胎児の呼吸器系の発達

胎児の呼吸器系の発達とは、出生前に肺が形成され、空気呼吸の準備が整う過程である。妊娠期間中、肺は空気ではなく分泌された液体で満たされており、この液体と胎児の周期的な呼吸運動が、肺の成長の大きさや気道および肺胞の形状を調節する。ガス交換自体は、出生まで胎盤を介して行われる。

Definition

胎児の呼吸器系の発達とは、出生後にガス交換が可能な肺となることを最終目標として、発達中の気道を拡張させる液体の量と胎児呼吸運動によって部分的に促進される、肺の出生前の成長および構造的・生化学的成熟である。

Scope

本項目では、肺成長の発達段階、肺の拡張を維持する胎児肺液の役割、胎児呼吸運動の寄与、および肺の空気呼吸の準備を整えるサーファクタント産生細胞の成熟について述べる。胎児肺の発達を正常な生理学として扱い、早産や胎児疾患の管理に関する手引きではない。

Core questions

• 胎児の肺がどのくらいの大きさまで成長するかを決定する要因は何か？
• 胎児肺液とは何か、なぜ肺の成長にとって重要なのか？
• 胎児呼吸運動は肺の発達にどのように影響するか？
• 胎児の肺はどのようにして空気呼吸の生化学的準備を整えるのか？

Key concepts

• 肺発達の段階
• 胎児肺液
• 肺の拡張と基礎肺容量
• 胎児呼吸運動
• サーファクタントの成熟
• 不十分な拡張による肺低形成

Mechanisms

胎児の肺は、発達中の気道と肺胞を拡張させる液体を内腔に分泌する。この液体の量と圧力は肺の成長の主要な決定因子であり、実験的に液体を排出すると肺のサイズが減少し、その量を増加させる閉塞は肺を拡大させる。胎児呼吸運動、すなわち横隔膜の周期的な収縮は、肺の拡張維持と正常な成長に寄与する。妊娠が進むにつれて、II型肺胞細胞が分化し、肺が空気で満たされたときに表面張力を低下させる表面活性物質である肺サーファクタントを産生する。出生時のサーファクタント不足は、AveryとMeadが未熟な肺で特定した表面張力の問題の根底にある。

Clinical relevance

胎児の肺がどのように成長し成熟するかについての知識は、肺の成長やサーファクタントの成熟が不完全な状態を理解するための生理学的背景を提供する。本項目は正常な発達生理学を記述するものであり、教育的な文脈であり、いかなる胎児または新生児の状態の診断や管理の根拠となるものではない。

History

胎児肺の発達について知られていることの多くは、胎児のヒツジを用いた実験から得られたものであり、肺が液体で満たされており、この液体の量を変更すると肺の成長が変化することが示された。AveryとMeadによる1959年の観察では、未熟な肺が異常な表面特性を持つことが示され、サーファクタント欠乏と、そのような肺が空気で満たされることの困難さが関連付けられ、胎児肺成熟の中心的なテーマが形成された。

Key figures

• Richard Harding
• Stuart B. Hooper
• Mary Ellen Avery
• Jere Mead

Seminal works

• harding-1996
• hooper-1995
• avery-mead-1959

Frequently asked questions

胎児は子宮内で呼吸するのか？

胎児は肺の成長を助ける周期的な呼吸運動を行うが、空気を呼吸するわけではない。肺は液体で満たされており、ガス交換は出生まで胎盤を介して行われる。

胎児肺液はなぜ重要なのですか？

この液体は発達中の肺を拡張させ、その拡張の程度が肺の成長の主要な決定因子となる。拡張が少なすぎると、肺が小さく未発達になることと関連している。