رشد و نمو ریه‌ها

رشد ریه از سه ماهه نخست حاملگی آغاز می‌شود. فرآیندهایی پیچیده که با هم تداخل دارند، جوانه ریوی رویانی را به عضوی فعال تبدیل می‌کنند که شامل شبکهٔ وسیعی از مجاری هوایی، دو دستگاه گردش خون کامل، و میلیون‌ها حبابچه بوده و مسئول انتقال یا دفع گازها از بدن است. رشد ریه را می‌توان به پنج مرحلهٔ مجزا تقسیم کرد: رویانی (embryonic)، غددی کاذب (pseudoglandular). کانالیکوئی (canalicular) یا عروقی، ساکولی، و حبابچه‌ای بعد تولد (alveolar postnatal).

در مرحلهٔ رویانی، بین روز ۲۱ و هفتهٔ هفتم بارداری، ریه‌یابتدایی به صورت جوانه اپی‌تلیومی منفردی محصور در بافت مزانشیمی، از پیشین روده (foregut) جدا می‌شود. بعد از آن مرحلهٔ غددی کاذب (بین هفته‌های ۵ و ۱۷ بارداری) است، در این مرحله، از مجاری هوایی اولیه، شاخه‌های تکی یا دوتایی متعددی منشعب می‌شوند که آن را ریخت‌زایی شاخه ساز (branching morphogenesis) می‌گویند. هم‌زمان با تشکیل راه‌های هوایی، سرخرگ‌های برونشیال (نایژه‌ای) جدید از آئورت منشعب می‌شوند. مرحله بعدی، مرحله کانالیکولی (ریزمجرایی) است که بین هفته‌های ۱۷ تا ۲۴ بارداری می‌باشد و مشخصه آن، تشکیل آسینوس، تمایز بافت پوششی آسینوس و تشکیل گردش خون ریوی انتهایی می‌باشد. از طریق فرایندی به نام رگزایی (Wasculogenesis)، شبکه‌هایمویرگی که از پیش سازهای سلولاندوتلیومی منشأ گرفته‌اند، ساخته شده، سپس این شبکه از کنار مجاری هوایی انتهایی (دیستال) به اطراف گسترش یافته و به سرخرگ‌ها و سیاهرگ‌های ریوی در حال رشد می‌پیوندد.

در انتهای این مرحله، ضخامت غشای حبابچه‌ای – مویرگی مشابه بزرگ‌سالانم ی‌شود. در مرحله حبابچه‌ای ساکولار (کیسکی) یا پیش تولدی (بین هفته‌های 38-26 بارداری)، ستیغ‌های رگ‌داری از پارانشیم منشأمی‌گیرند که راه‌های هوایی انتهایی را به ساختارهایی به نام ساکول Saccule (کیسک) تقسیم می‌کنند. با نازک شدن بافت بینابینی، مویرگ‌های واقع در حبابچه‌های مجاور به هم نزدیک شده و شبکه‌های مویرگی دوگانه‌ای تشکیل می‌شوند. نزدیک به زمان تولد، مویرگ‌های شبکه‌های مجاور هم به یکدیگر پیوسته و شبکهٔ منفردی را تشکیل می‌دهند. همگام با رشد و گسترش مداوم ریه، حجم مویرگ‌ها هم افزایش می‌یابند. پس از تولد، ریه هم‌چنان در چند سال اول کودکی به رشد خود ادامه می‌دهد و با تیغه‌بندی کیسه‌های هوایی، حبابچه‌های بیشتری می‌سازد. در سن ۲ سالگی، ریه دارای سیستم‌های سرخرگی و سیاهرگی دوگانه، یک سیستم مجاری هوایی پیچیده و یک شبکهٔ وسیع مویرگی شده است. این مجاری هوایی چنان طراحی شده‌اند که هر چه به سمت انتهای آن نزدیک می‌شویم مقاومت دربرابر جریان هوا کمتر می‌شود. در این سن شبکه مویرگی این قابلیت را یافته که به طور مؤثری گازها را بین خون ومجاری هوایی تبادل کند.

فرایندهایی که رشد ریه را پیش می‌برند به دقت تنظیم می‌شوند، اما گاه رویدادهای ناگواری هم رخ می‌دهند که موجب بیماری‌های مادرزادی ریه می‌شوند مثل مالفورماسیون آدنوماتوئید کیستی ریه، هیپوپلاژی یا آژنزی ریه، ایجاد حباب غول آسا (bulla) در پارانشیم ریه، و ناهنجاری‌های عروقی هم‌چون ارتباط‌های غیرطبیعی بین رگ‌های گردش سیستمیک و فضاهای ریوی (مثل جداماندگی بخشی از ریه Lung sequestration) و فقدان مادرزادی یک یا هر دو سرخرگ ریوی، در هر حال، این بیماری‌ها نسبت به تعداد نوزادانی که در هر سال به دلیل پیش‌رس بودن، با اختلال عملکرد ریوی به دنیا می‌آیند نادر است. در نوزادان نارس سلول‌های پنوموسیت نوع II رشد نکرده‌اند و مقدار تولید سورفاکتانت کافی نیست. سورفاکتانت، ماده‌ای است که توسط سلول‌های تخضصی اپی‌تلیوم تولید می‌شود و به کاهش کشش سطحی و ممانعت از فروخوابیدن حبابچه کمک می‌کند. برای اینکه این نوزادان زنده بمانند تا به رسش (maturation) دست یابند نیاز به استفاده از تهویه مکانیکی و اکسیژن کمکی است، اما این کار ممکن است موجب بروز دیسپلازی برونشی – ریوی شود. در کودکانی که ناهنجاری‌های مادرزادی ندارند، بیماری‌های ریوی نادرند مگر آنها که ناشی از عفونت یا حوادث باشند.