第一章　小儿呼吸系统的发育和功能

在呼吸系统的发育进程中，鼻腔上皮起源于表面外胚层，咽、喉、气管及肺的上皮则均起源于内胚层。

胚胎发育第4周时，原始咽的尾端近食管处的底壁正中出现一纵行浅沟，称为喉气管沟，此沟逐渐加深，并从尾端开始愈合，不断向头端推移，最后形成一个长形盲囊，称气管憩室，是喉、气管、支气管和肺的原基。喉气管憩室的上端开口于咽的部分发育为喉，其余部分发育为气管，憩室的末端膨大并分成左、右两支，称肺芽，是支气管和肺的原基（图1-1）。

人胚喉按Carnegie分期系统分23期（图1-2）：

胚盘长1～1.5mm，没有原肠出现，也没有呼吸系统出现。

出现咽原肠并在其腹壁上出现V形的咽中央沟，为呼吸系统出现的第一个标志，也包括了咽原基。

咽中央沟发展成喉气管沟。

呼吸道与消化道分开，在第3咽弓尾部出现凹陷，为喉中胚层发育组织发生处，喉上神经终支亦在其中。

在第3对咽弓咽底板上出现咽下隆起，喉气管沟紧靠此隆起后面成为原始喉口，呈裂隙状，位于第6对咽弓之间，两侧各有一个杓状突起，使喉口声门呈T形裂，两杓状突起之间出现喉上皮板，在原始声门的周围可见喉收缩肌的原基。

喉的外形已经明显，声门下区与气管连接。

喉室形成。

喉的大部分肌肉及软骨基本形成，但会厌软骨尚未发育。

喉气管沟的中部发育成气管，末端分为左、右两支，并膨大称为“肺芽”。内胚层肺芽连同周围的间充质分化为支气管及其肺内的分支，右侧肺芽较大，分为三支，左侧肺芽较小，分为两支，这预示未来的右肺分为三叶，左肺分为两叶。肺芽反复分支，形成支气管树。胚胎第7周时，形成肺段支气管，右肺有10个，左肺有8～9个，周围的间充质也相应地跟着分开。胎儿第6个月时，支气管分支已达17级。生后继续分支，至23级。支气管树的终末形成许多小囊管和囊泡。它们分化为呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡。肺芽周围的间充质则分化为各级支气管壁上的软骨、平滑肌和结缔组织。

肺在开始发育时是在食管腹侧的间充质（即纵隔）内进行的。以后由于肺迅速增长突入胸腔，肺表面的间充质分化为胸膜脏层；衬在胸壁内侧的间充质分化为胸膜壁层；两层之间，即为胸膜腔。肺的发育可分为五个时期（表1-1，图1-3）。

肺芽形成后不久，内胚层肺芽向尾端外侧生长，并被脏壁中胚层包绕，突入心包腹膜管内。同时，右肺芽长出三个分支，而左肺芽只长出两个分支。这预示未来右肺有三个叶支气管、三个肺叶，左肺有两个叶支气管、两个肺叶。在此基础上进一步分支形成支气管肺段的幼芽，进而形成未来的气道。

这个时期的肺很像一个腺体，肺芽不断地进行分支。至第7周，发生第三级分支，即肺段支气管时，右肺有十支，左肺有八支或九支。与此同时，周围的间充质组织也相应地伴随着分开，每个第三级分支及其周围的间充质各形成一个支气管肺段。至第10周时，支气管树的中轴发育（非呼吸部）已告完成，通气系统逐渐建立。到第17周肺的主要成分均已形成，虽然有报道人胚11周即可出现胎儿呼吸运动，13～14周更为明显，但它不是连续不断，而是发作性的，且气体交换部分尚未建立，故此时期的肺无气体交换功能。

这个时期有两个主要特征：一是肺泡的雏形形成；二是支气管周围毛细血管长入。在此时期，支气管与细支气管的管腔变大，肺组织有了丰富的血管供应。24周时，由每个终末细支气管发生2支或更多的呼吸性细支气管。在这一时期的终末，在呼吸性细支气管的末端长出薄壁的囊泡，称为“终末囊泡”，即原始肺泡，故在这期已经具备了呼吸的可能性。管道形成期晚期最重要的特征是Ⅱ型肺泡上皮细胞合成卵磷脂，出现表面活性物质。

是肺胚胎发育的晚期阶段。此期有许多终末囊泡发生，囊泡上皮来自内胚层，形成一层持续的扁平上皮，那些最薄的称为肺泡Ⅰ型上皮细胞。毛细血管伸至囊泡附近，使终末囊泡间质的毛细血管网迅速增生，同时毛细淋巴管生长旺盛。在该期的早期，囊泡间的结缔组织间隔厚度与管道形成期几无差异，但随着胚胎的发育，囊泡壁变得越来越薄，气体交换面积随之增加。随着毛细血管床的迅速增多，肺泡间的间质组织相对减少，使毛细血管和肺泡上皮紧密相贴，形成一个薄壁的屏障。当终末囊泡形成薄壁的气血屏障，并有一定的表面活性物质分泌入囊泡腔之后，可以认为肺已具备了气体交换功能，但此时肺的发育尚未成熟。至25～28周，胎儿体重达1kg时，已有足够的终末囊泡，这时分娩的早产儿可进行适当的气体交换。

终末囊泡的上皮成为极薄的单层扁平上皮。至胎儿后期，肺泡毛细血管很薄，已足以进行气体交换。出生前，肺未开始进行呼吸功能，然而肺必须发育充分，其在出生后才能进行呼吸，这一点非常重要，因为围产期死亡主要原因是呼吸系统功能不足。在肺泡时期开始时，每个呼吸性细支气管终止成一群薄壁的终末囊泡，由疏松结缔组织将每个终末囊泡分开。这些终末囊泡就是将来的肺泡管，因此在出生前几乎无肺泡管。出生前在呼吸性支气管与终末囊泡的壁上突出一些未成熟的肺泡。出生时空气进入使肺泡稍扩张，但肺体积的增加主要是由于原始肺泡数目的增加，其次是每个原始肺泡体积的增加。自3～8岁未成熟肺泡的数目继续增加，每个肺泡的体积也增大。与成熟肺泡不同，未成熟肺泡具有生成更多原始肺泡的能力，当原始肺泡体积增大后，就成为成熟的肺泡。肺泡数目在3岁以前增加较快，3岁以后减慢；相反，肺泡体积的增大，3岁以前较慢，3岁以后增快。初生儿的肺泡数约为成人的1/8～1/6，一般认为到8岁时肺泡的形成停止，此时肺泡数为3亿，达到成人标准。

出生前，呼吸运动已经建立，能将羊水吸入肺内；出生时，肺内有一半被来自羊膜腔与气管腺体的液体所充满，所以出生时肺的第一次充气，是以空气将肺泡内的液体排出。其途径有3个：约有1/3是在分娩时，胸部受到压迫，肺内液体由口腔与鼻腔排出；约有1/3进入肺毛细血管；其余1/3进入支气管、肺动脉和肺静脉四周的淋巴管内。临产前的胎儿肺淋巴管较成年人为大，数目也较多。出生后几小时内，肺淋巴流量仍很高，以后逐渐减少。

胎儿出生前，肺泡内无空气而含有液体，肺组织较致密。如将胎儿肺放入水中，即可下沉。此与出生后的小儿肺完全不同。可根据此点来判断胎儿死亡于出生前还是出生后。

第23～24周时终末囊泡的立方细胞，即肺泡Ⅱ型上皮细胞开始分泌表面活性物质，其具有降低肺泡表面张力、稳定肺泡直径、避免肺泡塌陷的功能。至25～28周时，表面活性物质的量已可使肺开始呼吸时不会塌陷。当首次呼吸时，空气使原始肺泡扩张，表面活性物质即迅速排入肺泡腔内，防止在空气-水界面上产生高的表面张力，使肺泡不致塌陷，而保留一定量的空气。