气管与肺的发生

喉气管芽的中段发育成气管。8周时，周围的间充质分化形成气管软骨、结缔组织和肌肉，9周时，软骨环已很明显。上皮的分化较晚，8周时，上皮下陷形成气管腺；13周时，上皮中出现杯状细胞并可分泌粘液；5月时，有纤毛细胞。第9月时，气管已完全具备成人时的构造。
喉气管芽的尾段膨大并分为左、右侧突，称支气管肺芽或肺芽，它们将来发育成支气管、肺内各级分支和肺泡的上皮及各级管道中的腺体。
左、右支气管肺芽的大小不一，左芽较小且较为伸向侧面。以后右侧肺芽又发生两个次级芽，但左侧只发出一个次级芽，因此，右侧有三个肺叶支气管，而左侧只有两个。每一肺叶支气管都不断分支形成支气管树。支气管树及围绕于周围的间充质组织发育成肺叶。在胚胎2月时，已见右肺有三叶，左肺为二叶(图1)。肺芽在间充质中分支生长。胚胎第5周时，肺芽在总主静脉的尾侧向两侧的原始胸管突入，胸管以后成胸膜腔。胸管的脏壁中胚层覆盖在间充质包绕的支气管树上，成肺胸膜的间皮，间充质则形成肺的间质、支气管软骨、平滑肌及结缔组织等，在第11及第12周时，软骨已分别在肺叶支气管和肺段支气管中出现。肺的发育可分为假腺体期、小管期和肺泡期三个阶段。

图1 人胚气管及肺的发生示意图

A～D.4周 E.5周 F.6周

1.原始咽 2.喉气管沟 3.气管食管隔 4.气管 5.肺芽 6.支气管 7.右肺叶支气管

(1)假腺体期： 在第5～17周期间，肺具有类似腺体的形态。此期支气管树已初步建立，分支的上皮性管道为将来的肺叶支气管、肺段支气管及更小的支气管。细支气管衬有柱状或立方上皮。
(2) 小管期： 约出现于13～24周，此时期与假腺体期的出现时间略有重叠，这与肺的头端较尾端生长较快有关。小管期的主要特征是由腺体形态转变为具有管道和丰富血管的结构，此时各管道腔增大，末端的呼吸部已能分辨，每一终末细支气管发出两个或更多的呼吸性细支气管，后者又发出3～6个肺泡管，为立方或鳞状上皮。其薄壁的终末囊泡衬以立方上皮 (图2,A)，即为原始肺泡。肺内有大量毛细血管，妊娠20周以前，毛细血管与肺泡上皮细胞间有疏松排列的成纤维细胞；24周时，毛细血管开始与肺泡接触。同时已可区分出I型及II型的肺泡上皮细胞，在II型细胞中有时可见到嗜锇颗粒。小管期末可进行呼吸作用。
(3)肺泡期： 为24周至足月的肺泡分化期。肺泡管分生出成簇的薄壁终末囊泡，衬以扁平上皮(图2,B)。囊泡之间有疏松结缔组织分隔。出生前这些囊泡为呼吸性薄囊，出生后，吸入空气发育成为肺泡，同时毛细血管网增殖并进一步与肺泡上皮密切接触(图2,C)。

图2 肺泡的发育

A.肺泡初期 B.肺泡期 C.新生儿

1.呼吸性细支气管 2.肺泡管 3.终末囊泡的立方上皮 4.终末囊泡衬覆扁平上皮 5.毛细血管

24周时，除两种类型的肺泡上皮可明显分辨外，可见扁平的Ⅰ型细胞与毛细血管的内皮细胞及两者的基膜共同形成气血屏障。胎儿时期的气血屏障较成人者厚，约1～1.5μm。呈立方形的Ⅱ型细胞体积较大且圆，在肺泡腔面有许多微绒毛，又称分泌细胞。细胞质内含丰富的内质网、线粒体和嗜锇颗粒，这些颗粒以后可释放入潜在的肺泡腔内，在腔面形成一层表面活性物质，此物质有防止空气和水界面上产生表面张力的作用。表面活性物质的合成与两种酶系有关。在胎儿发育的第22～24周时出现甲基转移酶系，第35周时出现磷酸胆碱转移酶系，二者均和表面活性物质的主要成分卵磷脂合成有关。甲基转移酶系可将蛋氨酸的甲基转移给磷脂前体磷脂酰基氨乙醇； 磷酸胆碱转移酶系则将磷酸胆碱转给二磷酸甘油酯形成二软脂酰卵磷脂。到25～28周时，已产生了一定量的表面活性物质，足以防止呼吸开始时肺泡的塌陷，故此时娩出的早产儿进行呼吸时，已可控制肺泡的表面张力。足月时，表面活性物质的合成速度达最高峰，出生后迅速下降至正常成年水平。
成人肺泡的1/8是在出生前发育的。出生后第一年肺泡迅速增殖，以后变慢。其终止时间有争论，一般认为是8岁左右，但少数人认为是在8岁以前或一直延续到身体停止生长时为止。出生后也可继续形成新的细支气管、呼吸性细支气管和肺泡管。在3岁以前，肺体积的增加主要是肺泡的数目增多。3～8岁，肺泡的数目和体积都增加，以后则只是肺泡体积的增大。
在肺泡发育的同时，结缔组织纤维也在发生。早期的纤维大部分是胶原纤维，26周后弹性纤维增多并围绕于肺泡囊的开口处，以后弹性纤维仍继续增多形成网架，如干扰弹性纤维的形成则可影响肺泡的大小和数目。
胎儿出生前，可将羊水和呼吸道的分泌物吸入肺内，因此肺泡内有液体。分娩时或出生后，一部分液体因胸部的压力而经鼻、口排出，其余进入肺泡毛细血管或经围绕在小支气管外的淋巴管、血管而被清除。由于胎儿肺中没有空气而有液体，组织又较致密，故放在水中可下沉，这一事实对于法医鉴别胎儿是否死后出生有一定意义。