 tipos celulares:

(a) Células cilíndricas: (i) Son las mas abundantes(ii) Ciliadas y microvellosidades.(iii)Van desde basal a luminal.(iv)Función es generar un batido sincrónico q desplaza mucus hacia

región superficial del aparato respiratorio. Finalmente el mucus se traga.

(v) Al MO sus limites se notan bien.(b) Caliciformes:

(i) Van desde basal a luminal.(ii) Glándulas unicelulares dispersas (no hay acúmulos).(iii)RER desarrollado en basal. Zona basal es poco ancha.(iv)Parte luminal es ancha. Región supranuclear tiene golgi con

cisternas paralelas q forman un a “copa” q en su interior tiene granos de secreción.

(v) Función es secretan glicoproteinas q forman mucus junto con las secreciones de la submucosa. El mucus baña la superficie de la traquea. Es importante desde el punto de vista de defensa orgánica (las partículas quedan atrapadas en el).

(vi)Son las células q tienen mas golgi en todo el cuerpo.(vii) Se tiñen con colorante básico (son ácidas). A veces no se

tiñen (neutras).(c) Células en cepillo:

(i) Tienen microvellosidades abundantes.(ii) Van desde basal a luminal.(iii)Están a lo largo de todo el aparato respiratorio, pero su cantidad

disminuye hacia distal.(iv)Función desconocida (¿¿mecanorreceptores, proceso de

diferenciación a ciliadas o calicifoemes??).(d) Células basales:

(i) No llegan a superficie, ellas dan el carácter de pseudaestratificacion al epitelio.

(ii) Células troncales, por división y diferenciación dan origen a las otras variedades de células del epitelio.

(e) Células neuroendocrinas (APUD) o células de Kultchinsky: (i) Están en todo el aparato (ii) Producen hormonas peptidicas y serotonina.(iii)Células argentafines o argirofilas (solo reducen Ag en presencia

de agente adicional).


(iv)Se encuentran aisladas o formando los cuerpos neuroepiteliales.(v) Presentan marcadores tales como cromograninas, sinaptofisina,

enolasa neurona especifica (NSE) (propia de las neuronas)(vi)Responden a los niveles de O2 (hipoxia), liberando productos de

secreción. Para detectar hipoxia, por lo grl. llegan hasta el lumen.

(vii) Son de acción paracrina o endocrina.(viii) El blanco local parecen ser la musculatura lisa bronquial y

los nervios asociados.(ix)Están inervadas por terminación es eferentees y aferentes

(modulación de respuestas por SNC)(x) Poseen vesículas (60-200nm) de contenido central electrodenso(xi)Las vesículas contienen aminas biogenas y/o neuropeptidos como

serotonina (lo + abundante), calcitonina, peptido liberados de bombesina gastrina (GRP), encefalina.

(xii) Al ME: células vecinas no necesariamente secretan lo mismo. Hay mas granos hacia basal (secreción por BASAL)

Sistema neuroendocrino difuso: Células aisladas, de función endocrina o paracrina,

distribuidas en diferentes partes del organismo. Producen hormonas polipeptidicas (neuropeptidos) y/o

neurotransmisores (aminas biogenas como epinefrina, n-epinefrina, serotonina, etc), q tb actúan de mediadores en el SNC

Los productos de secreción se almacenan en granos o vesículas membranosas y son liberados por exocitosis regulada.

Muchas de ellas corresponde al sistema de células APUD (Amine precursor uptake and decarboxilation).

ii) Lamina propia: TC laxo con fibras colágenas y elásticas, vasos sanguíneos y linfáticos de pequeño calibre. Similar a reticular, muy celular. La lamina propia por lo general esta bajo superficies húmedas y

expuestas a organismos extraños. Tb la encontramos en el tubo digestivo. Es para protección de los órganos. En el tubo digestivo la mucosa incluye la “muscular de la mucosa”, en el respiratorio no está esta capa.

b) SUBMUCOSA:i) TC similar al de la mucosa, al MO no se distinguen, eso si q entre ambas

hay una condensación de fibras elásticas. Tiene menos fibras elásticas q la lamina propia, y vasos sanguíneos y linfáticos de mayor calibre.

ii) Tiene glándulas de secreción mixta (semilunas de Gianuzzi), exocrinas (conectan a lumen). Secretan mucus (q es neutro y no se tiñe) y otros.

(a) Células secretoras de mucus:(i) Secreción mucosa: mas viscosa. (ii) La célula mucosa es clara y tiene núcleo basal.(iii)Mucinas: glicoproteinas con un alto contenido de serina y

treonina q contienen un 80% de carbohidratos.(iv)Secretan glicoproteinas neutras o ácidas, la acidez dada por

ácido sialico (sialomucinas) o esteres sulfato (sulfomucinas).(b) Células serosas:

(i) Secreción serosa: acuosa con pocas o cero glicoproteinas, solo proteínas. 1. Escasa glicoproteina ácida con esteres sulfato2. Componente secretorio de la IgA3. Lisozima


4. Lactoferrina (bacteriostatico)5. Glicosaminoglicanos (proteoglicanos)

(ii) La célula serosa esta como casquete en torno a porción mucosa (“semiluna”).

(iii)Afinidad por colorantes básicos. Es un glándula tuboacinar.

c) ANILLOS DE CARTILAGO INCOMPLETO: i) Por ellos la traquea es una estructura rígida. Son 20. ii) El cartílago es hialino, y hay pericondrio entre el y la submucosa. iii) En la parte libre posterior en cartílago es reemplazado por m. liso: este es

el único lugar de la traquea donde hay músculo liso. iv) Zonas entre anillos a los largo del tubo, es reemplazado por TC denso

ordenado fibroso, q por lo tanto en posterior se intercala con el m. liso.d) ADVENTICIA: TC laxo desordenado. Abundantes cel. adiposas. Hay nervios

(ramas del vago) y vasos sanguíneos y linfáticos.

BRONQUIOS INTRAPULMONARES1) Mucosa:

a) Epitelio pseudoestratificado ciliado a casi simple en bronquios de menor calibre, va bajando. Cuando baja, clasificamos de segmentario.

b) El nº de células caliciformes tb disminuye paulatinamente.c) Lamina propia de TC laxo con muchas fibras elásticas.

2) Músculo liso:a) Haces circumferenciales entrelazados q forman capa mas o menos continua.b) Cuando aparece, clasificamos como intrapulmonar.

3) Submucosa:a) Gl mixtas q van disminuyendo en nº en bronquios de menor calibre.

Disminuyen mucosas + porq mucus en partes inferiores podría interferir con intercambio de gases.

b) Puede presentar tejido linfoide asociado. 4) Placas de cartílago:

a) Están en vez de los anillos incompletos. Tienen forma irregular (“parches”)b) Disminuyen en nº y tamaño en bronquios de menor calibre.

5) Adventicia de TC.

BRONQUIOLOS1) Diámetro igual o menor a 1mm2) Pared: cambia radicalmente

a) Mucosa: i) Epitelio:

Simple cilíndrico a cubico bajo con muchas células ciliadas q son importantes por q en bronquios intrapulmonares aun hay producción de mucus y es importante q no entre.

Células clara:(a) Apice hace eminencia hacia el lumen(b) En bronquiolos + profundos, acompañadas solo x ciliadas y cel en

cepillo.(c) No tienen cilios.(d) Gránulos de baja densidad (300-600nm) en región apical (en el

hombre).(e) RER desarrollado (en el hombre, otras especies desarrollan REL)(f) Golgi supranuclear de desarrollo moderado.(g) Mitocondrias globosas con pocas crestas.


(h) Mantienen la capacidad de división y diferenciación a células ciliadas y a neumocitos II (esto ocurre en caso de extremo daño pulmonar).

(i) Detoxifican agentes carcinogenicos.(j) Parecen secretar una glicoproteina q reviste la superficie de los

bronquiolos y actúa como agente tensoactivo impidiendo obstrucción de bronquiolos.

Caliciformes escasas. Macrófagos en superficie de bronquiolos.

ii) Lamina propia con abundantes fibras elásticas.b) Músculo liso:

i) Forma capa discontinua de haces entrelazados. ii) Es proporcionalmente mas abundante q en bronquios (con respecto a

calibre). iii) Importancia medica: si hay contracción hay ASMA. Asma alérgica: a lo largo de la vía respiratoria hay células cebadas q al

degranularse contraen el m. liso.c) Carecen de cartílago y glándulas.

Bronquiolos de menor calibre q son conductores son los bronquiolos terminales (son lisos por fuera), por dicotomía dan bronquiolo respiratorio.

BRONQUIOLOS RESPIRATORIOS1) Primera porción funcional.2) Pared:

a) Igual a bronquiolo terminal.b) Epitelio cubico rico en células claras, con células ciliadas.c) Capa muscular gruesa bajo la lamina propia.d) Tejido linfático en la submucosa.e) Unica diferencia con terminal: alvéolos donde se produce intercambio

gaseoso. Son expansiones saculares de la pared. Están separados, con pared entre ellos. Cada vez se van acercando mas

CONDUCTO ALVEOLAR1) Pared mas discontinua por mayor cantidad de alvéolos.2) Aun hay músculo liso en la pared (en los sacos alveolares y pared alveolar no hay

músculo liso). Al MO se ven masas eosinófilas en la pared, son el músculo.3) El epitelio es cada vez mas bajo con algunas células ciliadas, TC escaso, fibras

elásticas. Colágeno I.4) Tabique o septo interalveolar en conducto alveolar:

a) Epitelio cubico bajob) TC escasoc) Músculo en porción superior (“boca” del alvéolo). Cuando ya no hay m. liso,

es un saco alveolar.d) Eritrocitos.

SACO ALVEOLAR:1) Es la porción terminal q tiene solo alvéolos.2) Ya no hay pared muscular entre alvéolos, tampoco músculo en la “boca”. Entre

alvéolos solo encontramos tabiques q tampoco tienen m. liso.3) Pared alveolar en saco alveolar:

a) Epitelio de revestimiento:i) Neumocitos I:

(1) Forman como un embaldosado plano por los 2 lados del tabique.


(2) Cubren 95% de la superficie de la pared alveolar, citoplasma forma “baldosa”. Núcleo plano.

(3) Células escamosas.(4) Corresponden al 7-9% de las células alveolares(5) Se unen entre si y a neumocitos II a través de uniones de oclusión,

son muy impermeables para q no salga liquido hacia lumen. La cavidad alveolar esta bien protegida por estas uniones.

(6) Baja capacidad fagocitica (eliminar sulfactante).(7) Numerosas vesículas revestidas de caveolina. Su rol es desconocido.

ii) Neumocitos II: (1) Células cuboideas grandes(2) Corresponden al 14-16% de las células alveolares(3) Cubren el 5% de la superficie alveolar (Entre los I)(4) Secretan sulfactante pulmonar (RE y Golgi desarrollados,

participan en su síntesis):(a) Lípidos(b) Proteínas(c) Recubierto por mb(d) Contiene 90% de dipalmitoilfosfatidilcolina (DPMC). Disminuye la tensión superficial de los alvéolos evitando su colapso

durante la expiración y q las paredes se peguen. Es un agente tensoactivo

(5) Se puede desdiferenciarse para luego diferencian a neumocitos I. La capacidad de recuperación del epitelio de revestimiento es gracias a ellos.

(6) Secretan fibronectina y colágeno IV (in vitro).(7) Se encuentran de preferencia en los ángulos de las paredes.(8) Microvellosidades cortas en apical y granulaciones al interior. (9) Cuerpos laminares: son los granos de secreción. Similares a la capa

de mielina.(10) Corticoides aceleran su maduración (se le administra a madres q

serán prematuras)iii) Células en cepillo:

(1) Células cuboideas(2) Escasas y mas bajas q en epitelio respiratorio de traquea y bronquios.(3) Posiblemente receptores de monitoreo.

iv) Macrófagos alveolares:(1) Células grandes en superficie alveolar (al “aire”).

b) Abundantes capilares continuos (desde pto de vista f(x) son lo + importante) q forman canastillos alrededor de alvéolos.

c) Tipos celulares en tabique: Células septales o del intersticioi) Fibroblastos q secretan MEC:

(1) Colágeno III, fibras reticulares. Presencia de colágeno I indica patología.

(2) Fibras elásticas(3) Proteoglicanos. Elastina al ME: una mancha blancuzca, como un chicle aplastado.

ii) Monocitosiii) Macrófagos residentesiv) Cel plasmáticas (pocas)v) Pericitosvi) Linfocitosvii) Granulocitos

d) Zona de intercambio gaseoso: hay distancia mínima entre aire y capilar.i) Sangre Citoplasma de la célula endotelial


ii) Lamina basal del endotelio fusionada con la lamina basal del neumocito Iiii) Citoplasma del neumocito I Aire. Intercambio de gases es por diferencia en las presiones parciales de los

gases (difusión simple). Fibrosis: hay colágeno I y al O2 le cuesta mas difundir, el CO2 no tiene

problemas.e) Zona de soporte:

i) La pared es mas gruesa, con mas células y MEC. Está entre capilares.4) Funciones del endotelio alveolar:

Las células endoteliales participan en el metabolismo de sustancias vasoactivas a través de:i) Monoamino-oxidasa y catecol-o-metiltransferasa q inactivan

serotonina, norepinefrina y braquinina.ii) Dipeptidil-carboxipeptidasa q participa en la transformación de

angiotensina I a angiotensina II (la cual estimula la glomerulosa de la corteza suprarrenal y sube la pº sanguínea).

iii) ECA: Enzima convertidora de angiotensina (kinasa 2), esta en el endotelio pulmonar.

iv) Sintetiza protaglandinas.

Célula de la pared alveolar

Cantidad relativa

Endoteliales 42%Neumocitos I 9%Neumocitos II 15%Células del intersticio (septales)

35%

5) Mantención de la esterilidad del pulmón y remoción de restos celulares: A pesar de todos los mecanismos de defensa de las vías respiratorias, igual

llega material foráneo a las pares profundas. Para esto hay macrófagos q mantienen esterilidad, se desplazan por pared alveolar.

a) Granulocitos polimorfonucleares o microfagos: llegan después de infección, su presencia no es normal.

b) Macrófagos o células del polvo:i) Macrófagos alveolares

(1) Vida media de días(2) Se originan a partir de monocitos circulantes o de macrófagos septales

(ocasionalmente experimentan mitosis)(3) Migran hacia la traquea o hacia intestino:

(a) Por vasos linfáticos pasan a intersticio primario.(b) Se desplazan a donde hay mucus y luego son tragados

(2.000.000/hora)ii) Macrófagos septales

(1) Vida media de años(2) Experimentan mitosis en el septo y maduración de acuerdo a demanda

(migran a superficie)iii) Propiedades de los macrófagos:

(1) Se adhieren a neumocitos I: es una asociación estrecha, pero no se sabe de q tipo. Hay fibronectina involucrada. Macrófagos, eso si, mantienen capacidad de desplazarse x superficie.

(2) Durante fagocitosis liberan radicales superoxido tóxicos y elastasa (malo). Para proteger al cuerpo de esto existe la -antitripsina (producida por el hígado). Si esta no se produce, hay alta posibilidad de desarrollar efisema


(3) Secuestran y almacenan agentes carcinógenos.(4) Si fagocitan mucho mueren y liberan sus enzimas, las q destruyen el

tabique interalveolar; hay – superficie de intercambio y la capacidad respiratoria disminuye: efisema pulmonar.

iv) Mecanismos de aumento de macrófagos frente a agresión. (1) Mitosis de macrófagos septales y paso a superficie alveolar.(2) Reclutamiento de un nº mayor de monocitos(3) Mitosis de macrófagos alveolares (poco frecuente)

Agentes irritantes, etanol, drogas inmunosupresoras, hipoxia y otros producen aumento del numero de macrófagos, disminución en su capacidad fagocitica y muerte con liberación de elastasa y otras enzimas hidrolíticas.

ALVÉOLOS1) Se ven “líneas”, q son los capilares sanguíneos.2) Poros de kohn: perforaciones entre alvéolos cuando están juntos, es por si uno se

tapa, el otro le pasa oxigeno e iguala las presiones parciales.

PLEURA VISCERAL: mesotelio q envuelve pulmones (epitelio plano derivado del mesodermo, descansa sobre un poco de TC).

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