TEMA 2- Sistema Respiratorio PDF

TEMA 2: SISTEMA RESPIRATORIO ÍNDICE SISTEMA DE LAS VÍAS AÉREAS Y PULMONES. - Morfología y función Estudio histológico de las vías aéreas: - Fosas nasales: mucosa olfatoria - Cornetes nasales y senos paranasales - Faringe: amígdalas - Laringe: epiglotis, cuerdas...

TEMA 2: SISTEMA RESPIRATORIO ÍNDICE SISTEMA DE LAS VÍAS AÉREAS Y PULMONES. - Morfología y función Estudio histológico de las vías aéreas: - Fosas nasales: mucosa olfatoria - Cornetes nasales y senos paranasales - Faringe: amígdalas - Laringe: epiglotis, cuerdas vocales - Tráquea: descripción del epitelio respiratorio Estudio histológico del árbol bronquial - Bronquios intrapulmonares - Bronquiolos terminales y respiratorios - Conductos y sacos alveolares - Alvéolos pulmonares o Tabique alveolar y epitelio alveolar o Barrera hemato-aérea o Macrófagos Estudio de la pleura pulmonar 1. SISTEMA DE LAS VÍAS AÉREAS Y PULMONES FUNCIONES DEL SISTEMA RESPIRATORIO El sistema respiratorio está formado por un conjunto de órganos cuya función principal es la respiración, es decir, el intercambio de oxígeno por CO2 celular. Este proceso es desarrollado mediante el sistema de vías aéreas y pulmones. De forma general: Vías aéreas Son las principales responsables de la conducción del aire y su filtración, es decir, del proceso de ventilación. Las vías aéreas incluyen aquellas estructuras extendidas entre las fosas nasales y la orofaringe. A nivel de la orofaringe comienza la tráquea, que ya se incluye dentro de la porción pulmonar. En cuanto a la embriología de estas estructuras: poseen un origen asociado al desarrollo de la cavidad bucal. Pulmones Son los principales responsables del intercambio gaseoso (respiración externa). Para realizarlo, necesita del mecanismo ventilatorio desarrollado por las vías aéreas. La porción pulmonar se extiende desde la laringe al pulmón.  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS El origen es doble. Los pulmones presentan un revestimiento epitelial, procedente del endodermo (concretamente de un divertículo laringo-traqueal que nace a nivel del endodermo). Por otro lado, el tejido conjuntivo, cartílago, músculo (desde la laringe al interior del pulmón)… derivan del mesénquima esplácnico. Esta porción incluye también el hilio pulmonar (zona de penetración de los vasos y nervio) y la pleura pulmonar (lámina conjuntiva que tapizará la superficie pulmonar, rodearla y vuelve al hilio, donde vuelve a dar la vuelta hacia la zona inferior). La pleura está compuesta por 2 capas de tejido conjuntivo (1 adherida a la superficie pulmonar – pleura visceral, y 1 adherida a la visceral – pleura parietal). NECESIDAD DE MECANISMO VENTILATORIO Se encuentra facilitado por la disposición de la caja torácica, los m. intertoracicos y diafragma, y el componente elástico de las estructuras en el interior (pulmones y tej. conjuntivo de elementos conductores). Se completa con el transporte de gases (CVC) y la respiración celular (respiración interna). Otras funciones: Es importante tener en cuenta que las funciones de ventilación e intercambio gaseoso se completan con el transporte de gases y la respiración celular o respiración interna. - Calefacción, humidificación, lubrificación… El proceso de lubrificación se desarrolla mediante una secreción glandular, y es fundamental. Muchas veces, con la abrasión del aire, el epitelio húmedo se seca, y puede generar un cambio reversible en el tipo de epitelio; tiene lugar una metaplasia escamosa. - Eliminación de sustancias, partículas, microorganismos mediante vibrisas, secreción de moco, tos, movimiento ciliar, estornudos, deglución… de anestésicos y alcohol mediante la difusión pasiva de gases. o Existe una patología denominada síndrome de Kartagener o de los cilios inmóviles, causado por una pérdida de capacidad de movimiento ciliar. - Olfacción y fonación. - Función endocrina con secreción de prostaglandinas, histamina, serotonina. - Respuesta inmune, y reacciones alérgenas (ante alérgenos aéreos). - Impide el colapso alveolar gracias a sustancias como la elastina y el surfactante. Este último disminuye la tensión superficial, evitando así el cierre de la vía aérea. o Cuando se rompen las paredes de los alveolos por exceso de tensión, puede producirse un enfisema pulmonar. o Otra patología relacionada con esta tensión es el síndrome del distress respiratorio en niños recién nacidos; la falta de surfactante genera muchas veces colapso alveolar. DIVISIÓN DEL SISTEMA RESPIRATORIO PORCIÓN CONDUCTORA Está situada fuera y dentro de los pulmones, pues conduce el aire del medio externo hasta estos órganos. Se trata de un tubo que conecta con el exterior, cuyo extremo posterior está cerrado. Podemos distinguir dos vías de conducción: ☻ Vías extrapulmonares: son las vías respiratorias altas. - Cavidades nasales - Rinofaringe - Orofarínge - Laringe - Tráquea - Bronquios principales (primarios) Página 2 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS ☻ Vías intrapulmonares: son las vías respiratorias bajas - Ramificaciones de los bronquios principales - Bronquiolos (= árbol pulmonar) Esta parte conductora presenta una mayor rigidez lo que se debe a que están soportadas sobre hueso o cartílago. Es la encargada de la conducción, filtración, limpieza, calentamiento/enfriamiento, humidificación y eliminación de partículas, es decir, del acondicionamiento del aire. PORCIÓN RESPIRATORIA Está localizada estrictamente dentro de los pulmones, y a partir del bronquiolo respiratorio y todas sus divisiones tiene lugar el intercambio gaseoso (O2) por CO2. El intercambio se produce porque los capilares están muy próximos a la zona interior del alveolo (con aire) = disposición de los capilares. Está formado por: - Bronquiolos respiratorios - Conductos alveolares - Sacos alveolares - Alvéolos FOSAS NASALES Las fosas nasales son cavidades pares que están compuestas por una pared ósea y una pared cartilaginosa. También existen regiones de tejido conjuntivo denso que aportan rigidez. Ambas fosas nasales están separadas por un tabique (óseo y cartilaginoso), poseen una base amplia situada sobre el paladar duro, y un vértice que apunta hacia la fosa craneal anterior. Forman parte de la primera porción del aparato respiratorio, y vamos a distinguir una división de esta cavidad nasal en 3 porciones: Vestíbulo: rojo - Hablamos del primer tercio de la cavidad nasal, la parte más anterior. - Está formado por un epitelio estratificado plano mucoso. - Contiene folículos pilosos, de los cuales nacen las vibrisas (pelos rígidos que participan en la barrera ante la entrada de sustancias anómalas) - Encontramos glándulas sebáceas y sudoríparas. Segmento respiratorio : azul - Ocupa el segundo tercio de la cavidad nasal. - El epitelio que reviste este segmento recibe el nombre de epitelio respiratorio. Está recubierto por una mucosa respiratoria responsable del calentamiento, humidificación y filtración del aire que penetra. Es un epitelio pseudoestratificado, con células cilíndricas y ciliadas, y algunas células caliciformes, responsables de la secreción del moco que forma parte de esa mucosa. Este epitelio contiene una lámina basal anormalmente gruesa en la tráquea, y se continúa con una lámina propia de la mucosa respiratoria caracterizada por ser una capa de tejido conjuntivo fibro-elástico. Página 3 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS - El conjuntivo fibroelástico de la lámina propia se caracteriza por presentar glándulas mixtas (sero-mucosas) de morfología túbulo-acinosa. Es atravesado por un plexo capilar venoso subepitelial y por linfáticos eferentes. Capilares fenestrados (con orificios) y muchas formaciones arteriovenosas. Plexo capilar con tejido muscular en sus paredes que puede actuar como tejido nervioso, habiendo difusión de sangre, suelo o secreciones.La dilatación vascular y trasudación causada por patologías como la rinitis aguda o el resfriado común vírico, da lugar a epitaxis (hemorragia nasal común), a causa de traumatismo o infección. También nos encontramos a este nivel con células del sistema inmune, como linfocitos y nódulos linfoides, células plasmáticas, macrófagos, polimorfonucleares y poquitos eosinófilos. - En el segmento respiratorio se aprecian dos regiones especiales que posteriormente describiremos: cornetes y senos paranasales. Segmento olfatorio : verde Revestido por una mucosa olfatoria Página 4 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS LUGARES ESPECIALES DE LA MUCOSA EN LA ZONA RESPIRATORIA NASAL CORNETES NASALES (MEDIO E INFERIOR) Realmente son 3 plataformas internas de base cartilaginosa, en los que nos encontramos con una mayor superficie de mucosa respiratoria (epitelio pseudoestratificado que veíamos en la porción respiratoria). Como curiosidad, en algunas zonas esta mucosa puede modificarse por estímulos eróticos. A este nivel, la lámina propia está muy vascularizada. Se aprecian venas finas, colapsadas con músculo liso circular y longitudinal. Estas venas pueden ingurgitarse y funcionar como un tejido eréctil (medio e inferior). En esta región también pueden producirse fenómenos de epistaxis (hemorragia de la que hablábamos antes). Gracias al aumento de la superficie respiratoria, aumenta la función calefactora y la capacidad de filtración (precipitación turbulenta) SENOS PARANASALES También se caracterizan por presentar una mayor superficie de mucosa respiratoria, sin embargo, esta mucosa es más delgada, debido a que el epitelio respiratorio posee menos células caliciformes. (Si lo pensamos esto tiene relación: las células caliciformes son las que secretan el moco. Este moco se va a situar sobre la superficie del epitelio, formando la mucosa respiratoria, por lo tanto, a menor número de céls caliciformes  menor cantidad de moco  mucosa más delgada) La lámina propia es fina, contiene colágeno, células inmunitarias (linfocitos, plasmáticas y eosinófilos), y pocas glándulas. Se comunica con el periostio. Tienen un papel fundamental en la producción de sonido (resonancia). Página 5 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS MUCOSA OLFATORIA (PITUITARIA) Como ya hemos mencionado, es el epitelio que reviste el área o segmento olfatorio. Este segmento se corresponde con el techo de la cavidad nasal y con la zona superior del tabique nasal y cornete superior. Como podemos observar en la imagen, es la región inferior a la lámina cribosa del etmoides. (2 cm2 de la cavidad nasal, 10 cm2 humanos y 15 cm2 en otras especies) Esta mucosa posee un color pardo-amarillento y es la principal responsable de la sensibilidad olfativa. Está compuesto por un epitelio situado sobre una lámina propia, que descansa sobre periostio subyacente. EPITELIO OLFATORIO Es un epitelio pseudoestratificado cilíndrico ciliado. Carece de células caliciformes, y sus principales tipos celulares son los siguientes: - Células de sostén - Células olfatorias. - Células basales. - Células en cepillo Células de sostén (sustentaculares) - Son células cilíndricas, de 50 a 60 micras de altura, y muy abundantes. - Sus superficies apicales tienen un borde estriado, compuesto de microvellosidades. El citoplasma apical de estas células posee gránulos secretorios con un pigmento amarillento llamado lipofucsina, que da ese color característico a la mucosa (pardo-amarillento) - Su núcleo es ovalado y apical. - Poseen más RER que REL. (esto se relaciona con la producción de lipofucsina; pigmento proteico y en la síntesis de OBP) - Presentan uniones adherentes y zonas ocluyentes. - Proporcionan sostén mecánico y metabólico a las células olfatorias, así como aislamiento eléctrico. También participan en la síntesis de OBP (odorant-binding protein) → son proteínas que captan olores. Página 6 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Células basales - Son células pequeñas, cortas y basófilas, situadas sobre la lámina basal. Tenemos dos tipos: horizontales y globosas. - Poseen pocos orgánulos, y los núcleos son basales e invaginados. - Emiten prolongaciones que envainan el axón de la célula olfatoria. - Su función principal es la de reserva. Como tiene capacidad mitótica, la llamaremos célula progenitora; esto le permite proliferar y reemplazar tanto a células olfatorias como a células de sostén. Células en cepillo - Son células cilíndricas y escasas; similares a las células basales. - Poseen microvellosidades apicales, vesículas y Gollgi. - Tienen funciones de absorción y secreción. - Aparecen en otras regiones de la vía aérea, aportando sensibilidad general a la mucosa, gracias a que hacen sinapsis con el V par craneal. Células receptoras olfatorias. - Son neuronas bipolares (captan los olores y los transmiten) que ocupan todo el espesor del epitelio. Su vida media es de 30-60 días, y son reemplazadas cada mes. - Sus núcleos son intermedios, y se localizan a distintas alturas. Contienen mucha eucromatina y varios nucleolos. - Emiten una dendrita que se caracteriza por presentar un engrosamiento denominada vesícula olfatoria. La dendrita se extiende por la mucosa. A este nivel se encuentran los cilios olfatorios. - El axón se extiende hacia la lámina basal, atraviesa la lámina cribosa del etmoides para formar parte del I par craneal – nervio olfatorio (sinapsis). AXÓN Y DENDRITAS DE LAS CÉLULAS OLFATORIAS Como hemos mencionado, son células receptoras  neuronas bipolares. El axón es amielínico, y constituye fibras o filetes que se unen para dar lugar al I par craneal, extendido hasta el bulbo olfatorio, tras atravesar la lámina cribosa. La prolongación dendrítica posee una dilatación: vesícula olfatoria. Esta vesícula, está rodeada de unos 10-23 cilios (formados por 9 dobletes + 2 microtúbulos centrales) y carecen de brazos de dineína (por lo tanto, son inmóviles  movilidad reducida). Las dendritas presentan quimiorreceptores excitatorios, que realmente son proteínas que fijan sustancias odoríferas. Estos receptores se encuentran en los cilios  receptor de olor (OR), expresado por unos 1000 genes) Con la edad, las células olfatorias disminuyen, y aumentan las de sostén, por ello se pierde capacidad olfatoria. Página 7 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS LÁMINA PROPIA DEL EPITELIO OLFATORIO Es una estructura situada bajo el epitelio, que descansa sobre periostio subyacente. Es un tejido conjuntivo de tipo fibroelástico, al que llegan vasos sanguíneos. Como ocurría en el respiratorio, los vasos conforman una región de tejido eréctil, a la cual también llegan linfáticos. Además de vascularización posee inervación de nervios mielínicos y amielínicos. No posee células caliciformes, pero se caracteriza por poseer Glándulas de Bowman. Estas tienen morfología túbulo-alveolar. Son serosas ramificadas, que presentan gránulos de lipofucsina. Emiten sus secreciones a conductos cortos de epitelio simple cúbico. La secreción limpia los cilios olfatorios y actúa como trampa y solvente para las sustancias odoríferas. Es una secreción de moco que contiene la OBP secretada por las células de sostén (proteína de unión a sustancias odoríferas), lisozimas, lactoferrina y OBP secretados por las glándulas de Bowman. También encontramos IgA secretados por células plasmáticas. Algunas de las características específicas que nos permiten distinguir la lámina propia especial son: - Presencia de glándulas de Bowman - Presencia de fibras amielínicas de nervios olfatorios. Poseen un gran diámetro TRANSDUCCIÓN OLFATORIA Y LLEGADA AL BULBO OLFATORIO. El proceso de transducción olfatoria comienza con la percepción de sustancias odoríferas (hidrosolubles o parcialmente hidrosolubles) a nivel de la vesícula olfatoria. En esta vesícula, cada neurona expresa un tipo de receptor único, y cada uno de ellos tiene la capacidad de unirse a varios tipos de sustancias olorosas, pues tenemos la capacidad de detectar varios miles de moléculas aromáticas, pero solo tenemos 350 receptores distintos.. La unión es bastante específica, y cada molécula presenta una afinidad diferente sobre los distintos receptores olfatorios. Esta unión activa las R-proteínas G (GolfOR), que a su vez, activa la vía del AMPc (olores frutales) o la del IP3 (olores pútridos). Se abren los canales iónicos para el Ca2+ y el Na+, y comienza el proceso de despolarización de la neurona. La célula despolarizada envía la señal olorosa a través del axón. La unión de 10-100 haces axónicos van a formar los filamentos del nervio olfatorio. Estos haces penetran por la lámina cribosa del etmoides hasta alcanzar el bulbo olfatorio. Aquí los axones hacen sinapsis con las células mitrales formando glomérulos. Página 8 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS La señal olfativa es enviada por las células mitrales, a través del tracto del nervio olfatorio, hasta la Proción corticomedial de la amígdala del encéfalo. PROCESAMIENTO DE LAS SEÑALES OLFATORIAS Los axones de las neuronas receptoras de sustancias odoríferas con el mismo OR (receptor odorífero), terminan en uno a tres glomérulos presentes en el bulbo olfatorio. Las terminaciones dendríticas de las células predominantemente mitrales se extienden hacia los glomérulos. Mientras tanto, sus axones eferentes van a formar el tracto olfatorio. ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA OLFATORIO HUMANO El sistema olfatorio humano se organiza de forma que se diferencian componentes destinados a: 1. Identificación de sustancias odoríferas y contaminantes, alérgenos, microorganismos y sustancias nocivas. 2. Generación de reacciones emocionales y respuestas motoras a estímulos químicos. Dentro del sistema olfatorio, hay diferentes procesos relacionados con la defensa de la mucosa olfatoria: - Secreción de IgA. Página 9 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS - Catabolismo de sustancias químicas (células de sostén) - Reemplazo de neuronas degeneradas. Cuando tienen lugar lesiones temporales o permanentes por traumatismo, puede producirse anosmia o pérdida de la capacidad de olfacción. El 91,18% de los sujetos con afectación del olfato o el gusto, que tuvieron acceso a la realización de PCR, fueron positivos para COVID-19. La duración media de la anosmia fue de 8,33 días, posteriormente los pacientes manifestaron hiposmia, con resolución completa en 17,79 días de media. En el 22,6% de los pacientes el déficit olfatorio persistió. Todos los sujetos recuperaron el sentido del gusto. FARINGE La faringe es una estructura localizada por detrás de la cavidad nasal y oral, que conecta estas estructuras con la laringe y el esófago. Distinguimos tres porciones: nasofaringe, orofaringe y laringofaringe. La faringe se encuentra cubierta por una capa mucosa, una capa muscular y una capa adventicia. MUCOSA - Compuesta por un epitelio plano estratificado de tipo mucoso. Recubre tanto la laringofaringe como la orofaringe y las protege de la abrasión. - La rinofaringe por su parte está cubierta por un epitelio respiratorio. - Debajo del epitelio nos encontramos con una lámina propia, que se caracteriza por poseer gran cantidad de fibras elásticas, junto con tejido linfoide que se acumula sobre todo en la amígdala tubárica y faríngea. También, a nivel de la lámina propia, aparecen glándulas mucosas cerca del esófago. La amígdala tubárica está alojada en el externo faríngeo de la trompa de Eustaquio. La amígdala faríngea se sitúa en el techo de la faringe, en la parte superoposterior. CAPA MUSCULAR El músculo de esta región es estriado, y tiene función constrictora (músculo constrictor de la faringe) ADVENTICIA (no la describe aquí) Observamos un epitelio pseudoestratificado cilíndrico ciliado, que conforma el epitelio respiratorio, y algunas regiones en las que aparece como epitelio estratificado plano mucoso (1). Distinguimos algunos pliegues y recesos. En la zona inferior distinguimos glándulas mixtas y tejido linfoide. Esta lámina se encuentra asociada al periostio. LARINGE La laringe es un conducto situado entre la laringe y la tráquea. Es un tubo cilíndrico, corto y rígido, por el cual discurre el aire, siendo responsable del proceso de fonación. La laringe también recibe el nombre de “guardián del pulmón”, puesto que impide la entrada de sólidos y líquidos al sistema respiratorio, manteniendo las vías aéreas permeables. Página 10 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo Esta estructura posee un centro cartilaginoso revestido de mucosa. La superficie anterior está recubierta por un epitelio plano mucoso que contiene botones gustativos. La posterior está recubierta por epitelio respiratorio. Su lámina propia contiene fibras elásticas y glándulas mucosas y mixtas. Encontramos pocos núcleos linfoides. EPLIGLOTIS Entre entrada a la laringe y esófago nos encontramos una estructura cartilaginosa denominada epiglotis, cuya función es evitar el paso de alimento a las vías respiratorias. La epiglotis está formada por cartílago elástico revestido de mucosa (epitelio mucoso). Presenta dos partes: - Anterior o lingual, revestida de un epitelio plano u escamoso estratificado mucoso. - Posterior: mira hacia la laringe y posee, una porción superior de epitelio estratificado plano, y una porción inferior cubierta de epitelio respiratorio. A nivel de la lámina propia aparecen fibras elásticas, con glándulas seromucosas mixtas (sobre todo en la región posterior), y escasos núcleos linfoides. La mucosa reviste el pericondrio, que constituye la capa periférica del cartílago elástico que forma el núcleo de la epiglotis. PLIEGUES Y CUERDAS VOCALES En la laringe nos encontramos unos engrosamientos que permiten la fonación, son las cuerdas vocales. Se disponen como dos lengüetas aposicionadas entre sí, que dejan una pequeña hendidura. Encima de estas cuerdas hay dos rodetes: cuerdas vocales falsas o pliegues ventriculares. Pliegues ventriculares: - Están encargados de la resonancia, y son complementarios a las cuerdas vocales falsas. - Poseen un epitelio de tipo respiratorio, y algunas zonas de epitelio plano mucoso, formando una capa mucosa. - La lámina propia subyacente se compone de un tejido conjuntivo laxo, que contiene glándulas mixtas (seromucosas) y nódulos linfoides. Estos nódulos linfoides cobran gran importancia a la hora de la limpieza del aire en su entrada al pulmón. Pliegues vocales - Son las verdaderas responsables de la fonación - Poseen epitelio de revestimiento estratificado plano mucoso. - La lámina propia de este epitelio es tejido conjuntivo laxo, repleto de fibras elásticas (las cuales conforman el ligamento vocal). Carece de glándulas y es rico en mastocitos. - Poseen un núcleo muscular intrínseco: es el músculo vocal. Implicaciones médicas: - Laringitis aguda: cursa con ronquera y afonía. - Laringitis crónica: o curre cuando nos exponemos de forma prolongada a agentes irritantes como el tabaco. - Edema de Reinke o edema laríngeo: se debe a una obstrucción del ventrículo laríngeo (situado entre las dos cuerdas vocales). Da lugar a reacciones hipersensibles y genera traqueobronquitis en niños. - Edemas crónicos: conducen a pólipos y nódulos. - Cáncer laríngeo: es más común en el sexo masculino, tiene su origen en las cuerdas vocales. Página 11 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo TRÁQUEA La tráquea es una estructura tubular, corta y flexible, cuya longitud abarca unos 10-12cm y grosor 1,5 cm. Se extiende desde el final de la laringe hasta la zona de la división bronquial. Se compone fundamentalmente de cartílago (16-20 anillos cartilaginosos). Este cartílago se dispone en forma de herradura, cuya sección posterior forma dos astas, que acaban comunicándose entre sí mediante músculo liso: músculo traqueal o músculo de Reisseisen La tráquea es un lugar de paso y acondicionamiento del aire, y se caracteriza por presentar 4 capas: Mucosa Apreciamos aquí un epitelio de tipo respiratorio, que reviste internamente la tráquea. Este epitelio es caracterizado por poseer tres tipos de células principales: - Ciliadas (30%) - Caliciformes (30%) - En cepillo: responsables de la sensibilidad de la mucosa traqueal Existen otros dos tipos más pequeños: - De gránulos pequeños o de Kulchitsky (reciben este último nombre a nivel de territorios bronquiales) - Células basales, partícipes de la reposición de otros tipos celulares. (30%) Además de la porción epitelial, aparece una MEMBRANA BASAL colágena muy gruesa, como una membrana vítrea (25- 40µm). Esta membrana presenta una lámina fibrorreticular muy gruesa y densa, que se encuentra aumentada en sujetos fumadores y asmáticos. Como en cualquier otro epitelio respiratorio, apreciamos una LÁMINA PROPIA, formada por tejido conjuntivo laxo con gran cantidad de células. Se aprecia tejido linfoide difuso, y núcleos linfoides, formando parte del MALT (tejido linfoide asociado a las mucosas). El límite de esta lámina con la submucosa se caracteriza por presentar una abundante membrana elástica. Submucosa Capa cartilaginosa Adventicia MUCOSA. EPITELIO RESPIRATORIO DE LA TRÁQUEA Al igual que en otras regiones del sistema respiratorio, se trata de un epitelio pseudoestratificado, cilíndrico. Rico en células caliciformes (30%). Células caliciformes Estas células son pequeñas y van acumulando moco, y lo vierten hacia fuera. Modifican su conformación a la hora de expulsar la secreción (hacia cilíndricas). Gracias a estas células, y a glándulas propias de la submucosa (de Clara), se elabora una capa de gel mucoso. Esta capa posee: agua, proteínas, glucoproteínas (MUC5A, MUC5B), sales, lípidos, partículas, patógenos, y tóxicos atrapados. Posee moléculas antimicrobianas, inmunomoduladoras y protectoras. Esta capa lubrifica, es viscosa y tiene cierta elasticidad (necesaria para poder ser desplazada por los cilios). Células ciliadas Página 12 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo Hablábamos de la existencia de células ciliadas. Estas células contienen unos 250 cilios, que baten 12-20 veces en dirección hacia la faringe (hacia fuera), a una velocidad de 1cm/min aproximadamente. Conforman un aparato mucociliar, formado por “barredoras mucociliares”. Los cilios se mueven entre una capa mucosa, denominada capa periciliar (hipofase). Células en cepillo Estas células se caracterizan por hacer sinapsis tipo epitelio-dendríticas, responsables de una sensibilidad general. Poseen microvellosidades en la parte apical. Células basales Están muy cerca de la lámina basal. Son las responsables de la renovación del epitelio cuando sea necesario. Células neuroendocrinas o de gránulos pequeños. Son similares a las basales, pero tienen mayor altura que estas. Suelen ser pocas e individuales y se localizan cerca de la lámina basal. A veces pueden unirse formando corpúsculos neuroepiteliales. Poseen una prolongación citoplásmica luminal observada a MET, y pueden ser teñidas mediante impregnación argéntica o inmunohistoquímica. Tienen un núcleo basal; entre el núcleo y la membrana, nos encontramos con gran cantidad de gránulos densos, que suelen contener: - ADH - Serotonina - ACTH - Calcitonina - Adrenalina - Somatoestatina - Noradrenalina - Bombesina Estas células pueden ser - Quimiorreceptores: detectan cambios en la presión de oxígeno, descensos de O2 generalmente. De esta manera pueden liberar sustancias que regulen la perfusión vascular, controlando el paso de O2. - Mecanorreceptores: detectan y controlan los reflejos en las vías aéreas, regulando la contracción muscular de la vía respiratoria. Reciben el nombre de células neuroendocrinas de Kulchitski a nivel de la bifurcación de los bronquios lobares y los bronquiolos. Cuando estas células pequeñas proliferan, forman tumores carcinoides bronquiales, que son carcinomas indiferenciados capaces de invadir la vía bronquial y metastatizar vías linfáticas. 1- Célula ciliada 2- Célula caliciforme 3- Célula basal 4- Céula en cepillo LB 5- Célula neuroepitelial “sinapsis epitelio-dendrítica” Página 13 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo SUBMUCOSA La capa submucosa está formada por un tejido conjuntivo poco denso, más bien laxo e irregular, a Contiene bastante tejido linfoide difuso y algunos núcleos linfoides. También, se ve invadida por vasos sanguíneos, linfáticos y nervios. M. En esta capa nos encontramos con glándulas mucosas y algunas mixtas, aunque estas estructuras glandulares se presentan principalmente en la capa adventicia. A Son glándulas cuya porción conductora está formada por un epitelio simple cúbico que drena en la luz traqueal (superficie del epitelio). P CARTÍLAGO M El centro de la tráquea se compone de unos 16 -20 discos de cartílago hialino, en forma de U. Estos anillos se encuentran comunicados entre sí por conjuntivo S denso colágeno y elástico. C Esta comunicación es así en toda la región anterior y lateral de la tráquea, mientras que, en la porción posterior, encontramos un espacio li bre entre los últimos anillos de cada lado. Este espacio posterior está invadido por tejido fibroelástico A y por el músculo traqueal o músculo de Reisseisen. El cartílago confiere flexibilidad, y cierto soporte para mantener la luz traqueal L abierta en el momento de la expiración A E ADVENTICIA lámi CARTÍLAG Esta es la capa más externa, la cual, rodea las 3 na subyacentes. Está compuesta por tejido conjuntivo laxo, M E S L y contiene gran cantidad de vasos sanguíneos, linfáticos Acino MUC y nervios. También se aprecian células adiposas. Perico Importante observar y analizar los diferentes tipos celulares y capas de estas imágenes. 1- Tinción con HE, en la que se observa la mucosa, en contacto con la luz traqueal, y la submucosa subyacente. 2- En esta imagen a MET, se aprecian los distintos tipos celulares de la capa mucosa únicamente. Página 14 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo Envejecimiento del cartílago traqueal El envejecimiento del cartílago implica un proceso de osificación. En estas imágenes se observa el cartílago muy teñido por la hematoxilina (basófilo), pero hay zonas blanquecinas, que representan estructuras óseas (eosinófilas). Observamos también algunos espacios pálidos  espacios medulares. RAMIFICACIÓN DEL ÁRBOL BRONQUIAL (21 GENERACIONES) De la tráquea pasamos al árbol bronquial, en el cual distinguimos diferentes generaciones: 1ª Bronquios principales, derecho e izquierdo. 2ª Bronquios lobares : son bronquios intrapulmonares que van hacia los lóbulos del pulmón y los airean; hay 2 izquierdos, y 3 derechos. Los lóbulos pulmonares están separados por 3º Bronquios segmentarios : dividen el pulmón en segmentos broncopulmonares, 8 izquierdos y 10 derechos. Cada uno de estos bronquios airea un segmento dentro del lóbulo. 4ª Bronquios subsegmentarios mayores y menores. Todas estas estructuras que se acaban de definir como bronquios, se caracterizan por presentar un diámetro superior a 1mm, estar formadas por cartílago, y contener glándulas. Ahora pasamos al niv el de bronquiolo, caracterizado por no tener ni cartílago ni glándulas, y por presentar un diámetro inferior a 1mm. 5ª Bronquiolo terminal : se encargan de airear los lobulillos. 6ª Bronquiolo respiratorio: airean los acinos que hay dentro del lobulillo. Cada lobulillo posee 3-5 acinos. Es la región en la que comienza el intercambio gaseoso. 7ª Conducto alveolar 9ª Alvéolos: son las unidades más pequeñas en las que se produce el intercambio gaseoso 3-5 acinos. cisuras. Página 15 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo 8ª Sacos alveolares A cada lobulillo le llega un bronquíolo terminal. El tejido conjuntivo limita parcialmente cada lobulillo como una región poligonal, visible en la superficie pulmonar. Cada uno de estos lobulillos posee unos Cada acino recibe aire de un bronquíolo respiratorio, y lo envía a los alvéolos dependientes de él. El alvéolo es la unidad funcional más pequeña o unidad bronquiolar respiratoria. DISPOSICIÓN DEL TEJIDO CONJUNTIVO El tejido conjuntivo rodea las estructuras bronquiales y vasculares. Es continuo desde el hilio pulmonar hasta el conjuntivo que rodea lobulillos y que se comunica con el conjuntivo subpleural (pleura visceral). Este conjuntivo dará lugar a los tabiques que compartimentalizan el pulmón: Tabiques interlobares: separan lóbulos y se extienden desde el hilio hasta el fondo de las cisuras. Tabiques intersegmentarios: separan segmentos dentro de un lóbulo Tabiques interlobulillares: separan lobulillos RELACIÓN CON LA CIRCULACIÓN SANGUÍNEA Y LINFÁTICA DE FORMA GENERAL Tanto la circulación linfática como la sanguínea viajan rodeadas por el tejido conjuntivo, y siguen su camino. Circulación sanguínea - Bronquial: oxigena los bronquios - Pulmonar: trae la sangre al pulmón para airearse Circulación linfática - Superficial: recoge la linfa de la superficie pulmonar. - Profunda: recoge la linfa del parénquima pulmonar. Inervación El sistema nervioso autónomo es responsable de la inervación del músculo liso, mucosas y vasos sanguíneos. Permite el control del diámetro de la vía respiratoria y vasos, y de la secreción glandular de forma que: - Inervación simpática: es adrenérgica y provoca broncodilatación. El músculo liso bronquial se relaja y disminuye la secreción bronquial. Aumenta la entrada de aire. - Inervación parasimpática: es colinérgica y provoca broncoconstricción. El músculo liso bronquial se contrae. Esto es una especie de introducción breve del proceso de irrigación. A continuación, se desarrolla de forma más específica Página 16 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo INERVACIÓN E IRRIGACIÓN SANGUÍNEA Y LINFÁTICA DE UN LOBULILLO PULMONAR Circulación sanguínea - ARTERIA BRONQUIAL, CIRCULACIÓN BRONQUIAL La aorta emite una arteria bronquial, que contiene sangre oxigenada. Es la encargada de irrigar las paredes bronquiales y los bronquíolos, así como el tejido conjuntivo pulmonar, excepto el de los tabiques alveolares. No alcanzan los alvéolos. Tras conceder oxígeno a los pulmones, es necesario que la sangre vuelva a ser oxigenada para regresar al corazón. Las ramas más finas del árbol arterial desembocan en capilares venosos pulmonares. Estos capilares acaban llevando la sangre (ya oxigenada) a la vena pulmonar, que la conduce a la aurícula izquierda. - ARTERIA PULMONAR, CIRCULACIÓN PULMONAR. Del ventrículo derecho llega a la arteria pulmonar la sangre no oxigenada. Esta sangre es conducida hasta los lechos capilares alveolares. En esta región se produce la oxigenación alveolar. La sangre ya oxigenada es recogida por venas pulmonares a nivel de los tabiques conjuntivos periféricos. De estas venas es llevada hasta la aurícula izquierda del corazón. - ANASTOMOSIS Podemos deducir, según esto, la existencia de unas anastomosis fundamentales entre la vía conductora y la vía respiratoria. Circulación linfática - PLEXO LINFÁTICO PROFUNDO (PLEURAL) Drena el parénquima de los pulmones hacia el hilio y los linfáticos principales. Los vasos linfáticos se distribuyen por el tejido conjuntivo, rodeando estructuras aéreas hasta el nivel de alvéolo, y vasculares. También conecta con linfáticos superficiales en la periferia. - PLEXO LINFÁTICO SUPERFICIAL (PLEURAL) Drena la superficie pulmonar, y conduce desde el conjuntivo de la pleura visceral hasta los linfáticos del hilio pulmonar. Página 17 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo BRONQUIO INTRAPULMONAR Los bronquios intrapulmonares s e caracteriza n por presentar un cartílago irregular y musculatura circunferencial completa. Posee 5 capas: - Mucosa: con un epitelio de tipo respiratorio, en rico festón (muy bordeado). La lámina propia de tejido conjuntivo es rica en fibras elásticas. Posee conductos excretores glandulares - Muscular: una capa compuesta por fibras musculares lisas, conformando un anillo circunferencial en espiral continuo. - Submucosa: compuesta por tejido conjuntivo laxo, con gran cantidad de cintas elásticas. Se aprecian glándulas mixtas que son capaces de transvasar la capa muscular. También hay tejido adiposo. - Cartílago: aparecen placas de cartílago hialino irregulares y discontinuas entre sí. Se observan diferencias con respecto a los bronquios (el cartílago era en herradura). Página 18 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo - Adventicia: es una capa caracterizada por presentar arterias, venas y nervios. También hay ganglios y nódulos linfáticos en la región periférica. A medida que los bronquios se ramifican, va disminuyendo el espesor de la pared bronquial, de forma que, las células epiteliales pierden altura, la membrana basal desaparece y la lámina propia disminuye. La capa muscular se vuelve discontinua y las piezas de cartílago se hacen más pequeñas. ESTRUCTURA HISTOLÓGICA DE LOS BRONQUÍOLOS La estructura histológica de los bronquios se modifica de forma gradual. De esta manera, a medida que vamos pasando de bronquíolo pulmonar, a bronquíolo terminal, y finalmente a bronquíolo respiratorio, vamos observando cambios BRONQUÍOLOS PULMONARES - Bronquíolos TERMINALES – Bronquíolos RESPIRATORIOS Según disminuye el diámetro de los bronquíolos, suceden cambios epiteliales: El epitelio respiratorio (psudoestratificado cilíndrico ciliado con células caliciformes), disminuye de altura. - Pasa a ser cúbico simple ciliado en los bronquiolos terminales. - Por otro lado, se convierte en cúbico bajo con áreas de epitelio plano (neumocitos), en los bronquíolos respiratorios. Si lo pensáis, cuanto menor sea el tamaño de las células, más fácil es el intercambio de oxígeno, de ahí que en el caso de los alvéolos este epitelio se vuelva plano. Disminuye el número de células ciliadas, así como el número de células caliciformes Finalmente los bronquíolos terminales carecen de este tipo celular. Aparecen las llamadas células de Clara (sustituyen a las caliciformes) en el bronquíolo terminal, y algunas en el bronquíolo respiratorio. En la lámina propia hay poco conjuntivo, y se caracteriza por ser elástica. Características generales de los bronquíolos terminal y respiratorio. A este nivel, no nos encontramos glándulas, ni tampoco cartílago (algunas porciones en la región de la ramificación) Las fibras musculares lisas, se disponen de forma concéntrica al principio del bronquíolo terminal. Poco a poco va disminuyendo la cantidad de fibras musculares lisas, se van haciendo discontinuas. Cuando llegamos a nivel de conducto alveolar (fin de bronquiolo respiratorio), únicamente nos encontramos con fibras residuales. Por su parte, las fibras elásticas van aumentando. Se distribuyen longitudinalmente hasta el final de la vía respiratoria (hasta en las paredes de alvéolos). Las fibras elásticas son fundamentales para evitar el colapso. Hemos realizado una descripción general de estas estructuras. Ahora vamos a profundizar en ellas. Hablaremos de: Bronquiolo terminal, Bronquiolo respiratorio, Conductos alveolares, Sacos alveolares y Alvéolos. Página 19 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo BRONQUIOLO TERMINAL El bronquiolo terminal se caracteriza por poseer un epitelio de tipo cúbico simple ciliado. Se observan unas células características, son las llamadas células de Clara o células exocrinas bronquiales (80%), se considera que sustituyen a las caliciformes. Hay menor cantidad de células ciliadas, y pocas en cepillo; se observan algunas células de gránulos pequeños (de Kultchisky). No hay caliciformes. Aunque la lámina propia sea escasa, sí que nos encontramos con una serie fibras elásticas. Entre estas fibras elásticas, aún apreciamos músculo liso o músculo de Reisseisen. A este nivel, el músculo va perdiendo su carácter concéntrico, para volverse discontinuo (finalmente desaparecerá). Permanece la capa adventicia. Células de Clara. Células Club o exocrinas bronquiales Son células que se caracterizan por presentar una morfología cilíndrica. Son altas y carecen de cilios, pero en su superficie apical poseen protusiones apicales en forma de cúpula Contienen mitocondrias, RER y mucho REL. También se observa Golgi, vesículas secretorias y gránulos densos apicales, que van a contienen y secretan una proteína de C. baja tensión a la superficie. Sustituyen a las caliciformes en bronquiolos terminales y respiratorios, y sus principales funciones son: Papel protector antiinflamatorio, gracias a: Proteínas surfactantes SP-A, y SP-D: revisten la superficie y regulan el transporte de Cl-. Son agentes tensioactivos que impiden el colapso de la vía aérea. Monómeros de mucina MUC5AC MUC5B, que aparecen en el moco. Proteínas secretoras de células Club (CCSP): es antiinflamatoria y protege ante lesiones o infecciones. Actúa como marcador en lesión bronquiolar (CC16) Papel regenerador de células epiteliales alveolares (bronquiolización alveolar): Estas células de Clara hacen mitosis ante una lesión, dan lugar a células del epitelio alveolar, pero también a células ciliadas y a exocrinas bronquiales. Fibrosis quística o mucoviscidosis Es una enfermedad caracterizada por la síntesis de moco anormalmente espeso. Se debe a una mutación en el gen regulador de la conductancia transmembrana de FQ. En estas condiciones disminuye el transporte de Cloro y aumenta la reabsorción de Na+ y H2O. Se producen tapones de moco espesos y deshidratado, tos, secreciones purulentas y disnea. Bronquiolitis obliterante Bronquiolitis obliterante OB o bronquiolitis constrictiva se caracteriza por la obstrucción progresiva del flujo del aire. La OB atribuida a una función defectuosa de las células del club muestra una inflamación peribronquiolar significativa, y fibrosis obstructiva, lo que provoca una reducción del diámetro de los bronquios terminales. Página 20 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo En esta imagen observamos una histología de un bronquiolo terminal. Distinguimos vasos sanguíneos. En la derecha se aprecian claramente las células neuroepiteliales. BRONQUIOLO RESPIRATORIO Los bronquiolos respiratorios nacen de las ramificaciones sucesivas de los bronquiolos terminales. Poseen un menor diámetro (0,2-0,5mm), y en ellos se observa un incremento de las dilataciones saculares. Presentan un epitelio de tipo cúbico simple, con células ciliadas y de Clara (pocas). Por otra parte, nos encontramos con epitelio plano alveolar en la región de invasión del tejido alveolar; compuesto por neumocitos I y neumocitos II. Por lo tanto, hay dos tipos de epitelio que se van alternando. La lámina propia es escasa, y presenta algunas regiones con botones musculares formando la capa muscular. Conducen el aire y también desarrollan procesos de intercambio gaseoso en aquellas zonas en las que la pared alveolar invade la pared bronquiolar. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica Es una enfermedad caracterizada por la dificultad para introducir y extraer el aire del tracto respiratorio distal (bronquíolos y parénquima pulmonar). Esta enfermedad puede ser causada por: ENFI - Asma: broncoconstricción y excesiva secreción de moco reversible. Cursa con inflamación de los bronquiolos (mucosa respiratoria y músculo liso), y broncoespasmos. La pared bronquiolar se vuelve gruesa, se inflama y aumenta el tamaño de los vasos. Incrementa el número de caliciformes, la membrana basal se engruesa por aumento de fibras reticulares. El músculo liso se vuelve hiperplásico. - Bronquitis crónica: la capa muscular se engruesa. Aumento glandular reversible. - Enfisema: agrandamiento de espacios (formando bullas). Se produce aéreos distales obstrucción crónica del flujo aéreo, y destrucción de la pared alveolar. Se pierden las fibras elásticas y se destruyen las paredes de conductos alveolares, sacos alveolares, y alvéolos. El enfisema puede ser causada por exposición al humo del tabaco, o en casos genéticos por déficit de antitripsina. CONDUCTO ALVEOLAR Carece de pared propia, puesto que posee unas paredes compuestas de alvéolos. Es un largo pasillo que contiene engrosamientos conectivos, revestidos de epitelio cúbico. Posee fibras musculares que marcan el límite entre los alvéolos de su pared. Se abren a unos amplios espacios conocidos como sacos alveolares. SACOS ALVAOLARES. Página 21 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo Es el espacio en el que convergen varios alvéolos. La comunicación entre el conducto y el saco alveolar recibe el nombre de atrio. ALVÉOLOS Espacios aéreos terminales, cubiertos por epitelio plano. Los alvéolos son las unidades funcionales del acino pulmonar. Son los responsables del proceso de intercambio de gases, y del mantenimiento del equilibrio ácido-base. Para evitar la obstrucción del alvéolo, y favorecer al paso del aire, nos vamos a encontrar con una circulación aérea colateral. Esta está formada por dos estructuras asociadas a la pared alveolar: Poros de Kohn y conductos de Lambert. ¿Cuál es la estructura de un alvéolo pulmonar? Un alvéolo tiene forma de cavidad poliédrica; posee una pared delgada de tejido conjuntivo tapizada de epitelio. Es el final de la ramificación de los bronquiolos respiratorios, y se presenta como un espacio aéreo terminal, responsable del intercambio gaseoso. Este revestimiento que tapiza el conjuntivo, es epitelio alveolar, caracterizado por la presencia de neumocitos (i y ii), que son células aplanadas. También contiene células en cepillo Distinguimos un tabique interalveolar o tabique septal alveolar, compuesto por: Poro de Kohn: ventana entre dos alvéolos - Fibras elásticas, que aportan elasticidad. - Fibras colágenas, que aportan rigidez y sostén. - Fibroblastos, para la síntesis de componentes colágenos y elásticos. - Macrófagos, linfocitos, células plasmáticas y mastocitos, como células de defensa. - Un endotelio que forma parte de una red capilar perialveolar. Los capilares alveolares forman una red interconectada alrededor de los alvéolos, y se revisten de células endoteliales continuas, asociadas entre sí mediante uniones oclusivas. Así forman fona red capilar pulmonar de tipo continuo. La lámina basal endotelial se fusiona con la lámina basal del epitelio alveolar, donde el capilar alveolar está asociado de forma estrecha a la pared alveolar (el lugar de elección para intercambio de gases). En algunas otras localizaciones, los elementos del tejido conjuntivo rodean al capilar alveolar. Aquí, los líquidos se pueden desplazar desde los capilares al intersticio, para acabar drenando en los linfáticos perialveolares, presentes en los sacos alveolares. No existen vasos linfáticos en la zona de los tabiques interalveolares y tampoco en los alvéolos, pero sí en los sacos alveolares. Página 22 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo Características del epitelio alveolar Como hemos mencionado, el epitelio del alvéolo es de tipo plano, formado por neumocitos I y II; y células en cepillo con función receptora (son escasas) Neumocitos I: también se conocen como células alveolares tipo I o células alveolares planas. Constituyen el 40% de las células, y revisten un 95% de la superficie. Carecen de capacidad mitótica. Se unen entre sí mediante ZO (ocluddens), y forman una barrera encargada de revestir el conjuntivo, y de realizar el intercambio gaseoso. Neumocitos II: también son conocidas como células de los tabiques (septales), o células alveolares grandes. Constituyen el 60% de las células, y revisten el 5% de la superficie. Son planas, y nos las vamos a encontrar en las uniones septales (ángulos septales). Realizan dos funciones importantes: - Son capaces de hacer mitosis, por lo tanto, son células PROGENITORAS. Pueden dar lugar a células alveolares tipo I, y tras una lesión alveolar, a neumocitos NI y NII. - Son células secretoras de SURFACTANTE pulmonar (mezcla oleosa). Esta se almacena en unos cuerpos laminares, y es liberado por exocitosis a la superficie alveolar. El surfactante está compuesto por: 80-90% de fosfolípidos (dipalmitoilfosfatidil-colina). Disminuyen la tensión superficial del alvéolo en la región de contacto aire-epitelio, y eliminan el material extraño. SP-A: Participa en la HOMEOSTASIS del surfactante y 10% de 4 apoproteínas del surfactante (SP-A, SP-B, SPC, respuestas inmunes. SP-D). estas proteínas organizan la capa del SP-B y SP-C: encargadas de la ESTABILIZACIÓN de la película, y su mantenimiento en alvéolo SP-D: defensa local y alergias surfactante y modulan respuestas inmunitarias alveolares. Este surfactante es sintetizado de forma constante, por lo tanto , el “viejo” debe ser eliminado por deglución, fagocitosis macrofágica, o incluso reciclado para la resíntesis por los neumocitos II. Imagen a MET  neumocito de tipo II. Se observan los núcleos centrales (N), rodeados de cuerpos laminares (que contienen las sustancias del surfactante). Distinguimos la región alveolar (a), los capilares (c), las fibras elásticas de los tabiques interalveolares €. La s flechas representan la barrera entre la sangre y la zona aérea. En las diapos hay algunas imágenes más, id mirándolas. Página 23 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo Neumonía Es una enfermedad causada por una inflamación aguda pulmonar. Se observa en la imagen como los espacios alveolares carecen de espacios aéreos, en su lugar hay un infiltrado inflamatorio. Se ha producido un exudado desde los capilares (estos se han dilatado), hacia los espacios alveolares, y contiene neutrófilos y gránulos fibrina. A nivel macroscópico, el pulmón adquiere tonalidad rojiza, se vuelve firme y pesado. Se dice que el pulmón está “hepatizado”, los capilares de los septos conjuntivos se han dilatado y congestionado. COVID-19 ¿Qué revelan las autopsias? Nos ha metido tremenda chapa en una diapo sobre lo que provoca el COVID en los pulmones. Quedaros fundamentalmente con lo siguiente, aunque os voy a transcribir toda la diapo (leerlo por siaca). En los pacientes más graves, existía incapacidad respiratoria. Esto se ha relacionada con la formación de microtrombos en capilares alveolares y engrosamientos en las paredes alveolares. La Fundación Jiménez Díaz ha confirmado mediante biopsias post morten que la infección por Covid-19 desencadena un PROCESO INFLAMATORIO-INMUNE SISTÉMICO, los resultados de este estudio español han sido publicado en la revista americana «Modern Pathology». …los resultados obtenidos en las biopsias pulmonares, coincidentes con los de otros equipos europeos y americanos. En concreto, se trataba de «lesiones de microtrombos en capilares alveolares, hallazgos consistentes con la insuficiencia respiratoria que estos enfermos desarrollan», comenta el patólogo. …los datos de inmunohistoquímica y microscopia electrónica …demuestran la presencia del coronavirus en neumocitos tipo 2, ya que apoyan el tratamiento con antiinflamatorios y anticoagulantes. com El patrón histológico en el pulmón periférico de pacientes con COVID fue: - Daño alveolar difuso diseminado: se ha formado una membrana hialina en los pulmones, exudados de fibrina, daño epitelial e hiperplasia difusa de neumocitos II. Hay un infiltrado perivascular de células T. - Congestión capilar masiva, con formación de microtrombos capilares alveolares: lesiones endoteliales severas asociadas con la presencia del virus intracelular, y membranas celulares alteradas. - Trombosis generalizada con microangiopatía. - Angiogénesis vascular - Paredes alveolares con engrosamiento intersticial, e infiltración inflamatoria intraalveolar masiva. - Metaplasia escamosa y neumonía organizada. Página 24 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo Síndrome de dificultad respiratoria neonatal Es un síndrome de dificultad respiratoria, que se presenta como consecuencia de la incapacidad del neumocito II para sintetizar el surfactante. Esta incapacidad ocasiona disminución del volumen alveolar , con un colapso progresivo que compromete de manera importante el estado cardiorrespiratorio del recién nacido. Se presenta mayoritariamente en prematuros , en el 50% de niños nacidos a las 30 semanas, y 2/3 de los nacidos a la s 28 semanas de gestación. Esta enfermedad aparece antes de las 24 - 48h de vida, y cursa con taquipnea, retracciones, cianosis, aleteo nasal, y aumento de los requerimientos de oxígeno. El tratamiento es oxigenoterapia , aplicación de surfactante sintético c on glucocorticoide, iniciación y asistencia dinámica de la ventilación mecánica y fisioterapia de tórax. BARRERA HEMATO-AÉREA Es una estructura formada por células y productos celulares, que se encuentra a nivel de los tabiques interalveolares. Participa en procesos de regulación del intercambio gaseoso entre alvéolos y capilares. Distinguimos dos estructuras que tiene que atrave sar el aire: - Porción delgada (0,2-0,6 micras) El aire tiene que ser capaz de pasar del alvéolo hacia el capilar. Para ello se sirve de las prolongaciones del neumocito tipo I. En el caso de la porción delgada, atraviesa: Surfactante , citoplasma de células epiteliales ( N1), una región formada por la fusión de la lámina basal epitelial y endotelial , y finalmente el citoplasma de las células endoteliales. La porción delgada carece de tejido conjuntivo, - Porción gruesa : Se caracteriza por presentar tejido conjuntivo , con fibras reticulares, elásticas, células septales y MEC. También hay células cebadas y linfocitos. En esta zona no se suele hacer intercambio de gases, pero tiene un papel importante en la distribución d inámica. MACRÓFAGOS ALVEOLARE S Los macrófagos son células de defensa, que pertenecen al sistema fagocítico-mononuclear. Por lo tanto, son responsables del proceso de fagocitosis de detritus celulares, o contaminantes Página 25 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo ambientales (polvo de carbón, sílice, residuos, alquitrán de cigarrillos, bactarias, surfactante… - Las encargadas de fagocitar y limpiar polvo y polen reciben el nombre de células del polvo. - Las llamadas células de la insuficiencia cardiaca, se encargan de los gránulos de hemosiderina. - En fumadores y habitantes urbanos, estos macrófagos son responsables de la limpieza de sílice, carbón… La elimincación de estos macrófagos una vez han desarrollado el proceso fagocítico, se desarrolla mediante deglución, expectoración, o vía linfática hacia los ganglios linfáticos (a menudo viajan a estas últimas regiones para presentar antígenos).. Es importante tener en cuenta que en este tejido, los macrófagos pueden aparecer en: - En el propio alvéolo - En el tabique septal de la pared alveolar. En esta región, a veces se asoman al interior del alvéolo, o incluso pueden atravesar la pared y meterse dentro del alvéolo. Otras veces permanecen aquí toda la vida. Se observan macrófagos septales. Son células grandes e irregulares, con inclusiones citoplasmáticas negras, que oscuerecen la visión del núcleo. Rodean a linfocitos en las respuestas inflamatorias. Cuando sufren En esta imagen observamos macrófagos En la asbestosis (enfermedad) hay macrófagos pulmonares con hemosiderina (pigmentados de pardo tras fagocitar los gránulos) rodeando a partículas de asbesto. Contienen pigmento antracótico apoptosis, dan lugar a enfisemas. Página 26 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo PLEURA PULMONAR La pleura es un tejido complejo que reviste el pulmón y tiene gran permeabilidad, desarrolla procesos de absorción- secreción. Es una capa serosa, que se divide en parietal y visceral; ambas se encuentran adosadas, pero existe la posibilidad de que una se deslice sobre la otra (necesario para la respiración). Entre ambas existe una pequeña cavidad o espacio pleural que contiene una película líquida de unos 10ml. Pleura visceral: es más compleja y gruesa que la parietal. Tiene varias capas: - Capa mesotelial externa. Está formada por epitelio simple plano delgado, que no tiene membrana basal. - Capa submesotelial de tejido conjuntivo laxo. - Capa fibroelástica externa (superficial) - Capa intersticial de tejido conjuntivo. Posee vasos linfáticos, sanguíneos, nervios y alguna fibra muscular. - Capa fibroélastica interna (profunda). Se continúa con el tejido pulmonar alveolar. Pleura parietal: es bastante más simple, y tiene mucha capacidad de reabsorción. - Posee una capa de epitelio plano o cúbico. - Algo de tejido conjuntivo con vasos y nervios. - Solo una capa de fibras elásticas. - Se encuentra unida a la pleura visceral a nivel del hilio pulmonar. PLEURA PARIETAL ESPACIO PLEURAL M SM EE IS EI PLEURA VISCERAL Derrame pleural Está causado por el vertido de una colección hemática, linfática, aérea… a nivel del espacio interpleural. Este vertido puede proceder tanto de la parietal, como de la visceral; distinguimos: - Hidrotórax: vertido de agua. - Neumotórax: acúmulo de aire - Quilotórax: salida de líquido linfático. - Hemotórax: salida de sangre Página 27 | 28  ORGANOGRAFÍA E INGENIERÍA TISULAR HUMANAS Úrsula Elipe Garrido, Ángela Rubio Rodríguez, Esther Pérez Tejedor y Otto Schwartz de Pablo Mesotelioma pleural Es un tumor maligno que tiene su origen en el mesotelio del tejido pleural. Está asociado a la exposición crónica de amianto. El polvo de amianto contiene sílice, hierro, sodio, magnesio y otros componentes. Puede metastatizar a cualquier órgano, incluso al encéfalo. Se observa un engrosamiento de la pleura, por formación de una placa de amianto. INGENIERÍA TISULAR DEL PULMÓN La ingeniería tisular del pulmón se basa en desarrollar tejido pulmonar artificial funcional, que se puede utilizar en caso de enfermedades pulmonares. Estas enfermedades son un problema de salud pública mundial, y son causa de ingresos hospitalarios y muerte prematura. Por lo generar hay pocos pulmones a trasplantar y esta necesidad de trasplantes, ha llevado al desarrollo de estas técnicas. Componentes principales necesarios: 1. Andamio 3D biológico o sintético: matriz extracelular descelularizada. 2. Fuente de células madre (IPS) 3. Factores de crecimiento para la diferenciación y proliferación celular. 4. Bioreactor o sistema de soporte del compuesto 3D biológicamente activo. Reproduce las condiciones biofísicas bioquímicas y mecánicas del microambiente pulmonar. Posteriormente, se levaría a cabo el transplante clínico. Es importante desarrollar una red microvascular endotelizada y un área de superficie alvéolo-capilar para intercambio de gases. Página 28 | 28