第一節胎兒呼吸係統發育
呼吸係統發育中,鼻腔上皮起源於外胚層,咽、喉、氣管和肺的上皮起源於內胚層。胚胎第4周時,額鼻突的下緣、口凹上方的外胚層增厚為嗅板,後者內凹成嗔窩,繼而成為原始鼻腔,其外口將發育為外鼻孔;原始鼻腔後來與口腔相通,相通處為原始後鼻孔。正中鼻突向原始鼻腔正中線長出鼻中隔,以後又與齶連合而將原始鼻腔與口腔分隔開來,形成左右兩個分隔的鼻腔。
同時,咽的尾端近食管處的底壁向腹側突出一縱溝,稱為喉氣管溝。不久,此溝從尾端開始向頭逐步閉合成管而與食管分隔開來,其頭端開口於咽而發育為喉;中部發育成氣管;末端增大分為左右兩支而成肺芽。肺芽連同其周圍所包繞的間充質(來自中胚層)反複分支,形成左、右支氣管和肺內支氣管樹和肺間質,支氣管樹末端形成肺泡。右側原始支氣管比左側稍大、分出的方向也較直,出生後兩側仍有此差異。
肺芽先是在縱隔中發育,周圍的間充質分化為各級支氣管壁上的軟骨、平滑肌和結締組織;以後肺發育加快,突人兩側胸腔之後,肺表麵和襯在胸壁內側的間充質分別分化為胸膜的髒層和壁層。
胎兒時期肺的發育分為四期:
(1)胚胎期(3~6周):呼吸係統中,肺的發育始於內胚層及間胚層,於妊娠26—28天開始出現左、右總支氣管,是為肺芽。肺段支氣管在妊娠5~6周建立。
(2)腺期(6~16周):因本期的肺組織切片與腺泡相似而稱之。氣管分支總數4596~7596在妊娠10~14周已確定。到16周呼吸道的所有傳導區均已出現。此後的發育隻有長度和管徑的增長,而無數目的增加。呼吸毛細支氣管的發育於14~16周開始,肺呼吸部的發育主要在生後。到本期末,原始氣道形成管腔,但尚無呼吸功能。
(3)成管期(17~24)周此期支氣管分支繼續延長,形成呼吸管道,毛細血管和肺的呼吸部分的生長為本期特點,毛細血管首先出現於間質,逐漸向肺泡靠近。
(4)肺泡期:從妊娠24周開始。本期出現有完整的毛細血管結構的肺泡,形成能進行氣體交換的形態學基礎。但肺能在子宮外完成氣體交換作用,尚需有肺表麵活性物質的參與;隻在進入本期後,胎兒氣管內液體中才出現肺表麵活性物質。軟骨和腺體的發育於24周左右完成。
胎兒肺從成管期開始即充有液體,其含量約20~30ml/kg,大致與功能殘氣量相當。肺液係由肺泡細胞主動分泌的產物對肺泡的發育有重要影響。由於肺液的存在,胎兒的肺並非完全處於萎縮狀態,這在一定程度上減少了出生時肺膨脹的困難。胎兒肺液部分上升至咽部被咽下,部分進入羊水。
自妊娠11周開始,胎兒在宮內約有55%~90%的時間呈現呼吸動作,但這種動作與生後呼吸不同。胎兒呼吸通常不受血液化學刺激控製,而與神經調節有關,但嚴重宮內窒息引起的血液氣體改變仍可刺激胎兒呼吸。
肺泡的上皮細胞主要有I型和II型兩種。I型細胞直徑50~60微米,它們覆蓋大約96%的肺泡表麵。II型細胞直徑位於多麵型肺泡的成角處,胞漿內的板層小體含有多數嗜酸物質,主要為磷脂,是表麵活性物質的儲存處。表麵活性物質是由肺細胞合成的,其主要作用是:①減低肺泡表麵張力;②保持肺泡的穩定性;③減少液體自毛細血管向肺泡滲出;④防禦功能。在胎兒發育過程中,具有表麵活性作用的卵磷脂的合成途徑有二:一為通過磷酸膽堿移換酶合成,此途徑通常在新生兒開始呼吸後才起作用;另一途徑為通過甲基移換酶合成,此途徑在胎兒22~24周開始起作用,隨胎齡增加而加強。早產兒肺能發揮作用使之存活,主要靠甲基移換酶合成卵磷脂。