作者丨刘江勤、陈超
图片丨来源于文献
肺的基本功能是完成氧和二氧化碳交换以适应细胞有氧呼吸的需要。成人氧耗量波动范围为安静时的ml/分～运动高峰时的ml/分。为了适应这些代谢需求，成人气体交换区表面积可达50～m2，容量达2.5～3L。需要有一个表面积较大和较薄的肺泡-毛细血管界膜，使氧和二氧化碳的有效扩散。因此，肺发育的目标如下：
?首先是扩大肺表面积以满足这些需求。
?第二是使腺泡到红细胞的扩散距离最小化。
?第三是在肺泡上皮表面产生一层保护性含水屏障。
?第四是清除微生物和变应原的防御机制以免上皮细胞感染或损伤。
这些肺功能的正确发育和整合对新生儿的存活和健康至关重要。本章着重介绍易使早产儿发生疾病和肺损伤的每项功能的发育情况。
肺发育开始于妊娠早期（第25天），延续至儿童期。肺发育可分为五个阶段：胚胎期、假腺体形成期、管道形成期、终末囊泡期和肺泡期。各阶段的时间没有精确界限，各个阶段间可能存在相当大的重叠。
胎儿和生后肺发育的时间线。
气道和气体交换表面的发育
胚芽期是肺发育的初始阶段，它是以肺芽和初始假定气道形成为标志的。在人类孕25天时，肺芽以腹侧前肠喉气管沟的形式开始发育，数天内，该沟闭合，仅存附着于前肠的空腔所在的区域为发育中的咽下部和喉。
由上皮和周围间充质组成的肺芽开始连续分枝，形成传导性的气道和五个原始肺叶（左侧两个，右侧三个）。气管食管瘘和气管闭锁、狭窄是喉气管沟分割错误的结果，而肺芽分割失败同样会导致肺不发育，典型表现为右肺不发育。
分枝继续进入肺发育的假腺体期。孕第7周时，气管和段、亚段支气管明显发育。至第16周末，所有支气管分割结束。重要需要记住的是，虽然伴随胎儿和新生儿成长，气道必定加大（从出生到成人，气道直径和长度将增加2~3倍），但在孕16周以后，大气道分支将终止。
胸腹膜管关闭是假腺体期的关键事件。孕第7周胸腹膜管关闭，从而使胸腔与腹腔分隔开来，关闭失败可引起膈缺陷，使两个腔隙间仍有关联；孕第10周时，中肠回到腹腔，如发生缺陷，腹腔内容物可进入胸腔，限制肺生长的空间。
先天性膈疝导致同侧肺发育不良的肺膈缺损，从而使肠和实质脏器转移到胸部。由于腹腔脏器中在胸腔内的积累从而导致肺发育不良也可以延伸到侧肺纵隔。
管道形成期是以传导性气道完成了通过终末细支气管水平为标记的，原始气体交换单位的发育不再带有支持性软骨结构。腺泡是肺的气体交换单位，包含一个呼吸性细支气管和所有与之相关的肺泡管和肺泡。终末细支气管和所有与之相关的腺泡结构组成一个小叶。
在管道形成期，最远端含气腔的分枝在较有限的基础上继续进行，最终形成总共23级分枝。
在囊泡期（孕24~38周），气腔、毛细血管和间充质的关系的发展更显著了，促使肺泡毛细血管膜约在24周时充分参与气体交换（0.6μm）。除了这一点，气体交换的效率是由可用的表面积的测定。
终末囊泡的加长和加宽可扩展气体交换的表面积。每一个球囊由光滑的以墙围绕的含气腔和包含一个双毛细血管网的增厚的间质空间组成。这些会产生2~3个肺泡管，进一步扩展表面积。这些原始的气体交换单位不断扩展到人类妊娠第三个月。因此，人类的肺在结构上没有完全成熟，即使足月分娩。
生后肺发育可再分为额外的阶段。最早在孕36周时，真肺泡浮出水面，这标志肺发育进入肺泡阶段。原发性肺泡的发展伴随着通过间隔或二次波峰形成的气体交换面积进一步扩大（见肺泡化，后面）。
生后肺泡化扩展在1~2岁期间。随着通过剩余时期第二次肺泡更适度的增加，大量肺泡化的初始阶段发生在生后前6个月。婴儿的肺的肺泡不同于成人肺泡，这些不成熟的二次肺泡含双毛细管床，而成人肺泡仅有一个单一的毛细血管床。
肺血管成熟化是出生后的下一个发展阶段，它发生在少数生后生命的第1个月~3岁（见肺血管，后面）。
关于肺泡化完成的时间存在相当大的争议。估计在人类范围可从最早到2岁最晚到20岁。当成年动物和人类切除全肺，观察到肺泡扩张来适应，从而得到上述结论。
晚期肺泡化是指在微血管系统成熟后获得的肺泡。在肺的胸膜下区域和类似于次级嵴的形成的可能的调控机制证实了此活动。
肺泡的增加不是扩大肺的表面面积的唯一方法。当肺泡化减少超过人类的生命的第一个3年，肺的成长继续扩大气体交换面积。2岁到成年期间，肺组织膨胀肺容积量大致相当于小孩体重的增加。
因此，由于胎儿肺发育、产后肺发育和肺的生长的组合进展，发育编程从胎儿肺到婴儿、成人所需要的细胞有氧呼吸的成长需求是气体交换的表面面积扩大的巨大潜力。无论是否伴随肺损伤，早产后在何种程度上利用这些发育机制是一个热点研究课题。
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