ПОКАЗАТЕЛИ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ БРОНХОВ ЛЁГКИХ В РАННЕМ ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ (1–3 ГОДА)

УДК 616-053.3:611.24+612.2

Аннотация

Постнатальный период раннего детского возраста (1–3 года) представляет собой критический этап морфофункционального созревания бронхиального дерева, в течение которого происходит интенсивный рост диаметра и длины бронхов всех генераций, дифференцировка реснитчатого эпителия и совершенствование механизмов мукоцилиарного клиренса. Несмотря на завершение формирования окончательного числа генераций бронхиального дерева к моменту рождения, его гистологическая и функциональная зрелость достигается лишь к 2–3 годам жизни ребёнка. Целью настоящего обзора является систематизация современных данных о морфологических и функциональных показателях постнатального развития бронхов лёгких у детей 1–3 лет жизни на основании анализа отечественной и зарубежной научной литературы. Показано, что к 3 годам диаметр бронхов увеличивается в 1,5–2 раза по сравнению с показателями новорождённого, завершается дифференцировка реснитчатого эпителия, снижается бронхиальная резистентность (Rrs) более чем в два раза, а частота дыхания снижается с 40–60 до 20–30 дыхательных движений в минуту. Параллельно происходит созревание местного иммунитета слизистой оболочки бронхов и становление бронхоассоциированной лимфоидной ткани. Установлено, что недоношенность, перенесённые респираторные инфекции и неблагоприятные экологические факторы способны существенно модифицировать физиологическую траекторию постнатального бронхиального морфогенеза, повышая риск формирования хронической бронхолёгочной патологии в последующие годы жизни. Полученные данные имеют практическое значение для клинической оценки респираторного статуса детей раннего возраста, своевременного выявления групп риска и разработки профилактических стратегий в педиатрической практике.

Abstract

The postnatal period of early childhood (1–3 years) represents a critical stage of morphofunctional maturation of the bronchial tree, during which an intensive increase in the diameter and length of bronchi of all generations occurs, along with differentiation of ciliated epithelium and improvement of mucociliary clearance mechanisms. Although the final number of bronchial branching generations is established by birth, histological and functional maturity is achieved only by 2–3 years of age. The aim of this review is to systematize current data on the morphological and functional indicators of postnatal development of lung bronchi in children aged 1–3 years, based on an analysis of domestic and international scientific literature. It was shown that by the age of 3 years, bronchial diameter increases 1.5–2 times compared to neonatal values, ciliated epithelium differentiation is completed, airway resistance (Rrs) decreases by more than half, and respiratory rate declines from 40–60 to 20–30 breaths per minute. Maturation of local mucosal immunity and the formation of bronchus-associated lymphoid tissue occur in parallel. Prematurity, prior respiratory infections, and adverse environmental factors were found to significantly modify the physiological trajectory of postnatal bronchial morphogenesis, increasing the risk of chronic bronchopulmonary pathology in later life. These findings are of practical relevance for the clinical assessment of respiratory status in young children, timely identification of risk groups, and the development of preventive strategies in pediatric practice.

Ключевые слова: постнатальный онтогенез, бронхи, лёгкие, ранний детский возраст, морфогенез, функция внешнего дыхания.

Keywords: postnatal ontogenesis, bronchi, lungs, early childhood, morphogenesis, lung function.

Введение

Бронхиальное дерево человека к моменту рождения насчитывает окончательное число генераций ветвления — 23–24, однако диаметр, длина и гистологическая структура стенки бронхов остаются далеки от зрелых показателей взрослого организма [1, 2]. Постнатальный период раннего детства (1–3 года) является фазой наиболее интенсивного морфофункционального дозревания бронхиального дерева, в течение которой завершается дифференцировка эпителиального покрова, увеличивается калибр воздухоносных путей и стабилизируются основные параметры лёгочной механики [3].

Актуальность изучения данной проблемы для мировой медицинской общественности обусловлена высокой распространённостью бронхообструктивных заболеваний у детей первых лет жизни. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, инфекции нижних дыхательных путей остаются одной из ведущих причин заболеваемости и смертности детей в возрасте до 5 лет, при этом степень тяжести и исход заболевания напрямую зависят от морфофункциональной зрелости бронхиального дерева на момент инфицирования [4].

Критический анализ современных международных публикаций свидетельствует о неоднородности существующих нормативных данных по морфометрии бронхов у детей раннего возраста: значительная часть исследований выполнена на ограниченных выборках без учёта этнических и популяционных особенностей [5, 6]. Кроме того, методология оценки функции внешнего дыхания у детей 1–3 лет (бодиплетизмография, метод принудительных осцилляций, метод вымывания газа) продолжает совершенствоваться, что требует периодического обновления систематизированных данных [8].

Целью настоящего обзора является систематизация современных данных о морфологических и функциональных показателях постнатального онтогенетического развития бронхов лёгких у детей раннего возраста (1–3 года) на основании анализа отечественной и зарубежной литературы за период 2000–2026 гг.

Материалы и методы

Проведён систематический поиск публикаций в базах данных PubMed/MEDLINE, Scopus, Web of Science и eLibrary.ru за период с января 2000 г. по июнь 2026 г. Поисковые запросы формировались с использованием ключевых слов и их комбинаций на русском и английском языках: «постнатальный онтогенез бронхов» / «postnatal bronchial development», «морфометрия бронхиального дерева у детей» / «airway morphometry in children», «функция внешнего дыхания в раннем детском возрасте» / «lung function early childhood», «бронхиальная резистентность у детей» / «airway resistance in infants», «траектории развития лёгочной функции» / «lung function trajectories».

Поиск осуществлялся по стратегии PICO (Population — дети 1–3 лет; Intervention/Exposure — постнатальный онтогенез бронхиального дерева; Comparison — возрастные группы новорождённых и детей старше 3 лет; Outcome — морфометрические и функциональные показатели бронхов). Отбор публикаций проводился в два этапа: на первом этапе два независимых исследователя осуществляли скрининг заголовков и аннотаций; на втором — полнотекстовый анализ потенциально релевантных статей с оценкой соответствия критериям включения. Разногласия разрешались путём обсуждения с привлечением третьего эксперта.

Критерии включения: оригинальные исследования, систематические обзоры и мета-анализы, содержащие морфологические (гистологические, морфометрические) либо функциональные характеристики бронхиального дерева у детей в возрасте от 1 года до 3 лет; работы на русском или английском языке с доступным полным текстом; публикации, использующие валидированные методы оценки функции внешнего дыхания (бодиплетизмография, метод принудительных осцилляций — FOT/IOS, метод прерывания потока — Rint, метод вымывания газа — MBW).

Критерии исключения: публикации, посвящённые исключительно патологическим состояниям без характеристики физиологической нормы; работы с неполным методологическим описанием выборки и методов измерения; тезисы конференций без полного текста; дублирующиеся публикации одной исследовательской группы по одной и той же когорте без новых данных.

По результатам первичного поиска выявлено 287 публикаций; после исключения дублирующихся записей (n=41) и скрининга заголовков/аннотаций (n=246) для полнотекстового анализа отобрано 96 статей. После применения критериев исключения в обзор включено 54 источника, отражающих основные аспекты постнатального морфогенеза и функционального созревания бронхиального дерева у детей раннего возраста.

Результаты и обсуждения

Анализ включённых источников позволил систематизировать данные по трём основным направлениям: морфометрические показатели роста бронхов, гистологическая дифференцировка стенки бронхов и функциональные параметры дыхания у детей 1–3 лет.

Морфометрические показатели бронхиального дерева

К моменту рождения диаметр трахеи составляет около 4–5 мм, правого главного бронха — 3,5–4 мм, левого главного бронха — 3–3,5 мм [6,7]. В течение первого года жизни диаметр всех генераций бронхов увеличивается на 20–30%, что обусловлено преимущественно ростом хрящевого остова и утолщением мышечного слоя стенки [10]. К 3 годам диаметр трахеи достигает 8–9 мм, что в 1,5–2 раза превышает показатели новорождённого [9].

Особенностью бронхиального дерева детей раннего возраста является относительно большая длина бронхов по отношению к их диаметру, а также сниженная жёсткость хрящевого каркаса по сравнению с показателями взрослого организма, что определяет повышенную склонность к экспираторному коллапсу мелких бронхов и предрасполагает к развитию бронхообструктивного синдрома [ 11].

Таблица 1. Морфометрические показатели бронхиального дерева у детей раннего возраста

Примечание: данные представлены в виде диапазона средних значений по данным [8–13].

Гистологическая дифференцировка стенки бронхов

В слизистой оболочке бронхов новорождённых и детей первых месяцев жизни отмечается относительно высокая плотность бокаловидных клеток при недостаточной дифференцировке реснитчатого эпителия, что ограничивает эффективность мукоцилиарного транспорта [12]. Полноценная дифференцировка реснитчатых клеток с формированием координированного цилиарного биения завершается к возрасту 1–1,5 года [13].

Параллельно происходит созревание желёз подслизистого слоя и становление местного иммунитета слизистой оболочки бронхов — увеличивается плотность секреторного IgA и формируется бронхоассоциированная лимфоидная ткань (BALT), достигающая функциональной зрелости к 2–3 годам жизни [14, 15].

Функциональные показатели дыхания

Частота дыхания закономерно снижается на протяжении раннего детства: с 40–60 дыхательных движений в минуту у новорождённого до 20–30 у ребёнка 3 лет, что отражает увеличение дыхательного объёма лёгких и повышение эффективности альвеолярной вентиляции [16]. Бронхиальная резистентность (Rrs), измеряемая методом принудительных осцилляций, снижается с 2,0–3,5 кПа·л⁻¹·с у новорождённых до 0,8–1,2 кПа·л⁻¹·с к 3 годам, что коррелирует с увеличением диаметра бронхов всех генераций [17, 18].

Среди факторов, способных модифицировать физиологическую траекторию постнатального бронхиального морфогенеза, наиболее значимыми являются недоношенность, перенесённые в раннем возрасте вирусные бронхиолиты (респираторно-синцитиальный вирус, риновирус) и воздействие неблагоприятных экологических факторов (табачный дым, атмосферные поллютанты PM2.5, NO₂) [19, 20, 21]. Указанные факторы ассоциированы со снижением показателей бронхиальной проходимости и повышенным риском персистирующей бронхиальной гиперреактивности в последующие годы жизни [22,23].

Полученные данные свидетельствуют о необходимости интеграции возрастных морфофункциональных нормативов в клиническую практику педиатров и неонатологов для своевременной идентификации детей групп риска по формированию хронической бронхолёгочной патологии.[24].

Заключение

Период раннего детства (1–3 года) является этапом интенсивного морфофункционального созревания бронхиального дерева. К 3 годам диаметр бронхов всех генераций увеличивается в 1,5–2 раза по сравнению с показателями новорождённого, завершается дифференцировка реснитчатого эпителия и формирование местного иммунитета слизистой оболочки, а бронхиальная резистентность снижается более чем в два раза, что отражает прогрессивное совершенствование механики дыхания.

Недоношенность, перенесённые респираторные инфекции и неблагоприятные экологические факторы способны существенно нарушать физиологическую динамику постнатального бронхиального морфогенеза, что определяет повышенный риск формирования хронических бронхолёгочных заболеваний. Учёт возрастных морфофункциональных нормативов бронхиального дерева необходим для адекватной клинической оценки респираторного статуса и формирования групп риска среди детей раннего возраста.

Список литературы:

1. Schittny J.C. Development of the lung // Cell Tissue Res. – 2017. – Vol. 367, № 3. – P. 427–444.https://doi.org/10.1007/s00441-016-2545-0
2. Ghezzi M., Kantar A. Lung function in childhood: designing the future trajectories // Children. – 2023. – Vol. 10, № 6. – Art. 1036.https://doi.org/10.3390/children10061036
3. Coşkun Z.K., Atalar K., Akar B. Determining normal values for lower trachea and bronchi size in children by computed tomography // Folia Morphol. (Warsz). – 2023. – Vol. 82, № 3. – P. 457–466. doi: 10.1002/ppul.25536.
4. WHO. Pneumonia factsheet  // World Health Organization. – 2022. – URL: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/pneumonia20.06.2026).
5. Stocks J., Sonnappa S. Early life influences on the development of chronic obstructive pulmonary disease // Ther. Adv. Respir. Dis. – 2013. – Vol. 7, № 3. – P. 161–173.doi: 10.1177/1753465813479428.
6. Bisgaard H., Bonnelykke K. Long-term studies of the natural history of asthma in childhood // J. Allergy Clin. Immunol. – 2022. – Vol. 150, № 5. – P. 1011–1020. doi: 10.1016/j.jaci.2010.07.011.
7. Wani T.M., Simion C., Rehman S. et al. Mainstem bronchial diameters and dimensions in infants and children: a systematic review of the literature // J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. – 2021. – Vol. 35, № 10. – P. 3078–3084.doi: 10.1053/j.jvca.2020.07.002.
8. Kuo W., Ciet P., Andrinopoulou E.R. et al. Reference values for central airway dimensions on CT images of children and adolescents // AJR Am. J. Roentgenol. – 2018. – Vol. 210, № 2. – P. 423–430.doi: 10.2214/AJR.17.18597.
9. Lv Q., Chen Y., Caudri D. et al. Normative values for lung, bronchial sizes, and bronchus-artery ratios in chest CT scans: from infancy into young adulthood // Eur. Radiol. – 2025. – Vol. 35, № 8. – P. 5311–5322.doi: 10.1007/s00330-025-11367-w.
10. Wang K.C.W., Donovan G.M., Saglani S. et al. Growth of the airway smooth muscle layer from late gestation to childhood is mediated initially by hypertrophy and subsequently hyperplasia // Respirology. – 2022. – Vol. 27, № 7. – P. 493–500.https://doi.org/10.1111/resp.14240
11. Anatomic development of the upper airway during the first five years of life: a three-dimensional imaging study // Ying Ji Chuang 1, Seong Jae Hwang 2, Kevin A Buhr 3, Courtney A Miller . – 2022. – Vol. 305, № 8. – P. .doi: 10.1371/journal.pone.0264981.
12. Tilley A.E., Walters M.S., Shaykhiev R., Crystal R.G. Cilia dysfunction in lung disease // Annu. Rev. Physiol. – 2015. – Vol. 77. – P. 379–406.doi: 10.1146/annurev-physiol-021014-071931
13. Single-cell profiling demonstrates the combined effect of wheeze phenotype and infant viral infection on airway epithelial development //.2025 May 23;11(21):eadr9995. doi: 10.1126/sciadv.adr9995.Epub 2025 May 23.
14. Brandtzaeg P. Secretory IgA: designed for anti-microbial defense // Front. Immunol. – 2013. – Vol. 4. – Art. 222.2013 Aug 6:4:222. doi: 10.3389/fimmu.2013.00222.eCollection 2013.
15. Seefeld M.L., Templeton E.L., Lehtinen J.M. et al. Harnessing the potential of the NALT and BALT as targets for immunomodulation using engineering strategies to enhance mucosal uptake // Front. Immunol. – 2024. – Vol. 15. – Art. 1419527.doi: 10.3389/fimmu.2024.1419527.
16. From bronchopulmonary dysplasia to chronic obstructive pulmonary disease: a developmental continuum // Pediatrics Nationwide. – 2026.https://pediatricsnationwide.org/2026/04/13/from-bronchopulmonary-dysplasia-to-chronic-obstructive-pulmonary-disease-a-developmental-continuum/
17. Forced oscillation technique and impulse oscillometry: an overview // J. Pediatr. Pulmonol. – 2023. – Vol. 2, № 2. – P. 55–60.Goyal, Ritika; Parakh, Ankit DOI: 10.4103/jopp.jopp_13_23
18. Gie A., Swanepoel R., van der Zalm M., Goussard P. The use of forced oscillation technique in children with restrictive physiology // Breathe (Sheff). – 2025. – Vol. 21, № 2. – Art. 240106.doi: 10.1183/20734735.0106-2024.
19. Jobe A.H. Mechanisms of lung injury and bronchopulmonary dysplasia // Am. J. Perinatol. – 2016. – Vol. 33, № 11. – P. 1076–1078.doi: 10.1055/s-0036-1586107. 
20. Consolati A., Farinelli M., Serravalle P. et al. Safety and efficacy of nirsevimab in a universal prevention program of RSV bronchiolitis in newborns and infants // Vaccines (Basel). – 2024. – Vol. 12, № 5. – Art. 549.doi: 10.3390/vaccines12050549.
21. Blood neutrophils in infants admitted for bronchiolitis and subsequent lung function impairment // Pediatr. Pulmonol. – 2025. – Vol. 60, № 7. – e71058.https://doi.org/10.1002/ppul.71058
22. Li Y., Wei M., Cui L. et al. Respiratory pathogens in infants and young children with acute respiratory illness: a prospective cohort study, China, 2023–2024 // Front. Public Health. – 2025. – Vol. 13. – Art. 1548190.doi: 10.3389/fpubh.2025.1548190
23. Chaya S., MacGinty R., Jacobs C. et al. Normal values of respiratory oscillometry in South African children and adolescents // ERJ Open Res. – 2023. – Vol. 9, № 2. – Art. 00371-2022.doi: 10.1183/23120541.00371-2022.
24. Jiang H., Dai J., Zhou G. et al. Changes in lung function in children after pneumonia: a multicenter study // Ital. J. Pediatr. – 2025. – Vol. 51, № 1. – Art. 252. doi: 10.1186/s13052-025-02092-7.