anatomía humana

Anatomía Patológica del Aparato Respiratorio

El primordio del aparato respiratorio se reconoce ya en el embrión de tres semanas de edad gestacional. Aparece como una evaginación endodérmica de la parte ventral del intestino anterior. Se reconocen cuatro fases del desarrollo del árbol broncopulmonar:

a) fase embrionaria (4ª a 7ª semanas),
b) fase pseudoglandular (8ª a 16ª semanas),
c) fase canalicular (17ª a 26ª semanas) y
d) fase alveolar (26ª semana hasta el nacimiento).

En la fase embrionaria el divertículo respiratorio comunica con el intestino anterior y ulteriormente queda separado del mismo por el tabique tráqueo-esofágico. El primordio respiratorio crece hacia la región caudal y se separa definitivamente del intestino anterior. Se forma un tubo mediano (tráquea), que se bifurca en evaginaciones laterales llamadas yemas pulmonares . El brote derecho se divide en tres ramas y el izquierdo, en dos (bronquios principales). Los bronquios segmentarios se reconocen ya en la sexta semana y los subsegmentarios, en la séptima. El mesoderma que rodea el árbol bronquial se diferencia en cartílago, músculo liso y vasos sanguíneos.

En la fase pseudoglandular hay bifurcación y capilarización de los segmentos broncopulmonares. Se alcanza el número de generaciones bronquiales que se tiene al nacimiento.

En la fase canalicular se reconoce la estructura acinar, delimitada por mesénquima (tejido conjuntivo) más laxo. Se forman los bronquíolos respiratorios a partir de los terminales y se completa también la capilarización.

En la fase alveolar se completa la formación del sistema canalicular bronquíolo-alveolar. Se forman 6 a 7 generaciones de sacos alveolares, se diferencian los neumocitos I, los que alcanzan estrecho contacto con los capilares de los tabiques conjuntivos.

En el epitelio de las vías respiratorias se diferencian primero las células neuroendocrinas de Feyrter, similares a las de Kultschisky (7a a 8a semanas); luego en los bronquios, en forma centrífuga, las células ciliadas (9a a 10a semanas) y posteriormente, las caliciformes (13a semana). Sólo después de la aparición de los neumocitos I y II, en los sacos alveolares y alvéolos, se diferencian las células de Clara en los bronquíolos terminales y respiratorios. Los neumocitos I y II se originan a partir de neumoblastos.

Las glándulas bronquiales aparecen entre la 8a y 12a semanas de gestación, como brotes del epitelio de revestimiento. Estructuras túbulo-acinares se reconocen en la 25a semana. La producción de secreción mucosa y serosa comienza en la 24a semana y se completa en la 26a semana.

El desarrollo de las ramas de la arteria pulmonar sigue el curso de los bronquios, antecede al de las ramas de las arterias bronquiales, es simultáneo con el de las venas pulmonares y se completa alrededor de la 20a semana. Los vasos sanguíneos intraacinares comienzan a desarrollarse a partir de la 16a semana y continúa en la vida posnatal.

El desarrollo posnatal del pulmón se caracteriza por la formación de conductos alveolares y de alvéolos maduros. Al momento del nacimiento se estima un número de 20 a 25 millones de alvéolos y una superficie de intercambio gaseoso de 2,8 m2. En el adulto se calcula que existen 300 millones de alvéolos y unos 80 m2 de superficie de intercambio gaseoso.

La maduración pulmonar se alcanzaría por dos mecanismos: multiplicación alveolar y aumento del volumen de los alvéolos en forma proporcional al aumento de volumen de la caja torácica.

La frecuencia de las malformaciones del aparato respiratorio se estima en 2% del total de autopsias de neonatos y niños. Las malformaciones pulmonares pueden agruparse de la siguiente manera: 1. Agenesia, aplasia e hipoplasia pulmonar 2. Anomalías de lobulación 3. Secuestro pulmonar y pulmón accesorio 4. Quistes congénitos pulmonares 5. Enfisema congénito 6. Malformaciones vasculares del pulmón Los tres primeros grupos pueden considerarse malformaciones del esbozo pulmonar. Los quistes pulmonares congénitos son consecuencia de alteraciones de la diferenciación bronquial y bronquiolar. El grupo del enfisema congénito corresponde a alteraciones de la diferenciación alveolar. Las malformaciones vasculares pueden originarse tanto por defectos del esbozo como de la diferenciación broncoalveolar. Las malformaciones pulmonares producen en general trastornos funcionales, de grado variable y se complican de infecciones secundarias y sobrecarga del ventrículo derecho. Agenesia, Aplasia e Hipoplasia Pulmonar En la agenesia pulmonar hay ausencia de tejido pulmonar y de estructuras bronquiales por una detención del desarrollo en la cuarta a quinta semanas de gestación. Agentes causales se desconocen. No se produce un brote bronquial de la tráquea. La agenesia puede ser lobar o pulmonar total, uni o bilateral. La agenesia bilateral es una condición muy rara e incompatible con la vida. Se asocia a otras malformaciones como anencefalia con raquisquisis total, acardia, asplenia y defectos de la caja torácica. Las arterias que se originan de la arteria pulmonar se conectan con la aorta a nivel del conducto arterioso. Venas pulmonares no se encuentran. La agenesia unilateral o la aplasia unilateral son más frecuentes y afectan predominantemente el pulmón izquierdo. En la agenesia no hay en absoluto desarrollo del pulmón, en la aplasia, en cambio, existe un brote rudimentario, de pocos centímetros de diámetro, de tejido pulmonar displástico. La cavidad afectada es de menor volumen y a la inspección se comprueba asimetría torácica. El pulmón conservado está aumentado de tamaño, desviando y elongando el mediastino hacia la zona contralateral. A menudo presenta anomalías de lobulación o del origen de los bronquios. La arteria correspondiente al pulmón ausente se une directamente a la aorta. Si existen venas pulmonares, éstas drenan a la vena ázigos o a la aurícula derecha. En 50% de los casos hay otras malformaciones como anencefalia, atresia esofágica, fístula tráqueo-esofágica, defectos septales ventriculares, agenesia del aparato urogenital, etc. La agenesia de un lóbulo afecta generalmente el lóbulo medio derecho o lóbulo inferior izquierdo. En algunos casos pueden estar ausentes sólo segmentos. Se habla de hipoplasia pulmonar cuando el peso del pulmón es inferior al 40% del peso esperado para la edad gestacional, en ausencia de malformaciones mayores. Para estimarlo se ha propuesto el índice pulmonar , que es el cuociente entre el peso pulmonar y el peso corporal. En recién nacidos eutróficos, sin malformaciones, es de 0,026 (a las 28 semanas) a 0,021 (recién nacidos) con un límite bajo de 0,016 en prematuros y de 0,013 en niños de término. En mortinatos un índice menor de 0,013 es indicador seguro de hipoplasia. En casos límites tanto el peso absoluto del pulmón como el aspecto histológico son útiles para formular el diagnóstico definitivo. Histológicamente , pueden encontrarse tanto alteraciones en la cantidad de bronquios y alvéolos como en el estado de maduración de los mismos. Así se reconocen dos grandes grupos: a) hipoplasia con bronquios y alvéolos bien conformados, pero con disminución del número, y, b) hipoplasia pulmonar con alteración cuantitativa y cualitativa de bronquios y alvéolos; en esta forma el pulmón presenta un aspecto similar al del pulmón de 16 a 20 semanas de gestación. Se asocia de regla a otras malformaciones como defectos del diafragma, malformaciones renales y disrrafias. La hipoplasia puede interpretarse en estos casos como consecuencia de los siguientes mecanismos: 1. Disminución del espacio para el desarrollo del órgano, como sucede característicamente en defectos diafragmáticos con prolapso de vísceras abdominales. También en cardiomegalia, defectos de la caja torácica, hidrotórax, ascitis y quistes intratorácicos. Hay casos con hipoplasia bilateral, de tal manera que el factor mecánico no es tan decisivo. 2. Hipoplasia sincrónica con malformaciones orgánicas graves, como anencefalia y raquisquisis y disrrafias ventrales. En estos casos hay alteración de la maduración pulmonar. 3. Hipoplasia en oligohidroamnios con o sin malformaciones renales. La relación de estas condiciones no está aclarada. Se ha descrito un defecto en la producción de prolina por el riñón fetal. 4. Hipoplasia con aplasia de la arteria pulmonar o estenosis bronquial congénita. En estos casos se afecta un lóbulo o segmento aislados. La hipoplasia parece originarse alrededor de las 10 a 12 semanas de gestación, pero también habría casos con alteraciones alrededor de las 20 semanas, especialmente los casos con defectos del diafragma. La mayoría de los pacientes fallece antes del año de vida. Anomalías de Lobulación Pulmonar Constituyen el 75% de todas las anomalías pulmonares. Cuando se presentan en forma aislada sin repercusión funcional, se consideran variaciones anatómicas. Más frecuente es encontrarlas en combinación con otras malformaciones del pulmón, del sistema cardiovascular y del bazo. Rara vez se encuentra un pulmón unilobular. Más frecuente es la fusión de lóbulos vecinos como consecuencia de una separación incompleta de los bronquios segmentarios correspondientes. La formación de lóbulos supernumerarios se explica por una segmentación adicional de las primeras generaciones de bronquios. También puede encontrare una inversión de la lobulación: tres a izquierda y dos a derecha, como se ve en situs inversus totalis . En las malformaciones esplénicas es frecuente la alteración pulmonar con tres lóbulos en ambos pulmones (síndrome de Ivemark o de asplenia ) o dos lóbulos en ambos pulmones (síndrome de poliesplenia ). Se ha descrito un pulmón en herradura en el cual hay fusión pulmonar parcial retropericárdica; usualmente, un pulmón es más pequeño, pero poseen bronquios independientes. Tejido Pulmonar Accesorio Tejido pulmonar accesorio o secuestro pulmonar se denomina a islotes de tejido pulmonar, organoides, extrapulmonares e intrapulmonares, que anatómica y funcionalmente están completamente separados del pulmón normal. La irrigación proviene en general de la arteria aorta o de sus ramas y no existe conexión alguna con el árbol tráqueobronquial. En algunos casos este tejido accesorio puede estar comunicado al esófago o al estómago (malformación broncopulmonar-intestino anterior). el tejido accesorio suele ser displástico. El secuestro extralobular está completamente separado del pulmón y posee su propia pleura. Constituye el 10% de los casos de tejido pulmonar accesorio. Puede estar adosado o alejado del pulmón (pulmón accesorio ). Este último puede ser intratorácico, en la cavidad pleural o en la pericárdica; o bien, intraabdominal (pulmón abdominal ). La irrigación viene de la aorta y sus ramas y, más raramente, de la arteria pulmonar. El drenaje venoso es hacia la vena ázigos o cava inferior. Clínicamente, pueden ser asintomáticos, o cursar con trastornos funcionales respiratorios, pero las infecciones son raras. El secuestro intralobular se encuentra en el pulmón mismo y comparte la misma pleura visceral. Cursan en forma asintomática y más del 50% de los casos se descubre después de los 20 años de edad, especialmente por crecimiento de los quistes o infección. Quistes Pulmonares Congenitos Comprenden 0,2 a 0,4% de las autopsias de neonatos y niños. La mayoría se origina en la fase de formación del árbol bronquial y son por lo tanto epiteliales. Pueden agruparse en las formas siguientes: 1.Quistes congénitos: a) tipo central b) tipo periférico 2. Malformación adenomatoide-quística   Quistes Congénitos Corresponden a quistes originados por alteración de la diferenciación bronquio-bronquiolar y por lo tanto pueden comprometer el brote bronquial completo (pulmón sacular unicameral), o porciones de bronquios mayores (quistes centrales) o bronquíolos (quistes periféricos), hasta los alvéolos en forma difusa (pulmón en esponja o displasia alveolar). Los quistes congénitos de tipo central son perihiliares y solitarios. Pueden ser intrapulmonares o extrapulmonares. Pueden ser ciegos (sin comunicación con el árbol bronquial) o comunicantes, esta última condición significa riesgo de infección y también de hiperinsuflación con atelectasia del tejido adyacente. La pared está revestida por epitelio respiratorio y bajo éste, pueden encontrarse glándulas mucosas bronquiales, músculo liso y cartílago hialino. Los quistes congénitos de tipo periférico suelen ser múltiples, pueden comprometer segmentos, lóbulos o ambos pulmones. Hay formas circunscritas y formas difusas. La forma difusa o pulmón poliquístico está constituida por cavidades de tamaño muy variado, en cambio en el pulmón en esponja, las cavidades son pequeñas y uniformes en tamaño. Los quistes están revestidos por epitelio respiratorio y en la pared puede haber músculo liso o islotes de cartílago hialino. Las cavidades pueden estar comunicadas con el árbol bronquial. Las complicaciones son: el neumotórax, infecciones, hemorragias y fibrosis. Los quistes son más grandes cuanto más temprano en la organogénesis se produce la alteración. Se han descrito casos familiares y en gemelos. También se observan en esclerosis tuberosa, síndrome de Marfán, trisomía 18 y síndrome de Kartagener. Malformación adenomatoide-quística Es una malformación unilateral del pulmón constituida por estructuras bronquiolares y ductales anómalas, que comprometen cualquiera de ambos pulmones con igual frecuencia. El 90% de los casos se limita a un lóbulo y en 10% puede ser bilobar. La zona comprometida se observa aumentada de tamaño, al corte hay quistes de variados tamaños, pero más bien pequeños, con áreas más sólidas. El aspecto macroscópico puede ser similar al del pulmón en esponja , pero mientras en este último la anomalía afecta a bronquios y bronquíolos, en la malformación adenoide-quística están afectados bronquíolos, conductos alveolares y alvéolos. Histológicamente, se encuentran bronquíolos y conductos muy dilatados, mucosa poliposa revestida por epitelio respiratorio, pared con músculo liso y fibras elásticas y ausencia de inflamación. La irrigación proviene del sistema correspondiente al lóbulo afectado. Existen casos aislados con irrigación independiente, de ramas de la aorta. La anomalía se manifiesta en el período neonatal. rara vez en la infancia. Se acompaña de hidroamnios, hidrops fetalis y otras malformaciones, especialmente el tipo II, como malformaciones cardíacas, del esqueleto, del riñón y atresia gastrointestinal. La muerte se produce por infecciones respiratorias y por compresión de estructuras vecinas. Enfisema congénito lobular Se trata de una hiperdistensión crónica, usualmente unilobar, del pulmón en el período neonatal o lactancia, más raramente en la infancia. Causa y patogenia son desconocidas. Macroscópicamente, se observa un lóbulo comprometido (50% lóbulo superior izquierdo, 25% lóbulo inferior derecho). Sólo en el 10% de los casos puede haber más de un lóbulo afectado. Microscópicamente, hay dilatación acentuada de alvéolos y conductos alveolares. El tejido intersticial está sin alteraciones aparentes, ocasionalmente algo fibrosado. En aproximadamente 40% de los casos hay malformaciones asociadas como malformaciones cardíacas y de los grandes vasos, hernias diafragmáticas y malformaciones renales. En el 40% de los casos el diagnóstico se realiza al mes de vida y al año el 80% de los casos es sintomático. Factores que podrían tener importancia en la génesis de esta forma de enfisema son estenosis bronquial con displasia-hipoplasia cartilaginosa, obstrucción o compresión extrínseca del bronquio; también se consideran estenosis bronquial inflamatoria y fibrosis alveolar, gigantismo alveolar y alteraciones cardíacas. Estudios morfométricos apoyan que el fenómeno principal es una hiperplasia alveolar o polialveolosis. Anomalías vasculares intrapulmonares El pulmón afectado puede ser hipoplástico o presentar una transformación quística parenquimatosa. Hay hemorragias pulmonares recidivantes por el elevado régimen de presiones. Puede desarrollarse una hipertensión pulmonar. En estos casos hay una alteración del brote ventral de la arteria branquial, derecha o izquierda, con desarrollo simultáneo de colaterales compensatorias. La estenosis de ramas arteriales consiste en hiperplasia fibrosa focal y concéntrica de la íntima, que de regla es múltiple (estenosis periférica múltiple de ramas pulmonares ). En el 30% de los casos hay malformaciones cardiovasculares asociadas, como estenosis valvular pulmonar, tetralogía de Fallot, ductus persistente, aplasia de la arteria pulmonar izquierda, drenaje venoso anómalo de las pulmonares. Se piensa que etiológicamente la lesión arterial está relacionada con una infección rubeólica. Fístula arterio-venosa intrapulmonar Se encuentra en focos subpleurales, delimitados, solitarios, constituidos por vasos sanguíneos de paredes delgadas, con una arteria aferente y una vena eferente. Son congénitas y pueden evolucionar años en forma asintomática. También puede encontrarse una fístula arterio-venosa con gran componente telangiectásico en la enfermedad de Rendu-Osler-Weber. Linfangiectasia congénita del pulmón En esta condición existe un aumento del número y dilatación de vasos linfáticos subpleurales, interlobulillares e intralobulillares. Aparecen numerosos quistes en los bordes del pulmón y también más grandes en la zona del hilio pulmonar. Al corte, fluye de estas cavidades líquido claro. Cada una mide hasta 5 mm. No hay hiperplasia de músculo liso ni endotelios prominentes como suele verse en las linfangiectasias adquiridas. El 75% de los casos fallecen en el período neonatal. En 30 a 50% de los casos hay malformaciones cardíacas y también síndrome de asplenia y anomalías venosas. La fase crítica de desarrollo de linfangiectasias pulmonares congénitas va de la 14a a la 20a semanas de gestación. Consiste en una aireación incompleta o nula de los pulmones. El término deriva de ajtelhv" (atele-vs) (incompleto ) y ejvktasi" (éktasis) (expansión ) En rigor debiera aplicarse a pulmones que no se han distendido nunca, o sea al nacer (congénita) y el término colapso debiera reservarse para pulmones que han tenido expansión previa. La atelectasia aguda se observa como una zona de pulmón deprimida, bien delimitada, rojo oscuro, húmeda, con escasa o nula crepitación (Fig. 2-1). Son reversibles. La atelectasia crónica se observa como un área deprimida, limitada, anémica, seca con escasa o nula crepitación. La atelectasia crónica conduce con frecuencia a la induración atelectásica. Se produce en estos casos fibrosis intersticial con organización del edema (carnificación), hiperplasia del epitelio alveolar y un aumento del tejido elástico (cirrosis elástica) y frecuentemente organización del exudado alveolar. Se reconocen dos formas de atelectasia: la atelectasia primaria o fetal y la atelectasia secundaria o adquirida. Figura 2.1 Atelectasia pulmonar (más oscuro=zona deprimida) Atelectasia Primaria En los mortinatos, los pulmones son rojo oscuro y están completamente desprovistos de aire. Se palpan difusamente compactos. La prueba de la flotación o docimasia es negativa. Histológicamente el epitelio alveolar es prominente, se ve como una capa continua de células cúbicas. Las causas son obstrucción de las vías respiratorias (malformaciones, aspiración), estímulo respiratorio inadecuado (hemorragias encefálicas) y falta de sustancia tensoactiva pulmonar (inmadurez: membranas hialinas idiopáticas). Atelectasia Secundaria Los mecanismos son relajación (falta de succión), compresión y obstrucción con reabsorción. El ejemplo clásico de la atelectasia por relajación o atelectasia amyzica (muvzein, (myvzein) succionar ) se observa en el neumótorax. Esta condición es secundaria las más de las veces a traumatismos torácicos, rotura de ampollas enfisematosas a hidrotórax de pequeña magnitud, y se caracteriza por entrada de aire o líquido al espacio pleural con aumento de la presión sin que alcance a comprimir (normalmente es negativa y mantiene el pulmón en un estado de tensión elástica). El pulmón se colapsa hasta alcanzar un volumen de 150 a 300 ml. La circulación queda reducida a un mínimo por aumento de la resistencia secundaria al colapso vascular y vasoconstricción refleja. La estructura hística permanece indemne y al extraer el neumotórax, el pulmón vuelve a desplegarse. En esta situación de colapso por relajación, el pulmón aparece pequeño, como un muñón hiliar, anémico y gris. Contiene la cantidad mínima de aire por lo que crepita débilmente. La atelectasia por compresión suele ser focal y se produce por desplazamiento y aumento de la presión del tejido adyacente. Los tumores, quistes, cavernas tuberculosas, etc, que ocupan espacio, producen compresión del tejido pulmonar adyacente. Aparece colapsado, elástico, gris pardusco, con anemia y edema. Los derrames pleurales laminares comprimen el pulmón desde las partes dorsales y basales. La atelectasia por obstrucción puede ser aguda o crónica. La obstrucción bronquial deja un territorio sin flujo aéreo. El aire apresado es reabsorbido por la circulación indemne. El aire del acino se reabsorbe en minutos y el de un lóbulo, en 24 a 48 horas. El tamaño de la atelectasia depende del tamaño del bronquio obstruido. Se distinguen el colapso pulmonar masivo (secreciones espesas en todo el árbol bronquial), las atelectasias lobulares y segmentarias (cuerpos extraños, tumores, etc) y las atelectasias lobulillares y acinosas (microatelectasias; bronquiolitis, shock).