Sự phát triển của hệ hô hấp và sự trưởng thành của phổi

Hệ hô hấp phát triển từ một phần lồi ra ở mặt bụng của ruột trước, túi thừa thanh quản-khí quản (hô hấp), phân nhánh nhiều lần để hình thành đường dẫn khí và bề mặt trao đổi khí của phổi. Sự phát triển của phổi được phân loại theo các giai đoạn mô học tuần tự, và các giai đoạn sau của quá trình này, cùng với việc sản xuất chất hoạt động bề mặt phổi, quyết định liệu trẻ sơ sinh có thể thở không khí được hay không. Chủ đề này đề cập đến cách phổi hình thành và trưởng thành trong đời sống thai nhi.

Definition

Sự phát triển của hệ hô hấp là quá trình hình thành các đường dẫn khí và phổi từ túi thừa hô hấp có nguồn gốc từ ruột trước thông qua sự phân nhánh lặp đi lặp lại, trong khi sự trưởng thành của phổi là sự tiến triển qua các giai đoạn ống, túi và phế nang cùng với sự khởi đầu sản xuất chất hoạt động bề mặt giúp phổi có khả năng trao đổi khí.

Scope

Mục này bao gồm nguồn gốc nội bì của đường hô hấp, hình thái học phân nhánh, các giai đoạn phát triển phổi được đặt tên (phôi thai, giả tuyến, ống, túi và phế nang), sự xuất hiện của tế bào phế nang loại II và chất hoạt động bề mặt, và lý do tại sao sự non yếu của phổi là trung tâm của khó thở ở trẻ sơ sinh. Đây là một tài liệu tham khảo về cấu trúc và phát triển trong lĩnh vực phôi học và không cung cấp hướng dẫn quản lý lâm sàng.

Key concepts

• Túi thừa hô hấp (thanh quản-khí quản)
• Nguồn gốc nội bì ruột trước
• Hình thái học phân nhánh
• Các giai đoạn giả tuyến, ống và túi
• Sự hình thành phế nang
• Tế bào phế nang loại II và chất hoạt động bề mặt phổi
• Tín hiệu biểu mô-trung mô

Mechanisms

Mầm hô hấp xuất hiện dưới dạng túi thừa hô hấp từ ruột trước mặt bụng và được bao bọc bởi trung mô tạng; tín hiệu tương hỗ giữa biểu mô nội bì và trung mô xung quanh thúc đẩy sự phân nhánh lưỡng phân lặp đi lặp lại tạo ra cây đường dẫn khí (Herriges & Morrisey, 2014). Về mặt mô học, phổi trải qua các giai đoạn phôi thai, giả tuyến, ống, túi và phế nang, trong đó các đường dẫn khí phân chia, vùng trao đổi khí tiềm năng mỏng đi và được mạch máu hóa, và các túi tận cùng hình thành. Trong các giai đoạn ống và túi, sự biệt hóa của tế bào phế nang loại II cho phép tổng hợp chất hoạt động bề mặt phổi, vật liệu phospholipid-protein làm giảm sức căng bề mặt phế nang; đủ chất hoạt động bề mặt là yếu tố quyết định chính cho sự sẵn sàng của phổi để hỗ trợ hô hấp khi sinh (Moore et al., 2020; Sadler, 2018).

Clinical relevance

Vì việc sản xuất chất hoạt động bề mặt và sự trưởng thành của phế nang xảy ra muộn trong thai kỳ, trẻ sinh non có thể có phổi chưa trưởng thành về cấu trúc, đây là cơ sở phát triển cho tình trạng khó thở ở trẻ sơ sinh; một đánh giá hệ thống về corticosteroid trước sinh báo cáo sự trưởng thành phổi thai nhi được đẩy nhanh ở những phụ nữ có nguy cơ sinh non (Roberts & Dalziel, 2006). Mục này mô tả sinh học phát triển đằng sau những quan sát như vậy và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Evidence & guidelines

Cơ sở bằng chứng về việc đẩy nhanh sự trưởng thành phổi thai nhi được củng cố bởi một đánh giá hệ thống Cochrane về corticosteroid trước sinh, tổng hợp các thử nghiệm ngẫu nhiên ở phụ nữ có nguy cơ sinh non (Roberts & Dalziel, 2006); mục này trích dẫn nó để mô tả bối cảnh bằng chứng, không phải để chỉ đạo chăm sóc.

History

Mô tả dựa trên giai đoạn của sự phát triển phổi—các pha giả tuyến, ống và túi tận cùng/phế nang—từ lâu đã cấu trúc việc giảng dạy phôi học và được trình bày trong các văn bản tiêu chuẩn (Moore et al., 2020; Sadler, 2018). Phôi học phân tử hiện đại đã định hình lại các giai đoạn này theo các mạng lưới tín hiệu và hành vi của tế bào gốc chi phối sự phân nhánh và biệt hóa (Herriges & Morrisey, 2014), trong khi mối liên hệ lâm sàng giữa sự non yếu của phổi và thiếu hụt chất hoạt động bề mặt đã thúc đẩy các thử nghiệm được tổng hợp bởi Roberts và Dalziel (2006).

Key figures

• Edward Morrisey
• Keith L. Moore
• Thomas W. Sadler

Seminal works

• herriges-2014
• moore-2020
• roberts-2006

Frequently asked questions

Phổi bắt nguồn từ mô phôi nào?

Đường dẫn khí và biểu mô phế nang có nguồn gốc từ nội bì của ruột trước mặt bụng, tách ra thành túi thừa hô hấp, trong khi mô liên kết, cơ trơn và mạch máu xung quanh đến từ trung mô tạng.

Tại sao chất hoạt động bề mặt lại quan trọng đối với phổi trẻ sơ sinh?

Chất hoạt động bề mặt, được sản xuất bởi tế bào phế nang loại II trong các giai đoạn sau của sự trưởng thành phổi, làm giảm sức căng bề mặt trong các không gian khí tận cùng; nếu không có đủ chất này, phổi non yếu dễ bị xẹp, đây là cơ sở phát triển của tình trạng khó thở ở một số trẻ sinh non.