20.5: Maendeleo ya Embryonic ya Mfumo wa Kupumua

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Unda ratiba ya awamu ya maendeleo ya kupumua katika fetusi
• Pendekeza sababu za harakati za kupumua kwa fetasi
• Eleza jinsi mapafu yanavyochangiwa baada ya kuzaliwa

Maendeleo ya mfumo wa kupumua huanza mapema katika fetusi. Ni mchakato mgumu unaojumuisha miundo mingi, ambayo nyingi hutoka kwa endoderm. Kuelekea mwisho wa maendeleo, fetusi inaweza kuzingatiwa kufanya harakati za kupumua. Mpaka kuzaliwa, hata hivyo, mama hutoa oksijeni yote kwa kijusi pamoja na kuondosha yote ya dioksidi kaboni ya fetasi kupitia kondo.

Mstari wa muda

Maendeleo ya mfumo wa kupumua huanza saa karibu na wiki 4 ya ujauzito. Kwa wiki 28, alveoli ya kutosha imeongezeka kwamba mtoto aliyezaliwa mapema wakati huu anaweza kupumua kwa wenyewe. Mfumo wa kupumua, hata hivyo, haujaendelezwa kikamilifu mpaka utoto wa mapema, wakati sehemu kamili ya alveoli ya kukomaa iko.

Wiki 4—7

Maendeleo ya kupumua katika kiinitete huanza karibu wiki 4. Tissue Ectodermal kutoka eneo anterior kichwa invaginates posteriorly kuunda mashimo kunusa, ambayo fuse na tishu endodermal ya koo zinazoendelea. Shimo linalofaa ni moja ya miundo miwili ambayo itapanua kuwa cavity ya pua. Wakati huo huo huo, aina ya bud ya mapafu. Bud ya mapafu ni muundo wa umbo la dome linajumuisha tishu ambazo hutoka mbele. Foregut ni endoderm tu duni kwa pharynx, akizungukwa na mesoderm splanchnic. Hatimaye, tishu epithelial ya trachea, bronchi, na mapafu huunda kutoka endoderm wakati misuli ya laini na tishu zinazojumuisha za trachea, bronchi, na mapafu, pamoja na pleura ya visceral, kuendeleza kutoka mesoderm ya splanchnic. Bomba la laryngotracheal ni muundo unaozalisha kutoka kwa upanuzi wa longitudinal wa bud ya mapafu kama maendeleo yanavyoendelea. Sehemu ya muundo huu karibu na pharynx inakuwa trachea, wakati mwisho wa distal unakuwa zaidi ya bulbous na bifurcates, na kutengeneza buds za bronchial. Bud ya bronchial ni moja ya miundo miwili ambayo hatimaye itakuwa bronchi na miundo mingine yote ya kupumua (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Maendeleo ya Mfumo wa Kupumua Chini. Vifungu vya kupumua huanza kuendeleza kutoka kwa pharynx inayoendelea wakati wa wiki 4 ya ujauzito wakati tube ya laryngotracheal inaunda na kisha kuenea, kutengeneza trachea na buds za bronchial. Katika wiki zinazofuata, buds za bronchial zinaendelea kupanua na tawi zaidi, na kutengeneza matawi ya mti wa bronchial. Tishu za juu za vifungu vya kupumua na lobes ya mapafu huendeleza kutoka mesoderm ya splanchnic. (Image mikopo: “Maendeleo ya Chini ya kupumua System” na Julie Jenks ni leseni chini ya CC BY 4.0/derivative kutoka kazi ya awali)

Wiki 7—16

Buds za bronchial zinaendelea kuwa tawi kama maendeleo yanavyoendelea mpaka bronchi zote za sehemu zimeundwa. Kuanzia karibu wiki 13, lumens ya bronchi huanza kupanua kwa kipenyo. Kwa wiki 16, fomu ya bronchioles ya kupumua. Fetusi sasa ina mwanzo wa miundo yote ya mapafu inayohusika katika barabara ya hewa.

Wiki 16—24

Mara baada ya fomu ya bronchioles ya kupumua, maendeleo zaidi yanajumuisha vascularization kubwa, au maendeleo ya mishipa ya damu, pamoja na malezi ya ducts ya alveolar na watangulizi wa alveolar. Karibu na wiki 19, bronchioles ya kupumua imeunda. Aidha, seli zinazojumuisha miundo ya kupumua zinaanza kutofautisha kuunda aina ya I na aina ya II ya seli za alveolar. Mara baada ya seli za tundu la mapafu za aina ya II zimetofautishwa, zinaanza kufungua kiasi kidogo cha surfactant ya pulmona. Karibu wiki 20, harakati za kupumua kwa fetasi zinaweza kuanza.

Wiki 24—Muda

Ukuaji mkubwa na kukomaa kwa mfumo wa kupumua hutokea kutoka wiki 24 hadi muda. Watangulizi zaidi wa alveolar huendeleza, na kiasi kikubwa cha surfactant ya pulmona huzalishwa. Viwango vya surfactant si vya kutosha kwa ujumla kuunda ufanisi wa mapafu kufuata, au mabadiliko katika kiasi cha mapafu kama matokeo ya mabadiliko katika shinikizo, mpaka karibu mwezi wa nane wa ujauzito. Mfumo wa kupumua unaendelea kupanua, na nyuso ambazo zitaunda utando wa kupumua huendeleza zaidi. Kwa hatua hii, capillaries ya pulmona imeunda na kuendelea kupanua, na kujenga eneo kubwa la uso kwa kubadilishana gesi. Muhimu mkubwa wa maendeleo ya kupumua hutokea karibu na wiki 28, wakati watangulizi wa kutosha wa alveolar wamekua ili mtoto aliyezaliwa mapema wakati huu anaweza kupumua peke yake. Hata hivyo, alveoli huendelea kuendeleza na kukomaa katika utoto. Msaidizi kamili wa alveoli ya kazi haifanyi hadi karibu na umri wa miaka 8.

Fetasi “Kupumua”

Ingawa kazi ya harakati za kupumua kwa fetasi si wazi kabisa, zinaweza kuzingatiwa kuanzia wiki 20—21 za maendeleo. Harakati za kupumua kwa fetasi zinahusisha vipande vya misuli vinavyosababisha kuvuta pumzi ya maji ya amniotic na kutolea nje kwa maji sawa, na surfactant ya pulmona na kamasi. Harakati za kupumua kwa fetasi haziendelei na zinaweza kujumuisha vipindi vya harakati za mara kwa mara na vipindi vya harakati hakuna. Sababu za uzazi zinaweza kuathiri mzunguko wa harakati za kupumua. Kwa mfano, viwango vya juu vya damu ya glucose, vinavyoitwa hyperglycemia, vinaweza kuongeza idadi ya harakati za kupumua. Kinyume chake, viwango vya chini vya damu ya glucose, vinavyoitwa hypoglycemia, vinaweza kupunguza idadi ya harakati za kupumua kwa fetasi. Matumizi ya tumbaku pia hujulikana kwa kupunguza viwango vya kupumua kwa fetasi. Kupumua kwa fetasi kunaweza kusaidia tone misuli katika maandalizi ya harakati za kupumua mara fetusi inapozaliwa. Inaweza pia kusaidia alveoli kuunda na kukomaa. Harakati za kupumua kwa fetasi zinachukuliwa kuwa ishara ya afya imara.

Kuzaliwa

Kabla ya kuzaliwa, mapafu yanajazwa na maji ya amniotic, kamasi, na surfactant. Kama fetusi inapigwa kwa njia ya mfereji wa kuzaliwa, cavity ya thoracic ya fetasi imesisitizwa, ikifukuza mengi ya maji haya. Baadhi ya maji hubakia, hata hivyo, lakini hupatikana kwa haraka na mwili muda mfupi baada ya kuzaliwa. Kuvuta pumzi ya kwanza hutokea ndani ya sekunde 10 baada ya kuzaliwa na sio tu hutumikia kama msukumo wa kwanza, lakini pia hufanya kupiga mapafu. Surfactant ya mapafu ni muhimu kwa mfumuko wa bei kutokea, kwani inapunguza mvutano wa uso wa alveoli. Kuzaliwa kabla ya muda wa wiki 26 mara nyingi husababisha shida kali ya kupumua, ingawa kwa maendeleo ya sasa ya matibabu, watoto wengine wanaweza kuishi. Kabla ya wiki 26, surfactant ya kutosha ya mapafu haijazalishwa, na nyuso za kubadilishana gesi hazijatengenezwa kwa kutosha; kwa hiyo, maisha ni ya chini.

MATATIZO YA...

Mfumo wa kupumua: Ugonjwa wa Dhiki ya kupumua

Ugonjwa wa dhiki ya kupumua (RDS) hasa hutokea kwa watoto wachanga waliozaliwa mapema. Hadi asilimia 50 ya watoto wachanga waliozaliwa kati ya wiki 26 na 28 na chini ya asilimia 30 ya watoto wachanga waliozaliwa kati ya wiki 30 na 31 huendeleza RDS. RDS matokeo kutokana na uzalishaji wa kutosha wa surfactant ya pulmona, na hivyo kuzuia mapafu kutoka vizuri inflating wakati wa kuzaliwa. Kiasi kidogo cha surfactant ya mapafu huzalishwa kuanzia karibu wiki 20; hata hivyo, hii haitoshi kwa mfumuko wa bei wa mapafu. Matokeo yake, dyspnea hutokea na kubadilishana gesi hawezi kufanywa vizuri. Viwango vya oksijeni damu ni ndogo, ambapo damu dioksidi kaboni ngazi na pH ni ya juu.

Sababu kuu ya RDS ni kuzaliwa mapema, ambayo inaweza kuwa kutokana na sababu mbalimbali zinazojulikana au zisizojulikana. Sababu nyingine za hatari ni pamoja na ugonjwa wa kisukari wa ujauzito, utoaji wa chungu, mapacha wazaliwa wa pili, na historia ya familia ya RDS. Uwepo wa RDS unaweza kusababisha matatizo mengine makubwa, kama vile septicemia (maambukizi ya damu) au damu ya mapafu. Kwa hiyo, ni muhimu kwamba RDS mara moja kutambuliwa na kutibiwa ili kuzuia kifo na kupunguza hatari ya kuendeleza matatizo mengine.

Maendeleo ya kimatibabu yamesababisha uwezo bora wa kutibu RDS na kumsaidia mtoto hadi maendeleo sahihi ya mapafu yanaweza kutokea. Wakati wa kujifungua, matibabu yanaweza kujumuisha ufufuo na intubation ikiwa mtoto hawezi kupumua peke yake. Watoto hawa watahitaji kuwekwa kwenye hewa ya hewa ili kusaidia mechanically na mchakato wa kupumua. Ikiwa kupumua kwa hiari hutokea, matumizi ya shinikizo la pua linaloendelea la hewa (CPAP) linaweza kuhitajika. Aidha, maabara synthesized aina ya surfactant mapafu ni kawaida unasimamiwa. Kifo kutokana na RDS kimepungua kwa asilimia 50 kutokana na kuanzishwa kwa tiba ya surfactant ya mapafu. Matibabu mengine yanaweza kujumuisha corticosteroids, oksijeni ya ziada, na uingizaji hewa uliosaidiwa. Matibabu ya kuunga mkono, kama vile udhibiti wa joto, msaada wa lishe, na antibiotics, inaweza kutumiwa kwa watoto wachanga mapema pia.

Mapitio ya dhana

Maendeleo ya mfumo wa kupumua katika fetusi huanza saa wiki 4 na inaendelea katika utoto. Tissue Ectodermal katika sehemu ya anterior ya mkoa wa kichwa invaginates posteriorly, na kutengeneza mashimo kunusa, ambayo hatimaye fuse na tishu endodermal ya koo mapema. Wakati huo huo, protrusion ya tishu endodermal inaenea anteriorly kutoka foregut, kuzalisha bud mapafu, ambayo inaendelea elongate mpaka kuunda bud laryngotracheal. Sehemu inayofaa ya muundo huu itakua ndani ya trachea, wakati mwisho wa bulbous utakuwa tawi ili kuunda buds mbili za bronchial. Hizi buds kisha tawi mara kwa mara, ili karibu wiki 16, miundo yote ya barabara kuu iko. Maendeleo yanaendelea baada ya wiki 16 kama bronchioles ya kupumua na fomu za alveolar, na vascularization kubwa hutokea. Weka mimi seli za alveolar pia zinaanza kuunda. Aina ya II ya seli za alveolar kuendeleza na kuanza kuzalisha kiasi kidogo cha surfactant. Kama fetusi inakua, mfumo wa kupumua unaendelea kupanua kama alveoli zaidi kuendeleza na zaidi ya surfactant huzalishwa. Kuanzia saa karibu na wiki 36 na kudumu katika utoto, watangulizi wa alveolar kukomaa kuwa alveoli ya kazi kikamilifu. Wakati wa kuzaliwa, ukandamizaji wa cavity ya thoracic husababisha maji mengi katika mapafu kufukuzwa. Kuvuta pumzi ya kwanza kunapunguza mapafu. Harakati za kupumua kwa fetasi huanza karibu wiki 20 au 21, na hutokea wakati vipindi vya misuli ya kupumua husababisha fetusi kuingiza na kufuta maji ya amniotic. Harakati hizi zinaendelea mpaka kuzaliwa, ambayo inaweza kusaidia kupiga misuli katika maandalizi ya kupumua baada ya kuzaliwa, na ni ishara ya afya njema.

Mapitio ya Maswali

Swali: Mashimo yenye kunusa hutengeneza kutoka kwa yafuatayo?

A. mesoderm

B. cartilage

C. ectoderm

D. endoderm

Jibu

C

Swali: Msaidizi kamili wa alveoli kukomaa hupo na ________.

A. utoto wa mapema, karibu na umri wa miaka 8

B. kuzaliwa

C. Wiki 37

D. Wiki 16

Jibu

A

Swali: Ikiwa mtoto anazaliwa mapema kabla ya seli za aina ya II ya tundu la mapafu kuzalisha surfactant ya kutosha ya mapafu, ni ipi kati ya yafuatayo ambayo unaweza kutarajia?

A. ugumu wa kuonyesha maji

B. ugumu wa kuvuta mapafu

C. ugumu na mtiririko wa capillary ya mapafu

D. hakuna ugumu kama aina ya seli za alveolar zinaweza kutoa surfactant ya kutosha kwa kupumua kawaida

Jibu

B

Swali: Je! Harakati za kupumua kwa fetasi zinaanza lini?

A. karibu wiki 20

B. karibu wiki 37

C. karibu wiki 16

D. baada ya kuzaliwa

Jibu

A

Maswali muhimu ya kufikiri

Swali: Wakati gani wakati gani fetusi ina miundo ya kukomaa ya kutosha kupumua peke yake ikiwa imezaliwa mapema? Eleza miundo mingine inayoendeleza wakati wa awamu hii.

Jibu

Karibu na wiki 28, watangulizi wa kutosha wa alveolar wamekua ili mtoto aliyezaliwa mapema wakati huu anaweza kupumua peke yake. Miundo mingine inayoendelea kuhusu wakati huu ni capillaries ya pulmona, kupanua ili kujenga eneo kubwa la uso kwa kubadilishana gesi. Ducts ya alveolar na watangulizi wa alveolar pia wameendelea.

Swali: Eleza harakati za kupumua kwa fetasi na madhumuni yao.

Jibu

Harakati za kupumua kwa fetasi hutokea kutokana na contraction ya misuli ya kupumua, na kusababisha fetusi kuingiza na exhale maji ya amniotic. Inadhaniwa kwamba harakati hizi ni njia ya “kufanya mazoezi” kupumua, ambayo husababisha toning misuli katika maandalizi ya kupumua baada ya kuzaliwa. Aidha, harakati za kupumua kwa fetasi zinaweza kusaidia alveoli kuunda na kukomaa.

faharasa

bud bronchial

muundo katika kiinitete kinachoendelea ambacho kinaunda wakati tube ya laryngotracheal inapanua na matawi kuunda miundo miwili ya bulbous

mtangulizi

endoderm ya kiinitete kuelekea kanda ya kichwa

tube ya laryngotracheal

tube inayotokana na bud ya mapafu, ina mwisho wa tracheal na buds ya bulbous ya bronchial mwisho wa distal

chipukizi ya mapafu

dome ya kati ambayo huunda kutoka endoderm ya foregut

shimo kunusa

tishu za ectodermal zilizoingizwa katika sehemu ya anterior ya mkoa wa kichwa cha kiinitete ambacho kitaunda cavity ya pua

Wachangiaji na Majina

• Template:ContribOpenStaxAP