Casus 10; de pasgeborene
Probleemstelling
- Vitale circulatie bij een pasgeborene
- Prenatale ontwikkeling longen?
- Icterus neonatorum
Brainstorm
- Longen klappen open na geboorte
- Surfactant (vermindert de oppervlaktespanning), levensvatbaarheid
Leerdoelen
1) Prenatale ontwikkeling van de longen?
- intrauterine groei van de tractus respiratorius
- functie vruchtwater
- circulatie en oxygenatie vlak voor geboorte
2) Adaptatie van overgang van de intrauterine naar extrauterine milieu
- respiratoire deel en circulatoire deel rond de geboorte
- hoe ontplooit de long
- hemodynamische veranderingen; foramen ovale, ductus arteriosus
- compliantie van de curve na de geboorte (ademhaling)
- Foetale Hb → volwassenen Hb
- ademhalingscentrum wordt geactiveerd
3) Wat is surfactant?
- samenstelling, werking
- waar wordt het gemaakt
- hyaliene membranenziekte
- vanaf welke zwangerschapsduur
4) Icterus neonatorum
- foetale Hb
- fysiologie
- behandeling
5) Ethische afwegingen van behandelingen van vroeggeboorte
Uitwerken leerdoelen
1) Prenatale ontwikkeling van de longen?
- intrauterine groei van de tractus respiratorius
- functie vruchtwater
- circulatie en oxygenatie vlak voor geboorte
Ontwikkeling longen
Op dag tweeëntwintig produceert de foregut een ventrale evaginatie genaamd de
respiratoire diverticulum of longkop. Als de longkiem groeit, blijft hij in een omhulsel gehuld
van splanchnopleurisch mesoderm, wat aanleiding zal geven tot de longvasculatuur, het
bindweefsel, het kraakbeen en de spieren in de bronchiën. Op dagen zesentwintig tot
achtentwintig, splitst de verlenging van de longkop in links en rechts primaire bronchiale
knoppen. In de vijfde week, produceert een tweede generatie van vertakkingen drie
,secundaire bronchiale knoppen aan de rechterkant en twee aan de linkerkant. Dit zijn de
primordia van de toekomstige longkwabben (figuur 1).
De bronchiale knoppen en hun spanchnopleurische schede blijven groeien en splitsen zodat
de borstholte geleidelijk worden gevuld. In week achtentwintig, worden de respiratoire
bronchiolen en de eerste terminale sacculi gevormd. In week zesendertig, zijn de
bronchioles omgeven met capillairen en worden ze terminale zakken of primitieve alveolen
genoemd. Tussen zesendertig weken en de geboorte, zullen de alveolen verder rijpen. Tot
na 24 maanden postnataal ontwikkelen de alveoli zich nog steeds. Ontwikkeling van de
slokdarm, maag, luchtpijp, en de longen uit het gebied van de foregut zijn nauw met elkaar
verbonden. Vandaar dat defecten in de ontwikkeling van de foregut regio vaak zowel het
craniale niveau van het maag-darmstelsel als de ademhalingswegen betreffen. De
ontwikkeling van de longen begint dus op dag tweeëntwintig met de vorming van een
ventrale uitstulping van de endodermale foregut die het respiratoire diverticulum wordt
genoemd (figuur 2). Deze knop groeit ventro caudaal door het mesenchym en op dag
zesentwintig tot achtentwintig, ondergaat het een eerste bifurcatie (deling);
- Primaire bronchiale knoppen → Rechts en links. Deze knoppen vormen later de twee
longen en de rechter en linker primaire bronchiën. In de weken vijf en achtentwintig
ondergaan de primaire bronchiale knoppen ongeveer zestien rondes van
vertakkingen om de ademhaling boom van de longen te vormen.
- Secundaire bronchiale knopen → Aanleiding tot de longkwabben. Rechts drie en
links twee.
- Tertiaire bronchiale knopen → Tijdens de zesde week, een meer variabele ronde van
de vertakking levert meestal tien tertiaire bronchiale knoppen op aan beide zijden;
deze worden de bronchopulmonaire segmenten van de rijpe long. Tegen week
zestien, na ongeveer veertien meer vertakkingen, produceert de ademhalingsboom
kleine takken genaamd terminale bronchiolen (figuur 3).
De stadia van de longontwikkeling
De ontwikkeling van de long tijdens het foetale en postnatale leven wordt vaak
onderverdeeld in vier fasen (figuur 3);
- Embryonale fase (4 tot 7 weken) → Begint met de vorming van een groef in de
ventrale onderste keelholte, de sulcus laryngotracheale (fase 10, ca. 28 dagen). Na
enkele dagen, vanuit het onderste gedeelte, vormt zich een knop, het ware long
primordium (stadium 12, ca. 30 dagen). In de verdere onderverdeling in de twee
hoofdbronchiën (stadium 14, ca. 33 dagen) is de kleinere knop links meer zijwaarts
gericht dan de iets grotere knop rechts die, parallel aan de slokdarm, meer caudaal
gericht is. De asymmetrie van de hoofdbronchiën, zoals die bij volwassenen
aanwezig is, is dus al vastgesteld. De daaropvolgende verdelingen van de
endodermale takken vinden ook ongelijk plaats in die zin dat rechts drie verdere
knoppen vormen en links slechts twee, die overeenkomen met de latere
longkwabben. In de volgende splitsing stap, die aan het einde van de embryonale
periode plaatsvindt, ontstaan de segmenten van de afzonderlijke longkwabben. Aan
het einde van de embryonale periode verschijnen de eerste segmenten in de vijf van
de longen.
- Pseudoglandulaire fase (8 - 16 weken) → Begint rond het begin van de vijfde maand
van de zwangerschap. Volgens de klassieke opvatting wordt in deze fase (16
generaties) de gehele lichtgeleidende bronchiale boom tot aan de terminale
, bronchiën gevormd. Het oersysteem van de doorgangen, de lichtgeleidende
bronchiale boom, is in eerste instantie gecoat met kubisch epitheel. Dit zijn de
voorlopercellen van het gecilieerde epitheel en van de afscheiding cellen. Bij de
mens zijn de eerste gecilieerde epitheelcellen te vinden in de 13e week van de
zwangerschap. In het ademhalingsgedeelte verschijnen de eerste typische long
specifieke cellen, die verbonden zijn met de terminale bronchiën; de type II
pneumocyten (alveolaire cellen). Het zich ontwikkelende bronchopulmonale epitheel
begint vruchtwater te produceren, dat ook in de longen tot aan de geboorte wordt
aangetroffen.
- Canaliculaire fase (17 tot 26 weken) → Begint rond het begin van de zesde maand
van de zwangerschap. Het wordt gekenmerkt door het uitdunnen van de wanden van
de buizen als de lumens van de bronchiën vergroten. Tijdens de canaliculaire fase
wordt de long zeer vasculair. Het belangrijkste kenmerk van deze canaliculaire fase
is de verandering van het epitheel en het omringende mesenchym. Langs de acinus,
die zich ontwikkelt vanuit de terminale bronchiolus, vindt een invasie van haarvaten
in het mesenchym plaats. Haarvaten omringen de acini en vormen zo de basis voor
de latere uitwisseling van gassen. Het lumen van de tubuli wordt breder en een deel
van de epitheelcellen wordt vlakker. Uit de kubieke type II pneumocyten ontwikkelen
zich de afgeplatte type I pneumocyten. Een voldoende differentiatie van de type II
pneumocyten in de type I pneumocyten en de proliferatie van de haarvaten in het
mesenchym markeert een belangrijke stap in de richting van het overleven van de
foetus buiten de baarmoeder na ongeveer de 24e week van de zwangerschap (22e
week van de embryonale ontwikkeling).
- Sacculaire fase (26 weken tot geboorte) → Begint rond het begin van de zevende
maand van de zwangerschap. Het wordt gekenmerkt door het verder uitdunnen van
de buizen om talrijke sacculi te vormen die bekleed zijn met alveolaire cellen van het
type I en II, de eerste vormen het oppervlak voor de gasuitwisseling en de laatste
reageren op schade aan type I cellen door ze te delen en te vervangen. Vanaf het
laatste trimester vormen zich hele clusters van zakjes op de terminale bronchiën, die
de laatste onderverdeling vormen van de passages die lucht aanvoeren. Aan het
einde van elke luchtwegdoorgang vormen gladwandige sacculi, gecoat met type I en
type II pneumocyten. De septa (primaire septa) tussen de sacculi zijn nog steeds dik
en bevatten twee netwerken van haarvaten die afkomstig zijn van de naburige
sacculi. De tussenliggende ruimte is rijk aan cellen en het aandeel collageen en
elastische vezels is nog klein. Deze matrix speelt echter een belangrijke rol voor de
groeien differentiatie van het epitheel dat erboven ligt. Aan het einde van deze fase
beginnen de interstitiële fibroblasten met de productie van extracellulair materiaal in
de inter geleidende en intersacculaire ruimte. Bij de geboorte, dus aan het einde van
de sacculaire fase, zijn alle generaties van de geleidende en respiratoire takken
gegenereerd. De sacculi zijn dunne, gladwandige zakken en komen overeen met de
latere alveolaire sacculi.
- Alveolaire fase → Begint kort voor de geboorte, rond het begin van de negende
maand en gaat verder in het postnatale leven. Het wordt gekenmerkt door de
vorming van volwassen alveolen. Een belangrijk proces van septatie, dat de alveoli
verder onderverdeeld, vindt plaats na de geboorte. Elke septum gevormd tijdens dit
proces bevat gladde spieren en haarvaten. Zo zou bij de geboorte ca. 1/3 van de
ongeveer 300 miljoen alveolen volledig ontwikkeld moeten zijn. De alveolen zijn
echter alleen in hun beginvorm aanwezig. Daartussen ligt het parenchym, bestaande
Probleemstelling
- Vitale circulatie bij een pasgeborene
- Prenatale ontwikkeling longen?
- Icterus neonatorum
Brainstorm
- Longen klappen open na geboorte
- Surfactant (vermindert de oppervlaktespanning), levensvatbaarheid
Leerdoelen
1) Prenatale ontwikkeling van de longen?
- intrauterine groei van de tractus respiratorius
- functie vruchtwater
- circulatie en oxygenatie vlak voor geboorte
2) Adaptatie van overgang van de intrauterine naar extrauterine milieu
- respiratoire deel en circulatoire deel rond de geboorte
- hoe ontplooit de long
- hemodynamische veranderingen; foramen ovale, ductus arteriosus
- compliantie van de curve na de geboorte (ademhaling)
- Foetale Hb → volwassenen Hb
- ademhalingscentrum wordt geactiveerd
3) Wat is surfactant?
- samenstelling, werking
- waar wordt het gemaakt
- hyaliene membranenziekte
- vanaf welke zwangerschapsduur
4) Icterus neonatorum
- foetale Hb
- fysiologie
- behandeling
5) Ethische afwegingen van behandelingen van vroeggeboorte
Uitwerken leerdoelen
1) Prenatale ontwikkeling van de longen?
- intrauterine groei van de tractus respiratorius
- functie vruchtwater
- circulatie en oxygenatie vlak voor geboorte
Ontwikkeling longen
Op dag tweeëntwintig produceert de foregut een ventrale evaginatie genaamd de
respiratoire diverticulum of longkop. Als de longkiem groeit, blijft hij in een omhulsel gehuld
van splanchnopleurisch mesoderm, wat aanleiding zal geven tot de longvasculatuur, het
bindweefsel, het kraakbeen en de spieren in de bronchiën. Op dagen zesentwintig tot
achtentwintig, splitst de verlenging van de longkop in links en rechts primaire bronchiale
knoppen. In de vijfde week, produceert een tweede generatie van vertakkingen drie
,secundaire bronchiale knoppen aan de rechterkant en twee aan de linkerkant. Dit zijn de
primordia van de toekomstige longkwabben (figuur 1).
De bronchiale knoppen en hun spanchnopleurische schede blijven groeien en splitsen zodat
de borstholte geleidelijk worden gevuld. In week achtentwintig, worden de respiratoire
bronchiolen en de eerste terminale sacculi gevormd. In week zesendertig, zijn de
bronchioles omgeven met capillairen en worden ze terminale zakken of primitieve alveolen
genoemd. Tussen zesendertig weken en de geboorte, zullen de alveolen verder rijpen. Tot
na 24 maanden postnataal ontwikkelen de alveoli zich nog steeds. Ontwikkeling van de
slokdarm, maag, luchtpijp, en de longen uit het gebied van de foregut zijn nauw met elkaar
verbonden. Vandaar dat defecten in de ontwikkeling van de foregut regio vaak zowel het
craniale niveau van het maag-darmstelsel als de ademhalingswegen betreffen. De
ontwikkeling van de longen begint dus op dag tweeëntwintig met de vorming van een
ventrale uitstulping van de endodermale foregut die het respiratoire diverticulum wordt
genoemd (figuur 2). Deze knop groeit ventro caudaal door het mesenchym en op dag
zesentwintig tot achtentwintig, ondergaat het een eerste bifurcatie (deling);
- Primaire bronchiale knoppen → Rechts en links. Deze knoppen vormen later de twee
longen en de rechter en linker primaire bronchiën. In de weken vijf en achtentwintig
ondergaan de primaire bronchiale knoppen ongeveer zestien rondes van
vertakkingen om de ademhaling boom van de longen te vormen.
- Secundaire bronchiale knopen → Aanleiding tot de longkwabben. Rechts drie en
links twee.
- Tertiaire bronchiale knopen → Tijdens de zesde week, een meer variabele ronde van
de vertakking levert meestal tien tertiaire bronchiale knoppen op aan beide zijden;
deze worden de bronchopulmonaire segmenten van de rijpe long. Tegen week
zestien, na ongeveer veertien meer vertakkingen, produceert de ademhalingsboom
kleine takken genaamd terminale bronchiolen (figuur 3).
De stadia van de longontwikkeling
De ontwikkeling van de long tijdens het foetale en postnatale leven wordt vaak
onderverdeeld in vier fasen (figuur 3);
- Embryonale fase (4 tot 7 weken) → Begint met de vorming van een groef in de
ventrale onderste keelholte, de sulcus laryngotracheale (fase 10, ca. 28 dagen). Na
enkele dagen, vanuit het onderste gedeelte, vormt zich een knop, het ware long
primordium (stadium 12, ca. 30 dagen). In de verdere onderverdeling in de twee
hoofdbronchiën (stadium 14, ca. 33 dagen) is de kleinere knop links meer zijwaarts
gericht dan de iets grotere knop rechts die, parallel aan de slokdarm, meer caudaal
gericht is. De asymmetrie van de hoofdbronchiën, zoals die bij volwassenen
aanwezig is, is dus al vastgesteld. De daaropvolgende verdelingen van de
endodermale takken vinden ook ongelijk plaats in die zin dat rechts drie verdere
knoppen vormen en links slechts twee, die overeenkomen met de latere
longkwabben. In de volgende splitsing stap, die aan het einde van de embryonale
periode plaatsvindt, ontstaan de segmenten van de afzonderlijke longkwabben. Aan
het einde van de embryonale periode verschijnen de eerste segmenten in de vijf van
de longen.
- Pseudoglandulaire fase (8 - 16 weken) → Begint rond het begin van de vijfde maand
van de zwangerschap. Volgens de klassieke opvatting wordt in deze fase (16
generaties) de gehele lichtgeleidende bronchiale boom tot aan de terminale
, bronchiën gevormd. Het oersysteem van de doorgangen, de lichtgeleidende
bronchiale boom, is in eerste instantie gecoat met kubisch epitheel. Dit zijn de
voorlopercellen van het gecilieerde epitheel en van de afscheiding cellen. Bij de
mens zijn de eerste gecilieerde epitheelcellen te vinden in de 13e week van de
zwangerschap. In het ademhalingsgedeelte verschijnen de eerste typische long
specifieke cellen, die verbonden zijn met de terminale bronchiën; de type II
pneumocyten (alveolaire cellen). Het zich ontwikkelende bronchopulmonale epitheel
begint vruchtwater te produceren, dat ook in de longen tot aan de geboorte wordt
aangetroffen.
- Canaliculaire fase (17 tot 26 weken) → Begint rond het begin van de zesde maand
van de zwangerschap. Het wordt gekenmerkt door het uitdunnen van de wanden van
de buizen als de lumens van de bronchiën vergroten. Tijdens de canaliculaire fase
wordt de long zeer vasculair. Het belangrijkste kenmerk van deze canaliculaire fase
is de verandering van het epitheel en het omringende mesenchym. Langs de acinus,
die zich ontwikkelt vanuit de terminale bronchiolus, vindt een invasie van haarvaten
in het mesenchym plaats. Haarvaten omringen de acini en vormen zo de basis voor
de latere uitwisseling van gassen. Het lumen van de tubuli wordt breder en een deel
van de epitheelcellen wordt vlakker. Uit de kubieke type II pneumocyten ontwikkelen
zich de afgeplatte type I pneumocyten. Een voldoende differentiatie van de type II
pneumocyten in de type I pneumocyten en de proliferatie van de haarvaten in het
mesenchym markeert een belangrijke stap in de richting van het overleven van de
foetus buiten de baarmoeder na ongeveer de 24e week van de zwangerschap (22e
week van de embryonale ontwikkeling).
- Sacculaire fase (26 weken tot geboorte) → Begint rond het begin van de zevende
maand van de zwangerschap. Het wordt gekenmerkt door het verder uitdunnen van
de buizen om talrijke sacculi te vormen die bekleed zijn met alveolaire cellen van het
type I en II, de eerste vormen het oppervlak voor de gasuitwisseling en de laatste
reageren op schade aan type I cellen door ze te delen en te vervangen. Vanaf het
laatste trimester vormen zich hele clusters van zakjes op de terminale bronchiën, die
de laatste onderverdeling vormen van de passages die lucht aanvoeren. Aan het
einde van elke luchtwegdoorgang vormen gladwandige sacculi, gecoat met type I en
type II pneumocyten. De septa (primaire septa) tussen de sacculi zijn nog steeds dik
en bevatten twee netwerken van haarvaten die afkomstig zijn van de naburige
sacculi. De tussenliggende ruimte is rijk aan cellen en het aandeel collageen en
elastische vezels is nog klein. Deze matrix speelt echter een belangrijke rol voor de
groeien differentiatie van het epitheel dat erboven ligt. Aan het einde van deze fase
beginnen de interstitiële fibroblasten met de productie van extracellulair materiaal in
de inter geleidende en intersacculaire ruimte. Bij de geboorte, dus aan het einde van
de sacculaire fase, zijn alle generaties van de geleidende en respiratoire takken
gegenereerd. De sacculi zijn dunne, gladwandige zakken en komen overeen met de
latere alveolaire sacculi.
- Alveolaire fase → Begint kort voor de geboorte, rond het begin van de negende
maand en gaat verder in het postnatale leven. Het wordt gekenmerkt door de
vorming van volwassen alveolen. Een belangrijk proces van septatie, dat de alveoli
verder onderverdeeld, vindt plaats na de geboorte. Elke septum gevormd tijdens dit
proces bevat gladde spieren en haarvaten. Zo zou bij de geboorte ca. 1/3 van de
ongeveer 300 miljoen alveolen volledig ontwikkeld moeten zijn. De alveolen zijn
echter alleen in hun beginvorm aanwezig. Daartussen ligt het parenchym, bestaande
