Dýchací systém je jeden z nejkrásnějších systémů našeho těla. Nejsou tu žádné ošklivé látky jako v trávicím systému, žádná žluč, žádná krev ani žádná moč jako v systému vylučovacím. Je tu jen krásný vzduch, tedy pokud nebydlíte mezi továrnami, nebo nejste vášnivý kuřák. Než se však naše plíce stihnout zaneřádit vším tím bordelem, jsou krásně růžové. A my si teďka vysvětlíme, jak dochází k jejich vývoji a obecně k vývoji celého dýchacího systému.
Vše začíná přibližně počátkem 4. týdne embryonálního vývoje. Nečekejte ale hned nějaké košaté plíce. Prvně musíme od něčeho začít. To, co je v této době už založeno a z čeho se pozdější respirační systém vyvíjí, se nazývá přední střevo. Je to vlastně vrchní část trubicovitého orgánu, který probíhá napříč celým embryem.
Z této trubičky se začne vyklenovat směrem ventrálním (tedy dopředu) další malá trubička. Ta dává základ respiračnímu systému. Tato trubice se nazývá laryngotracheální výchlipka a vyklenuje se z tzv. laryngotracheální rýhy, která se úplně na začátku vytvoří právě na onom předním střevu. Tato výchlipka vrůstá ventrálně do mezenchymu, což je taky důvod, proč vnější část respiračního systému je původu mezenchymového (chrupavky, vazy, svaly, poplicnice) a samotné orgány původu entodermového (přímo z předního střeva).
Abychom se tedy dostali dál. Tyto dvě trubice (budoucí trachea a oesophagus) jsou v lidském těle samozřejmě odděleny (strava se vydá jinou cestou než vzduch, to dá rozum). Proto se již takto brzy vytváří tzv. septum oesophagotracheale, které nám obě trubice rozdělí od sebe.
Ventrální trubice se nazývá laryngotracheální (z ní vzniká respirační systém) a z dorsální trubice později vzniká jícen (oesophagus). Jak ale víme, po příklopku (epiglottis), komunikuje trávicí systém s dýchacím. V tomto místě se v embryonálním vývoji tvoří aditus laryngis primitivus, což je vlastně taková díra, která zajišťuje právě budoucí komunikaci.
Pojďme si říct, co vzniká, z kterého konce laryngotracheální výchlipky. Z konce kraniálního (horního) logicky bude vznikat larynx a trachea. Naopak z kaudálního konce se vyklenou dvě bronchopulmonální výchlipky, které budou představovat základy pravého a levého hlavního bronchu a pravé a levé plíce.
Začneme kraniálním koncem. Kraniálnější larynx (hrtan) vzniká v oblasti aditus laryngis primitivus. Okolo tohoto vstupu (aditus) se mediálně nachází epiglotický val a laterálně valy arytenoidní (základy pro budoucí arytenoidní chrupavku). Tyto mezenchymové valy jsou delší dobu spojeny do tvaru písmene T a koncem prvního měsíce dochází k proliferaci (rozvoji) entodermu, který vnitřní prostor hrtanu obliteruje a po čase opět rekanalizuje.
Tudíž ve zkratce ještě jednou. Máme mezenchymové valy, které tvoří kanál. Pak přijde entoderm a kanál uzavře, ale to by jako moc nefungovalo, chápeme se. Takže se umoudří a zase kanál otevře (:D).
Entodermové čepy, které jsou nyní laterálně (rozestoupily se otevřením kanálu) se přeměňují ve štěrbinu, která se nazývá ventriculus laryngis. Dolní okraj, jak už jistě z anatomie víte, se diferencuje v plica vocalis, tedy hlasivkové vazy a horní ve vazy nepravé, tzv. plica ventricularis.
Možná už tušíte, že v základu embrya vznikají nějaké žaberní oblouky. Více se o nich dozvíte jistě v jiných článcích. Nám bude nyní stačit, co se z jakého oblouku diferencuje. Hrtan nám obklopují chrupavky a nacházíme zde i svaly (na které určitě nikdo z anatomie nevzpomíná s láskou, protože je to pěkný zlo), to vše se vyvíjí z 4.-6. žaberního oblouku. Epiglottis vzniká z epiglotického valu, který je součástí eminentia hypobranchialis (hlavně z 3. a 4. žaberního oblouku
Určitě z anatomie víte, že při embryonálním vývoji dochází k něčemu jako descensus testis, tedy k sestupu varlat. A nesestupují jen varlata. Sestupuje i larynx, který se zakládá dosti kraniálně, přičemž kolem 5. měsíce je již posunut kaudálněji do oblasti oropharyngu, u novorozence se sune ještě níže k 2.-3. krčnímu obratli a v dospělosti se nachází přibližně u obratle 5. Tudíž můžeme říci, že tím, jak rosteme, tak se nám posouvá hrtan kaudálním směrem.
Když už víme, co vzniká z kraniální části laryngotracheální výchlipky, můžeme se podívat na část kaudální. Jak už jsem se zmínila, z kaudální části laryngotracheální výchlipky se vyklenují dva plicní pupeny neboli bronchopulmonální výchlipky (primární). Z nich, jak už název napovídá, vyrostou plíce (pulmo) a bronchy (průdušky). Tyto dvě výchlipky (pravá a levá) se záhy rozvětvují.
Pravá na části 3, levá na části dvě (sekundární výchlipky), což je vlastně důvod, proč máme v definitivních plicích vlevo dva laloky a vpravo tři. Tyto hlavní bronchy (těch 5 trubiček) se dále dichotomicky větví (dichotomicky = vždy s rozdělením jedné trubice na dvě).
Do konce 6. týdne vývoje nastane takovýchto dělení cca 17, což nám ale nějak nedává definitivní množství větvení (25) v dospělém organismu, že? To proto, že větvení pokračuje i postnatálně a tím je i způsoben částečný pokles plic v průběhu rané fáze života dítěte.
Ještě jednou raději zmíním, že okolní struktury (chrupavky, vazivo, hladká svalovina a cévy) se vyvíjí z mezenchymu a vnitřní struktury z entodermu. Na povrchu plic ještě nacházíme pleury. Ta viscerální pochází ze splanchnopleury, ta parietální (vzdálenější) ze somatopleury.
Abychom si na plíce utvořili ještě trochu komplexnější náhled, musíme se podívat na fáze jejich vývoje trochu podrobněji. První stádium se nazývá pseudoglandulové, protože bronchy vypadají jako takové slepě ukončené žlázové vývody. Toto stádium je dlouhé, začíná 5. týdnem a končí až týdnem 17., přičemž na něj hned navazuje stádium druhé neboli stádium kanalikulové.
Tato dvě období se vzájemně prolínají, není tedy žádná ostrá hranice mezi začátkem jednoho a koncem druhého, obecně se však za počátek tohoto stádia bere již 13. týden. V této fázi dochází k zásadnímu rozšíření lumina bronchů a bronchiolů, ke vzniku respiračních bronchiolů a závěrem tohoto stádia, tedy koncem 24. týdne, se začínají formovat první primitivní alveoly.
To by si až jeden mohl říct, že už by plíce i mohly fungovat, co? Nesmíme ale zapomenout na velice důležitou součást plic a tou je plicní surfaktant, bez které by plíce zkolabovaly! Proto se musíme ve vývoji ještě posunout.
Třetím stádiem je stádium terminálních sakulů, které trvá až do porodu. Dochází zde k masivnímu rozvoji právě terminálních sakulů a tím tedy i bariéry krev-vzduch (vznik pneumocytů). Jakmile se diferencují pneumocyty, znamená to, že může nastat výroba surfaktantu. Od 26. týdne tedy může plod přežít mimo tělo matky, alespoň co se týče plic. V posledním stádiu, které trvá od porodu (tedy prvního nadechnutí) až do věku kolem 8 let, je stádium definitivních alveolů, kde dochází k vývinu ductus a sacci alveolares.
A co se stane, pokud se vše nevyvine tak, jak má? O tom si povíme zase někdy příště.
Karolína Bořilová
