Les 1_Ontwikkeling van de Longen en de Respiratoire Boom 20-08-25_kort.pptx

# Ontwikkeling van de tractus respiratorius Dit document beschrijft de gedetailleerde ontwikkeling van de tractus respiratorius, beginnend bij de vierde week van de embryonale ontwikkeling tot aan de vroege volwassenheid, met nadruk op de vorming van de luchtwegen, longkwabben, alveoli en de rol van specifieke weefsels en factoren. ## 1. Ontwikkeling van de tractus respiratorius ### 1.1 Aanleg en vroege ontwikkeling (vanaf de 4e week) De tractus respiratorius ontwikkelt zich vanaf de vierde week van de embryonale ontwikkeling als een uitstulping in de bodem van de primitieve voordarm, net achter de faryngale darm. Deze uitstulping, het **tracheobronchiale divertikel**, is van **endodermale oorsprong**. De long is een complex orgaan dat bestaat uit zowel endodermale als mesodermale weefsels: * **Endoderm:** Vormt de slijmvliesbekleding van de bronchiën en de epitheelcellen van de alveoli. * **Splanchnopleurisch mesoderm:** Vormt de overige componenten van de long, zoals de ondersteunende spieren en kraakbeen van de bronchiën, en de viscerale pleura die de long bedekt. De aanleg van de trachea vindt plaats tussen de vierde en zesde farynxboog. ### 1.2 Ontwikkeling van de longen en de respiratoire boom * **Vorming van het tracheobronchiale divertikel:** Begint rond dag 22 als een ventrale uitstulping van de endodermale voordarm. * **Eerste vertakking (dagen 26-28):** Het divertikel splitst in een **rechter** en een **linker primaire bronchiale (long) knop**. Deze knoppen zijn de voorlopers van de twee longen en de primaire bronchiën. Het proximale deel van het divertikel vormt de trachea en het strottenhoofd. * **Scheiding van de slokdarm:** Het stamdeel van het divertikel scheidt zich geleidelijk van het bovenliggende deel van de keelholte, dat de slokdarm wordt. Het strottenhoofd opent in de keelholte via de glottis. * **Secundaire bronchiale knoppen (vroege 5e week):** De rechter bronchiale knop vertakt zich in **drie** secundaire knoppen, en de linker bronchiale knop in **twee**. Deze secundaire knoppen geven aanleiding tot de **longkwabben** (3 in de rechterlong, 2 in de linkerlong). * **Tertiaire bronchiale knoppen (6e week):** Verdere vertakking leidt tot tertiaire knoppen (meestal ongeveer 10 per kant), die de **bronchopulmonale segmenten** vormen. * **Respiratoire boom:** Tussen week 5 en 16 ondergaan de bronchiale knoppen ongeveer 16 vertakkingsrondes om de volledige respiratoire boom te vormen. Het patroon van deze vertakkingen wordt gereguleerd door het omringende mesenchym. ### 1.3 Rijping van longweefsel en stadia van ontwikkeling De ontwikkeling van de longen kan worden onderverdeeld in verschillende stadia, gekenmerkt door specifieke histologische en functionele veranderingen: * **Embryonaal stadium (dag 22 tot 6 weken):** Vorming van het tracheobronchiale divertikel en de primaire, secundaire en tertiaire bronchiale knoppen. * **Pseudoglandulair stadium (5 tot 16 weken):** Gekenmerkt door terminale bronchiën die dikwandige buizen zijn, omgeven door dicht mesenchym. Er vinden ongeveer 14 extra vertakkingen plaats. Foetale ademhalingsbewegingen beginnen vloeistof door de luchtwegen te bewegen. * **Canaliculaire stadium (16 tot 26 weken):** De wanden van de buizen worden dunner, terwijl de lumina groter worden. Het mesodermale weefsel rondom de structuur wordt sterk gevasculariseerd. Respiratoire bronchiolen beginnen zich te vormen. * **Sacculair stadium (24 tot 38 weken):** Verdere verdunning van de buizen resulteert in de vorming van talrijke sacculi (primitieve alveoli). Deze sacculi zijn bekleed met type I (gasuitwisseling) en type II (surfactantproductie) alveolaire cellen. Vanaf week 24 beginnen de eerste terminale takken zich te vormen, omgeven door een dicht netwerk van capillairen. Beperkte gasuitwisseling wordt mogelijk. Slechts 5% tot 20% van de terminale zakjes wordt vóór de geboorte gevormd. * **Alveolair stadium (36 weken tot vroege volwassenheid):** Begint kort voor de geboorte met de vorming van meer ontwikkelde alveoli. Een belangrijk proces van **septatie** (onderverdeling van alveoli) vindt plaats na de geboorte en gaat door tot in de vroege volwassenheid, waarbij elk septum gladde spieren en capillairen bevat. Het aantal alveoli neemt toe van ongeveer 50 bij de geboorte tot 300-400 miljoen in de volgroeide long. > **Tip:** De differentiatie van de terminale zakjes tot volwassen alveoli gaat door na de geboorte en is pas grotendeels voltooid rond de leeftijd van 2 jaar. ### 1.4 Hoofdkenmerken van de ontwikkeling van het respiratorisch systeem * **Vroege aanleg, trage ontwikkeling:** De aanleg van de tractus respiratorius vindt vroeg plaats, maar de volledige ontwikkeling van de longen duurt lang. * **Foetale longen gevuld met amnionvocht:** De longen zijn prenataal gevuld met amnionvocht. * **Foetale ademhalingsbewegingen:** De foetus voert ademhalingsbewegingen uit, wat belangrijk is voor de ontwikkeling. * **Surfactantproductie:** Begint vanaf week 25, met voldoende productie rond week 36. * **Postnatale alveolenvorming:** Een aanzienlijk deel van de alveoli wordt na de geboorte gevormd. * **Volledige ontwikkeling:** De longen bereiken hun volledige ontwikkeling pas tussen het 8e en 10e levensjaar. ### 1.5 De functie van surfactant Specifieke alveolaire cellen (alveolaire type II-cellen) scheiden **surfactant** af. Dit is een mengsel van fosfolipiden en surfactanteiwitten. * **Functie:** Surfactant vermindert de oppervlaktespanning van de vloeistoflaag langs de alveoli, wat de ontplooiing van de longen tijdens de inademing vergemakkelijkt. **Wat gebeurt er bij afwezigheid van surfactant?** De hoge oppervlaktespanning op de lucht-vloeistofgrens kan de alveoli tijdens de uitademing doen inklappen. Het opnieuw opblazen van deze ingeklapte alveoli vereist aanzienlijke inspanning. ### 1.6 Neonataal respiratoir distress syndroom (NRDS) * **Oorzaak:** De primaire oorzaak van NRDS bij premature baby's is een **inadequate productie van surfactant**. * **Gevolgen:** * Longinsufficiëntie, gepaard gaand met kortademigheid en cyanose. * De alveoli kunnen niet voldoende ontplooien. * Door hypoxie sterven alveolaire cellen af. * Er wordt een fibrine-laag gevormd, waardoor alveoli collapsen. * Dit leidt tot zuurstoftekort en vasoconstrictie van de a. pulmonalis. * Bij voortdurende schade kan de bekleding van de alveoli loslaten, wat leidt tot **hyalien-membranenziekte**. > **Voorbeeld:** Als een foetus die slechts 5,5 maand oud is wordt geboren, kan toediening van synthetisch surfactant de overlevingskansen aanzienlijk vergroten. ### 1.7 Rijping en overleving van premature baby's * **Laatste trimester:** De longen ondergaan een snelle transformatie ter voorbereiding op het ademen. * De vloeistof in de alveoli wordt geabsorbeerd. * Afweermechanismen tegen ziekteverwekkers en oxidatieve schade worden geactiveerd. * Het oppervlak voor gasuitwisseling neemt toe. * **Overlevingskansen:** * Baby's geboren tussen 24 weken en de uitgerekende datum (tijdens de fase van versnelde longrijping) hebben een goede overlevingskans. * Baby's geboren vóór 22 weken (canaliculaire fase) hebben momenteel een zeer kleine overlevingskans. * Baby's geboren tussen 22 en 23 weken hebben een overlevingspercentage van ongeveer 24% tot 36%. * **Langdurige gevolgen:** Overlevende premature baby's die intensieve ademhalingsondersteuning ontvangen, kunnen longfibrose ontwikkelen, wat leidt tot chronische ademhalingsproblemen. ### 1.8 Factoren die longmaturatie bepalen Verschillende factoren beïnvloeden de maturatie van de longen: 1. **Ruimte waarover de long beschikt:** Gereduceerd bij aandoeningen zoals hernia diaphragmatica (1 op 2200 geboorten). Dit kan leiden tot hypoplasie (kleine longen met normale maturatie). 2. **Adembewegingen van de foetus:** Beïnvloed door factoren zoals nicotine, adrenaline en medicijnen. Deze bewegingen brengen amnionvocht en surfactant in en uit de longen. 3. **Amnionvocht:** Een tekort aan amnionvocht (oligohydramnion) kan de longmaturatie nadelig beïnvloeden. Dit kan optreden bij te geringe productie of lekkage van vruchtwater. 4. **Hormonen:** TSH (thyroid-stimulating hormone), ACTH (adrenocorticotropic hormone) en cortison spelen een rol in de longmaturatie. > **Tip:** Een te geringe hoeveelheid amnionvocht (oligohydramnion) is nadelig voor de longmaturatie. Bij premature baby's is er vaak een tekort aan surfactant. ### 1.9 Oesofagusatresie en tracheo-oesofageale fistula (TEF) Dit zijn congenitale afwijkingen die voortkomen uit een onvolledige scheiding van de voordarm in de slokdarm en de trachea. Ze komen voor bij ongeveer 1 op de 3000 tot 5000 geboorten. * **Oesofagusatresie (OA):** Een blind eindigende slokdarm. * **Tracheo-oesofageale fistula (TEF):** Een abnormale verbinding tussen de trachea en de slokdarm. **Variaties:** * **90% van de gevallen:** De bovenste slokdarm eindigt in een blindzak, en het onderste segment vormt een fistel met de trachea (OA met distale TEF). * Andere variaties omvatten geïsoleerde OA, H-type TEF (een horizontale fistel zonder atresie), en andere combinaties. **Gevolgen:** * **Intra-uterien:** OA voorkomt dat de foetus vruchtwater inslikt en terugvoert, wat leidt tot polyhydramnion (overmaat aan vruchtwater) en uitzetting van de baarmoeder. * **Postnataal:** Zowel OA als TEF zijn gevaarlijk omdat melk of andere vloeistoffen in de longen kunnen worden geaspireerd, wat leidt tot pneumonie. > **Behandeling:** Zowel OA als TEF worden chirurgisch gecorrigeerd bij de pasgeborene. ### 1.10 Samenvatting: tijdlijn van de ontwikkeling van de longen en luchtwegen 1. **Dag 22:** Vorming van het respiratoir divertikel. 2. **Dagen 26-28:** Respiratoir divertikel vertakt zich in linker en rechter bronchiale knoppen; de stam vormt de trachea en larynx. 3. **Vroege 5e week:** Vorming van secundaire bronchiale knoppen, die de toekomstige longkwabben vertegenwoordigen. 4. **6e week:** Vorming van tertiaire bronchiale knoppen, die de toekomstige bronchopulmonale segmenten vertegenwoordigen. 5. **Weken 16-26:** Vorming van respiratoire bronchiolen; het omringende mesenchym wordt sterk gevasculariseerd; eerste terminale zakjes (primitieve alveoli) vormen zich. 6. **Vanaf 36 weken tot vroege volwassenheid:** Terminale zakjes differentiëren zich tot volwassen alveoli; alveoli blijven zich vormen tot in de vroege volwassenheid. --- # Rijping en functionele ontwikkeling van de longen Dit gedeelte behandelt de complexe ontwikkeling en rijping van de longen, van de embryonale aanleg tot de functionele capaciteit bij geboorte en daarna. ### 2.1 De tractus respiratorius: 4de week van de ontwikkeling De aanleg van de tractus respiratorius begint in de vierde embryonale week. Het ontstaat als een uitstulping aan de ventrale zijde van de primitieve darm, het zogenaamde tracheobronchiale divertikel. Dit divertikel is van endodermale oorsprong en vormt de basis voor de longen, trachea en larynx. De longen zijn een samenstelling van zowel endodermale als mesodermale weefsels. * **Endodermale oorsprong:** Vormt de slijmvliesbekleding van de bronchiën en de epitheliale cellen van de alveoli. * **Mesodermale oorsprong (splanchnopleurisch mesoderm):** Vormt de overige componenten van de long, zoals spieren, kraakbeen ter ondersteuning van de bronchiën en de viscerale pleura. ### 2.2 Ontwikkeling van de longen en de respiratoire boom De ontwikkeling van de longen begint rond dag 22 met de vorming van het respiratoire divertikel. Dit divertikel groeit en ondergaat tussen dagen 26 en 28 een eerste vertakking, resulterend in de rechter en linker primaire bronchiale knoppen. Deze knoppen zijn de voorlopers van de longen en de primaire bronchiën. Het proximale deel van het divertikel vormt de trachea en de larynx. * **Vroege vertakking (week 5):** De rechter bronchiale knop vertakt zich in drie secundaire knoppen (voor de longkwabben), en de linker bronchiale knop in twee secundaire knoppen. * **Verdere vertakking (week 6):** Secundaire knoppen vertakken zich verder tot tertiaire bronchiale knoppen, die de bronchopulmonale segmenten vormen (ongeveer 10 per kant). * **Respiratoire boom:** Tussen week 5 en 16 vinden ongeveer 16 rondes van verdere vertakking plaats, wat resulteert in de vorming van de respiratoire boom. Het omliggende mesenchym reguleert dit vertakkingspatroon. ### 2.3 Rijping van longweefsel De verdere rijping van de longweefsel vindt plaats in verschillende fasen, gekenmerkt door histologische veranderingen en de vorming van steeds kleinere luchtwegstructuren en alveoli. * **Tot week 16:** Vorming van terminale bronchiolen. * **Week 16-26:** Vorming van respiratoire bronchiolen. Het mesenchym rondom deze structuren wordt sterk gevasculariseerd. * **Vanaf week 24:** Vorming van de eerste terminale zakjes (primitieve alveoli), omgeven door een dicht netwerk van capillairen. Op dit punt is beperkte gasuitwisseling mogelijk. * **Geboorte tot 2 jaar:** De vorming van additionele terminale zakjes gaat door en deze differentiëren in volgroeide alveoli in craniocaudale richting. * **Tot vroege volwassenheid:** Verdere septatie en differentiatie van alveoli vinden plaats. Het totale aantal alveoli in een volgroeide long bedraagt 300 tot 400 miljoen, waarvan slechts 5% tot 20% vóór de geboorte is gevormd. ### 2.4 Stadia van de ontwikkeling van de longen De ontwikkeling van de longen kan worden onderverdeeld in verschillende stadia, gekenmerkt door specifieke histologische en functionele kenmerken: * **Embryonaal stadium (week 4 tot 6):** Vorming van het tracheobronchiale divertikel, primaire en secundaire bronchiale knoppen. * **Pseudoglandulaire fase (week 5 tot 16):** Gekenmerkt door terminale bronchiën die bestaan uit dikwandige buizen omgeven door dicht mesenchym. Foetale ademhalingsbewegingen beginnen vloeistoffen te verplaatsen. Er zijn nog geen respiratoire bronchiolen of alveoli aanwezig. * **Canaliculaire fase (week 16 tot 26):** De wanden van de buizen worden dunner en de lumina groter. De long wordt sterk gevasculariseerd. Respiratoire bronchiolen beginnen zich te vormen. * **Sacculaire fase (week 24 tot 38):** Verdere verdunning van de buizen resulteert in de vorming van talrijke sacculi (terminale zakjes of primitieve alveoli). Alveolaire type I (gasuitwisseling) en type II (surfactantproductie) cellen differentiëren. * **Alveolaire fase (week 36 tot vroege volwassenheid):** Gekenmerkt door de vorming van volgroeide alveoli. Belangrijke septatie vindt plaats na de geboorte, wat het aantal alveoli aanzienlijk verhoogt. > **Tip:** De histologische veranderingen tijdens de verschillende stadia van longontwikkeling zijn cruciaal om te begrijpen waarom premature geboorte kan leiden tot ademhalingsproblemen. ### 2.5 Hoofdkenmerken van de ontwikkeling van het respiratorisch systeem * **Vroege aanleg, trage ontwikkeling:** De longen worden vroeg aangelegd, maar de ontwikkeling verloopt langzaam tot aan de geboorte en daarna. * **Foetale longen gevuld met amnionvocht:** Tijdens de foetale periode zijn de longen gevuld met amnionvocht. * **Foetale ademhalingsbewegingen:** De foetus voert ademhalingsbewegingen uit, wat belangrijk is voor de ontwikkeling van de longen en de circulatie. * **Surfactantproductie:** Begint vanaf week 25 en is doorgaans toereikend rond week 36. * **Postnatale alveolairvorming:** Een significant deel van de alveoli wordt na de geboorte gevormd. * **Volledige ontwikkeling:** De longen bereiken hun volle ontwikkeling pas rond 8-10 jaar. ### 2.6 De functie van surfactant Specifieke alveolaire cellen, alveolaire type II-cellen, scheiden longsurfactant af. Surfactant is een complex mengsel van fosfolipiden en surfactanteiwitten. * **Functie:** Surfactant verlaagt de oppervlaktespanning van de vloeistoflaag langs de alveoli. Dit vergemakkelijkt de inflatie van de alveoli en voorkomt dat ze tijdens de uitademing collaberen (ineenkrimpen). **Wat gebeurt er bij afwezigheid van surfactant?** Zonder voldoende surfactant zal de oppervlaktespanning in de alveoli tijdens de uitademing toenemen, waardoor de alveoli dreigen in te klappen. Het heropenen van deze ingeklapte alveoli vereist aanzienlijk meer inspanning. Dit is de primaire oorzaak van neonataal respiratoir distress syndroom bij premature baby's. ### 2.7 Neonataal respiratoir distress syndroom Het neonataal respiratoir distress syndroom (RDS) is een levensbedreigende aandoening bij premature baby's, veroorzaakt door een inadequate productie van longsurfactant. * **Gevolgen:** * Onvoldoende ontplooiing van alveoli door hoge oppervlaktespanning. * Hypoxie leidt tot afsterven van alveolaire cellen. * Vorming van een fibrine-achtige laag in de alveoli. * Collaps van alveoli (atelelectase). * Zuurstoftekort in het bloed (hypoxemie). * Vasoconstrictie van de arteria pulmonalis. * **Hyaliene-membranenziekte:** Bij voortdurende schade kan de bekleding van de alveoli loslaten, wat resulteert in de vorming van hyaliene membranen. > **Voorbeeld:** Baby's die vóór 24 weken worden geboren, bevinden zich in de canaliculaire fase van longontwikkeling. Ze hebben doorgaans onvoldoende surfactant geproduceerd, wat leidt tot ernstige respiratoire problemen. Met moderne medische interventies, zoals de toediening van synthetisch surfactant, kunnen zelfs foetussen van 5,5 maand oud overleven. ### 2.8 Rijping van de longen en overleving van premature baby's De overlevingskans van premature baby's is sterk afhankelijk van de ontwikkelingsstatus van hun longen. * **Baby's geboren tussen 24 weken en de uitgerekende datum:** Hebben een redelijke overlevingskans vanwege de versnelde terminale longrijping in deze periode. * **Baby's geboren vóór 22 weken:** Hebben een zeer kleine overlevingskans, omdat ze zich nog in de canaliculaire fase bevinden. * **Langetermijngevolgen:** Baby's die intensieve ademhalingsondersteuning krijgen, kunnen longfibrose ontwikkelen, wat leidt tot chronische ademhalingsproblemen. Meer dan 50% van de overlevende baby's die bij 22-23 weken worden geboren, heeft matige tot ernstige beperkingen. De laatste drie maanden van de zwangerschap zijn cruciaal voor de longrijping. De vloeistof in de alveoli wordt geabsorbeerd, afweermechanismen worden geactiveerd en het gasuitwisselingsoppervlak neemt toe. ### 2.9 Factoren die longmaturatie bepalen Verschillende factoren kunnen de longmaturatie beïnvloeden: 1. **Ruimte waarover de long beschikt:** Gereduceerd bij bijvoorbeeld hernia diaphragmatica (diafragmahernia) kan leiden tot hypoplasie (onderontwikkeling) van de longen, hoewel de maturatie van het aanwezige weefsel normaal kan zijn. 2. **Ademhalingsbewegingen van de foetus:** Deze bewegingen stimuleren de longontwikkeling. Factoren zoals nicotine en adrenaline kunnen hierop van invloed zijn. 3. **Amnionvocht:** Adequate hoeveelheid amnionvocht is essentieel voor normale longontwikkeling. Een tekort (oligohydramnion) is nadelig. 4. **Hormonen:** Hormonen zoals TSH (thyroïdstimulerend hormoon), ACTH (adrenocorticotroop hormoon) en cortisol spelen een rol bij de rijping, met name de surfactantproductie. * **Surfactantproductie en ademhalingsbewegingen:** Ademhalingsbewegingen helpen bij de aan- en afvoer van amnionvocht en surfactant in/uit de longen. * **Prematuriteit en surfactant:** Bij premature geboorte is er vaak een tekort aan surfactant. > **Tip:** Amniopunctie kan worden gebruikt om de concentratie van surfactant in het vruchtwater te bepalen, wat een indicatie geeft van de longrijpheid. ### 2.10 Oesofagusatresie en tracheo-oesofageale fistula Deze aangeboren afwijkingen ontstaan door een onvolledige scheiding van de voordarm in de slokdarm (oesophagus) en de trachea. * **Oesofagusatresie (OA):** Een blind eindigende slokdarm. * **Tracheo-oesofageale fistel (TEF):** Een abnormale verbinding tussen de trachea en de slokdarm. Deze afwijkingen komen voor bij ongeveer 1 op de 3000 tot 5000 geboorten. De meest voorkomende variant is een blind eindigende bovenste slokdarm met een fistel naar de trachea vanuit het onderste slokdarmssegment. **Gevolgen van OA en TEF:** * **Intra-uteriene effecten:** OA verhindert de foetus om vruchtwater in te slikken en terug te voeren, wat leidt tot polyhydramnion (te veel vruchtwater) en uitzetting van de baarmoeder. * **Postnatale gevaren:** Melk of andere vloeistoffen kunnen geaspireerd worden in de longen, wat levensbedreigend is. * **Chirurgische correctie:** Zowel OA als TEF worden na de geboorte chirurgisch gecorrigeerd. ### 2.11 Samenvatting: Tijdlijn van de ontwikkeling van de longen en luchtwegen * **Week 4:** Vorming van het respiratoir divertikel. * **Week 4-6:** Respiratoir divertikel vertakt zich in linker en rechter bronchiale knoppen; de stam wordt de trachea en larynx. * **Week 5-6:** Vertakking leidt tot secundaire bronchiale knoppen (longkwabben). * **Week 6-16:** Verdere vertakking levert tertiaire bronchiale knoppen (bronchopulmonale segmenten) op. * **Week 16-26:** Vorming van respiratoire bronchiolen; gevasculariseerd mesenchym; eerste terminale zakjes (primitieve alveoli) vormen zich. * **Vanaf 36 weken tot vroege volwassenheid:** Terminale zakjes differentiëren tot volwassen alveoli; alveolairvorming gaat door. --- # Risico's en complicaties bij de ontwikkeling van de longen Dit onderwerp behandelt complicaties die kunnen optreden tijdens de ontwikkeling van de longen, met name neonataal respiratoir distress syndroom (NRDS) als gevolg van surfactanttekort, en aangeboren afwijkingen zoals oesofagusatresie en tracheo-oesofageale fistels. ### 3.1 Ontwikkeling van de tractus respiratorius en de respiratoire boom De ontwikkeling van de luchtwegen en longen is een complex proces dat begint in de vierde week van de embryonale ontwikkeling. #### 3.1.1 Aanleg van de tractus respiratorius * De tractus respiratorius ontstaat als een ventrale uitstulping van de endodermale voordarm, het zogenaamde **tracheobronchiale divertikel**, net achter de faryngale darm. Dit divertikel is van endodermale oorsprong. * Het endoderm van het respiratoire divertikel vormt de slijmvliesbekleding van de bronchiën en de epitheelcellen van de alveoli. * De overige longcomponenten, waaronder het kraakbeen en de spieren van de bronchiën, en de viscerale pleura, zijn afkomstig van het splanchnopleurische mesoderm. #### 3.1.2 Vorming van de bronchiale knoppen en longkwabben * Rond dag 22 ontstaat het respiratoire divertikel. * Tussen dag 26 en 28 vindt de eerste vertakking plaats, resulterend in de vorming van een rechter en een linker primaire bronchiale (of long) knop. Deze knoppen zijn de voorlopers van de longen en de primaire bronchiën. * Het proximale uiteinde van het divertikel vormt de trachea en de larynx, die via de glottis openen in de keelholte. * Tijdens de vijfde week vertakt de rechter bronchiale knop zich in drie secundaire bronchiale knoppen, en de linker in twee. Deze corresponderen met de drie (rechts) en twee (links) longkwabben. * Tegen de zesde week vertakken de secundaire bronchiale knoppen zich tot tertiaire bronchiale knoppen, die de bronchopulmonale segmenten vormen (ongeveer tien per zijde). * Tussen week 5 en 16 ondergaan de primaire bronchiale knoppen ongeveer 16 vertakkingsrondes om de respiratoire boom te vormen. Het mesenchym rondom de knoppen reguleert dit vertakkingspatroon. ### 3.2 Rijping van longweefsel De verdere ontwikkeling van de luchtwegen en longen omvat verschillende stadia van rijping die essentieel zijn voor de ademhalingsfunctie na de geboorte. #### 3.2.1 Vorming van terminale bronchiolen en alveoli * Tegen week 16, na ongeveer 14 extra vertakkingen, ontstaan terminale bronchiolen. * Tussen week 16 en 26 vertakken terminale bronchiolen zich verder tot respiratoire bronchiolen. Het mesodermale weefsel rondom deze structuren wordt sterk gevasculariseerd. * Vanaf week 24 vormen de eerste respiratoire bronchiolen nieuwe takjes die leiden tot terminale zakjes, ook wel primitieve alveoli genoemd. Deze worden omgeven door een dicht netwerk van capillairen. * Gasuitwisseling is op dit punt beperkt mogelijk, maar de alveoli zijn nog te onvolgroeid voor levensvatbaarheid zonder adequate therapie. #### 3.2.2 Ontwikkeling van alveoli * Slechts 5% tot 20% van het uiteindelijke aantal terminale zakjes wordt voor de geboorte gevormd. * De vorming en differentiatie van terminale zakjes tot volgroeide alveoli gaat zowel voor als na de geboorte door, craniocaudaal georiënteerd, en is grotendeels voltooid rond de leeftijd van twee jaar. * Het totale aantal alveoli in de volgroeide long bedraagt 300 tot 400 miljoen, terwijl er voor de geboorte ongeveer 20 tot 70 miljoen worden gevormd. * De verdunning van het plaveiselepitheel van de terminale zakjes begint net voor de geboorte, wat leidt tot de differentiatie van primitieve alveoli tot volgroeide alveoli. ### 3.3 Stadia van de ontwikkeling van de longen De ontwikkeling van de menselijke longen wordt ingedeeld in verschillende discrete stadia: * **Embryonaal stadium (22 dagen tot 6 weken):** Aanleg van de tractus respiratorius en de primaire, secundaire en tertiaire bronchiale knoppen. * **Pseudoglandulair stadium (5 - 16 weken):** Gekenmerkt door de aanwezigheid van terminale bronchiën; de luchtwegen lijken op klierbuizen. Foetale ademhalingsbewegingen starten. * **Canaliculair stadium (16 - 26 weken):** De wanden van de luchtwegen dunnen uit, de lumina vergroten, en de long wordt sterk gevasculariseerd. De eerste respiratoire bronchiolen en terminale zakjes (primitieve alveoli) beginnen zich te vormen. * **Sacculair stadium (24 - 38 weken):** Verdere verdunning van de buizen tot talrijke sacculi (primitieve alveoli). Type I en type II alveolaire cellen differentiëren. Type II cellen produceren pulmonair surfactant. * **Alveolair stadium (36 weken tot vroege volwassenheid):** Vorming van volgroeide alveoli. Septatie vindt plaats na de geboorte en loopt door tot in de vroege volwassenheid, waardoor het aantal alveoli toeneemt van ongeveer 50 naar 300 miljoen bij de geboorte tot 300-400 miljoen in de volgroeide long. ### 3.4 Hoofdkenmerken van de ontwikkeling van het respiratorisch systeem * De aanleg van de longen gebeurt vroeg, maar de ontwikkeling verloopt traag. * Foetale longen zijn gevuld met amnionvocht en de foetus voert ademhalingsbewegingen uit. * Vanaf week 25 wordt surfactant geproduceerd, met een adequate hoeveelheid rond week 36. * Een significant deel van de alveolairvorming vindt postnataal plaats. * De longen bereiken hun volledige ontwikkeling pas tussen de leeftijd van 8 tot 10 jaar. ### 3.5 De functie van surfactant * **Surfactant** is een mengsel van fosfolipiden en surfactanteiwitten, afgescheiden door alveolaire type II-cellen. * Het vermindert de oppervlaktespanning van de vloeistoflaag aan het lucht-vloeistofgrensvlak in de alveoli. * Dit vergemakkelijkt de inflatie van de alveoli tijdens de inademing en voorkomt dat ze samenvallen (collapsen) tijdens de uitademing. #### 3.5.1 Gevolgen van afwezigheid van surfactant * Zonder surfactant is er een hoge oppervlaktespanning, waardoor de alveoli neigen samen te vallen tijdens de uitademing. * Het heropenen van deze collabeerde alveoli vereist een aanzienlijke inspanning. * Dit is de primaire oorzaak van **neonataal respiratoir distress syndroom (NRDS)** bij premature baby's, wat leidt tot longinsufficiëntie, dyspneu (kortademigheid) en cyanose. ### 3.6 Neonataal respiratoir distress syndroom (NRDS) * NRDS, ook wel hyaliene-membranenziekte genoemd, ontstaat door een inadequate productie van surfactant bij premature baby's. * De inadequate ontplooiing van alveoli door tekort aan surfactant leidt tot hypoxie (zuurstoftekort). * Hypoxie kan leiden tot het afsterven van alveolaire cellen en de vorming van een fibrineuze laag, waardoor alveoli collaberen. * Dit resulteert in een zuurstoftekort dat kan leiden tot vasoconstrictie van de arteria pulmonalis. * Bij ernstige NRDS kunnen de delicate alveolaire bekleding beschadigd raken, waardoor vloeistof en eiwitten in de alveoli sijpelen. > **Tip:** De toediening van exogene surfactant kan het leven redden bij foetussen van reeds 5,5 maand oud die prematuur geboren worden. ### 3.7 Rijping van de longen en overleving van premature baby's De ontwikkelingsstatus van de longen is cruciaal voor de overlevingskans van premature baby's. * Baby's geboren tussen 24 weken en de uitgerekende datum hebben een redelijke overlevingskans, aangezien de longen zich in de fase van versnelde terminale rijping bevinden. * Baby's geboren vóór 22 weken (in het canaliculaire stadium) hebben een zeer kleine overlevingskans. * Hoewel veel baby's die intensieve ademhalingsondersteuning ontvangen overleven, kunnen ze longfibrose ontwikkelen met chronische ademhalingsproblemen tot gevolg. ### 3.8 Factoren die longmaturatie bepalen Verschillende factoren beïnvloeden de longmaturatie: 1. **Ruimte waarover de long beschikt:** Gereduceerd bij aandoeningen zoals hernia diaphragmatica (breuk in het middenrif), wat leidt tot hypoplasie van de longen (kleine longen met normale maturatie). 2. **Ademhalingsbewegingen van de foetus:** Deze worden beïnvloed door factoren zoals nicotine, adrenaline en medicatie. Adequate ademhalingsbewegingen dragen bij aan de longmaturatie en surfactantproductie. 3. **Amnionvocht:** De hoeveelheid amnionvocht is belangrijk. Een tekort aan amnionvocht (oligohydramnion) is nadelig voor de longmaturatie, mogelijk doordat het de ademhalingsbewegingen beperkt of de aanvoer van de juiste stoffen beïnvloedt. 4. **Hormonen:** Hormonen zoals TSH (schildklierstimulerend hormoon), ACTH (adrenocorticotroop hormoon) en cortisol spelen een rol in de longmaturatie en de productie van surfactant. > **Tip:** Oligohydramnion, vaak veroorzaakt door een onvoldoende productie of lekkage van amnionvocht, kan de longmaturatie negatief beïnvloeden. Bij prematuriteit is er vaak sprake van onvoldoende surfactantproductie. ### 3.9 Oesofagusatresie en tracheo-oesofageale fistels Dit zijn aangeboren afwijkingen die het gevolg zijn van onvolledige scheiding van de voordarm in de slokdarm en de trachea tijdens de embryonale ontwikkeling. #### 3.9.1 Definities * **Oesofagusatresie (OA):** Een aandoening waarbij de slokdarm blind eindigt, zonder verbinding met de maag. * **Tracheo-oesofageale fistel (TEF):** Een abnormale verbinding tussen de trachea en de slokdarm. #### 3.9.2 Variaties en prevalentie * OA en TEF komen voor bij ongeveer 1 op de 3000 tot 5000 geboorten. * De meest voorkomende variant (ongeveer 90% van de gevallen) combineert een blind eindigende proximale slokdarm met een distale fistel die de trachea verbindt met het distale deel van de slokdarm (type C in de classificatie). * Andere variaties omvatten geïsoleerde oesofagusatresie zonder fistel (geïsoleerde OA), en verschillende typen tracheo-oesofageale fistels (H-type, etc.). #### 3.9.3 Gevolgen * **Intra-uterien:** De blinde slokdarm verhindert de foetus om vruchtwater in te slikken en uit te scheiden, wat leidt tot polyhydramnion (te veel vruchtwater) en uitzetting van de baarmoeder. * **Postnataal:** Zowel OA als TEF zijn gevaarlijk omdat melk of andere vloeistoffen in de longen kunnen worden geaspireerd, wat leidt tot levensbedreigende pneumonie. > **Tip:** Deze aandoeningen worden chirurgisch gecorrigeerd bij de pasgeborene. ### 3.10 Samenvatting: Tijdlijn van de ontwikkeling van de longen en luchtwegen 1. **Week 4:** Vorming van het respiratoir divertikel uit de voordarm. 2. **Week 4-6:** Het respiratoir divertikel vertakt zich in linker en rechter bronchiale knoppen; de stam differentieert tot trachea en larynx. 3. **Week 5:** Vertakking resulteert in secundaire bronchiale knoppen, die de toekomstige longkwabben vertegenwoordigen. 4. **Week 6:** Vertakking leidt tot tertiaire bronchiale knoppen, die de toekomstige bronchopulmonale segmenten vormen. 5. **Week 16-26:** Respiratoire bronchiolen vormen zich; het omringende mesenchym wordt sterk gevasculariseerd; de eerste terminale zakjes (primitieve alveoli) ontstaan. 6. **Vanaf 36 weken tot vroege volwassenheid:** Terminale zakjes differentiëren tot volwassen alveoli; alveolairvorming gaat door tot in de vroege volwassenheid. --- # Factoren die longmaturatie beïnvloeden Dit gedeelte behandelt de interne en externe factoren die de rijping van de longen beïnvloeden, waaronder foetale ademhalingsbewegingen, het vruchtwater, hormonen en de ruimte die de longen innemen. ### 4.1 Factoren die longmaturatie bepalen De maturatie van de longen, met name de productie van surfactant, wordt beïnvloed door een combinatie van factoren. Een adequate ontwikkeling van de longen is cruciaal voor overleving na de geboorte, vooral bij vroeggeborenen. #### 4.1.1 Beperkte ruimte voor longontwikkeling * **Hernia diaphragmatica:** Een belangrijke factor die de ruimte voor de longen kan beperken is een diafragmatische hernia, die voorkomt bij ongeveer 1 op 2200 geboorten. Hierbij bevindt zich abdominale inhoud in de borstholte, waardoor de longen onvoldoende ruimte krijgen om zich te ontwikkelen. Dit leidt tot hypoplasie (kleine longen), hoewel de maturatie van het aanwezige longweefsel relatief normaal kan zijn. #### 4.1.2 Foetale ademhalingsbewegingen * **Functie:** Foetale ademhalingsbewegingen spelen een rol in de ontwikkeling van de longen door het bewegen van vloeistoffen in en uit de luchtwegen. Deze bewegingen helpen bij de distributie van vruchtwater en, later, bij de aanmaak en het transport van surfactant. * **Invloeden:** Deze bewegingen kunnen echter worden beïnvloed door externe factoren zoals nicotine, adrenaline en bepaalde medicijnen, die de normale ontwikkeling en surfactantproductie kunnen verstoren. #### 4.1.3 Rol van amnionvocht * **Oligohydramnion:** Een te geringe hoeveelheid vruchtwater (oligohydramnion) is nadelig voor de longmaturatie. Dit kan het gevolg zijn van te geringe productie van vruchtwater of door lekkage. Oligohydramnion kan leiden tot een verminderde instroom van vruchtwater in de longen, wat essentieel is voor een goede ontwikkeling en het voorkomen van hypoplasie. * **Diagnostiek:** Het meten van de concentratie van surfactant in het vruchtwater via een amnionpunctie kan een indicatie geven van de longmaturatie van de foetus. #### 4.1.4 Hormonale invloeden Verschillende hormonen spelen een significante rol in de stimulatie van longmaturatie, met name de productie van surfactant: * **TSH (Thyroid Stimulating Hormone):** Stimuleert de schildklier om hormonen af te geven die de algehele groei en ontwikkeling bevorderen, inclusief die van de longen. * **ACTH (Adrenocorticotropic Hormone):** Dit hormoon stimuleert de bijnieren om glucocorticoïden (zoals cortisol) af te geven. * **Cortisol:** Glucocorticoïden, en met name cortisol, zijn cruciaal voor de stimulatie van de rijping van alveolaire type II-cellen en de productie van surfactant. Hogere cortisolspiegels in de foetale circulatie zijn geassocieerd met een versnelde longrijping. #### 4.1.5 Relatie met prematuriteit * **Tekort aan surfactant:** Bij vroeggeboorte is er vaak sprake van een tekort aan surfactant, wat leidt tot neonataal respiratoir distress syndroom (RDS). De foetale longen zijn dan nog niet rijp genoeg om voldoende surfactant te produceren, wat de gasuitwisseling bemoeilijkt. ### 4.2 Oesofagusatresie en tracheo-oesofageale fistel (OA/TEF) Oesofagusatresie (een blind eindigende slokdarm) en tracheo-oesofageale fistel (een abnormale verbinding tussen de luchtpijp en de slokdarm) zijn aangeboren afwijkingen die de intra-uteriene omgeving en de overlevingskansen na de geboorte kunnen beïnvloeden. * **Voorkomen:** Deze afwijkingen komen voor bij 1 op de 3000 tot 5000 geboorten. De meest voorkomende variant (ongeveer 90%) is waarbij de bovenste slokdarm blind eindigt en het onderste deel een fistel vormt met de trachea. * **Gevolgen voor de foetus:** Oesofagusatresie verhindert dat de foetus vruchtwater inslikt en terugvoert naar de moeder. Dit leidt tot polyhydramnion (te veel vruchtwater) en een uitzetting van de baarmoeder. De implicaties voor de longmaturatie zelf zijn indirect, voornamelijk gerelateerd aan de omvang van de vruchtzak en de potentieel verstoorde intra-uteriene omgeving. * **Gevaren na geboorte:** Zowel OA als TEF zijn gevaarlijk voor pasgeborenen omdat voedsel of andere vloeistoffen in de longen kunnen worden geaspireerd, wat leidt tot longinfecties en ernstige ademhalingsproblemen. Deze afwijkingen worden chirurgisch gecorrigeerd. > **Tip:** De interactie tussen de fysieke ruimte, foetale activiteit, hormonen en de omringende vloeistoffen is complex en cruciaal voor een optimale longmaturatie. Verstoringen in een van deze factoren kunnen ernstige gevolgen hebben. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Tractus respiratorius | Het ademhalingsstelsel, omvat de luchtwegen en de longen die instaan voor de gasuitwisseling. | | Embryologie | De studie van de ontwikkeling van het embryo, vanaf de bevruchting tot de geboorte. | | Endoderm | Het binnenste kiemblad van een embryo, waaruit de bekleding van organen zoals de longen en het spijsverteringskanaal ontstaat. | | Mesoderm | Het middelste kiemblad van een embryo, waaruit onder andere spieren, kraakbeen en bloedvaten ontstaan. | | Tracheobronchiale divertikel | Een uitstulping van de voordarm die de voorloper is van de trachea en de bronchiën. | | Bronchi | De luchtwegen die zich vanuit de trachea vertakken naar de longen, en verder vertakken in steeds kleinere buisjes. | | Alveoli | Kleine luchtzakjes in de longen waar de gasuitwisseling (zuurstof en koolstofdioxide) plaatsvindt tussen de lucht en het bloed. | | Surfactant | Een complex mengsel van fosfolipiden en eiwitten dat de oppervlaktespanning in de alveoli vermindert, waardoor ze niet inklappen tijdens de uitademing. | | Neonataal respiratoir distress syndroom (NRDS) | Een aandoening bij pasgeborenen, vooral prematuren, veroorzaakt door een tekort aan surfactant, wat leidt tot ademhalingsmoeilijkheden. | | Premature baby | Een baby die te vroeg, vóór de 37e zwangerschapsweek, wordt geboren. | | Longmaturatie | Het proces van ontwikkeling en functionele rijping van de longen, essentieel voor ademhaling na de geboorte. | | Oesofagusatresie (OA) | Een aangeboren afwijking waarbij de slokdarm blind eindigt en geen verbinding heeft met de maag. | | Tracheo-oesofageale fistel (TEF) | Een abnormale verbinding tussen de luchtpijp (trachea) en de slokdarm (oesofagus), vaak voorkomend in combinatie met oesofagusatresie. | | Pseudoglandulaire fase | Een vroege fase in de longontwikkeling (5-16 weken) gekenmerkt door de vorming van terminale bronchiën die lijken op klierbuizen. | | Canaliculaire fase | Een fase in de longontwikkeling (16-26 weken) waarin de wanden van de luchtwegen dunner worden en de longen sterk gevasculariseerd raken. | | Sacculaire fase | Een fase in de longontwikkeling (24-38 weken) waarin de terminale luchtwegen zich verbreden tot sacculi (primitieve alveoli) en type I en II alveolaire cellen differentiëren. | | Alveolaire fase | De laatste fase van longontwikkeling, beginnend rond 36 weken zwangerschap en doorlopend na de geboorte, waarin volgroeide alveoli worden gevormd. | | Septatie | Het proces van onderverdeling, in de context van de longen verwijst dit naar de vorming van septa die de alveoli verder onderverdelen. | | Amnionvocht | Vocht dat de foetus omringt in de baarmoeder, beschermt en belangrijk is voor de ontwikkeling van de longen en het spijsverteringsstelsel. | | Polyhydramnion | Een overmatige hoeveelheid vruchtwater tijdens de zwangerschap, vaak geassocieerd met afwijkingen in de slikfunctie van de foetus. | | Hypoxie | Een tekort aan zuurstof in het lichaamsweefsel. | | Vasoconstrictie | Het vernauwen van bloedvaten. |