Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы у детей. Особенности строения и функции дыхательной системы у детей

Запасы кислорода в организме очень ограничены, и их хватает на 5-6 мин. Обеспечение организма кислородом осуществляется в процессе дыхания. В зависимости от выполняемой функции различают 2 основные части легкого: проводящую часть для подачи воздуха в альвеолы и выведения его наружу и дыхательную часть, где происходит газообмен между воздухом и кровью. К проводящей части относят гортань, трахею, бронхи, т. е. бронхиальное дере­во, а к собственно дыхательной - ацинусы, состоящие из приводящей бронхиолы, альвеолярных ходов и альвеол. Под внешним дыханием подра­зумевается обмен газов между атмосферным воздухом и кровью капилляров легких. Он осуществляется посредством простой диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану вследствие разницы давления кислорода во вдыхаемом (атмосферном) воздухе и венозной крови, притекающей по легочной артерии в легкие из правого желудочка (табл.2).

Таблица 2

Парциальное давление газов во вдыхаемом и альвеолярном воздухе, артериальной и венозной крови (мм.рт.ст.)

Показатель	Вдыхаемый воздух	Альвеолярный воздух	Артериальная кровь	Венозная кровь
РО 2
РСО 2
Р N 2
РН 2 О
Общее давление

Разница давления кислорода в альвеолярном воздухе и венозной крови, протекающей по легочным капиллярам, составляет 50 мм рт. ст. Это обеспе­чивает переход кислорода в кровь через альвеолярно-капиллярную мембра­ну. Разница давления углекислого газа обусловливает его переход из веноз­ной крови в альвеолярный воздух. Эффективность функции системы внеш­него дыхания определяется тремя процессами: вентиляцией альвеолярного пространства, адекватным вентиляции легких капиллярным кровотоком (перфузией), диффузией газов через альвеолярно-капиллярную мембрану. По сравнению со взрослыми, у детей, особенно первого года жизни, имеют­ся выраженные отличия внешнего дыхания. Это объясняется тем, что в постнатальном периоде происходит дальнейшее развитие респираторных отделов легких (ацинусов), где происходит газообмен. Кроме того, у детей имеются многочисленные анастомозы между бронхиальными и легочными артериями и капиллярами, что является одной из причин шунтирования крови, минуя альвеолярные пространства.

В настоящее время функцию внешнего дыхания оценивают по следующим группам показателей.

Легочная вентиляция - частота (f), глубина (Vt), минутный объем ды­хания (V), ритм, объем альвеолярной вентиляции, распределение вды­хаемого воздуха.

Легочные объемы - жизненная емкость легких (ЖЕЛ, Vc), общая ем­кость легких, резервный объем вдоха (РОвд, IRV), резервный объем выдоха (РОвыд, ERV), функциональная остаточная емкость (ФОЕ), остаточный объем (ОО).

Механика дыхания - максимальная вентиляция легких (МВЛ, Vmax), или предел дыхания, резерв дыхания, форсированная жизненная ем­кость легких (FEV) и ее отношение к ЖЕЛ (индекс Тиффно), бронхи­альное сопротивление, объемная скорость вдоха и выдоха при спокой­ном и форсированном дыхании.

Легочный газообмен - величина потребления кислорода и выделения углекислого газа в 1 мин, состав альвеолярного воздуха, коэффициент использования кислорода.

Газовый состав артериальной крови - парциальное давление кислорода (РО 2) и углекислого газа (РСО 2), содержание оксигемоглобина в кро­ви и артериовенозная разница по гемоглобину и оксигемоглобину.

Глубина дыхания, или дыхательный объем (ДО, или Vt, в мл), у детей как в абсолютных, так и относительных числах значительно меньше, чем у взрослого человека (табл. 3).

Таблица 3

Дыхательный объем у детей в зависимости от возраста

Возраст	Дыхательный объем у детей, мл
			По Н. А. Шалкову
	Абс. число	На 1 кг массы тела	Абс. число	На 1 кг массы тела
Новорожденный
Взрослые

Это объясняется двумя причинами. Одной из них, естественно, является небольшая масса легких у детей, которая увеличивается с возрастом, причем в течение первых 5 лет в основном за счет новообразования альвеол. Другой, не менее важной причиной, объясняющей поверхностное дыхание детей раннего возраста, являются особенности строения грудной клетки (передне- задний размер приблизительно равен боковому, ребра от позвоночника от­ходят почти под прямым углом, что ограничивает экскурсию грудной клетки и изменение объема легких). Последний изменяется благодаря преимущест­венно движению диафрагмы. Увеличение дыхательного объема в покое мо­жет свидетельствовать о дыхательной недостаточности, а его снижение - о рестриктивной форме дыхательной недостаточности или ригидности груд­ной клетки. В то же время потребность в кислороде у детей значительно вы­ше, чем у взрослых, что зависит от более интенсивного обмена веществ. Так, у детей первого года жизни потребность в кислороде на 1 кг массы тела составляет приблизительно около 7,5-8 мл/мин, к 2 годам она несколько возрастает (8,5 мл/мин), к 6 годам достигает максимальной величины (9,2 мл/мин), а затем постепенно снижается (в 7 лет - 7,9 мл/мин, 9 лет - 6,8 мл/мин, 10 лет - 6,3 мл/мин, 14 лет - 5,2 мл/мин). У взрослого она со­ставляет всего 4,5 мл/мин на 1 кг массы тела. Поверхностный характер ды­хания, его неритмичность компенсируются большей частотой дыхания (f). Так, у новорожденного - 40-60 дыханий в 1 мин, у годовалого - 30-35, у 5-летнего - 25, 10-летнего - 20, у взрослого - 16-18 дыханий в 1 мин. Час­тота дыхания отражает компенсаторные возможности организма, но в соче­тании с малым дыхательным объемом тахипноэ свидетельствует о дыхатель­ной недостаточности. Благодаря большей частоте дыхания, на 1 кг массы те­ла минутный объем дыхания значительно выше у детей, особенно раннего возраста, чем у взрослых. У детей до 3 лет минутный объем дыхания почти в 1,5 раза больше, чем у 11-летнего ребенка, и в 2 с лишним раза, чем у взрос­лого (табл. 4).

Таблица 4

Минутный объем дыхания у детей

Показатели	Новорож­ денные	3 мес	6 мес	1 год	3 года	6 лет	11 лет	14 лет	Взрослые
МОД, см
МОД на 1 кг массы тела

Наблюдения за здоровыми и детьми, больными пневмонией, показали, что при низких температурах (0...5° С) отмечается урежение дыхания при со­хранении его глубины, что является, по-видимому, наиболее экономным и эффективным дыханием для обеспечения организма кислородом. Интерес­но отметить, что теплая гигиеническая ванна вызывает повышение вентиля­ции легких в 2 раза, причем это повышение происходит преимущественно за счет нарастания глубины дыхания. Отсюда становится вполне понятным предложение А. А. Киселя (выдающегося советского педиатра), которое он сделал еще в 20-х годах прошлого века и которое получило распространение в педиатрии, широко использовать лечение пневмоний холодным свежим воздухом.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, Vc), т. е. количество воздуха (в милли­литрах), максимально выдыхаемого после максимального вдоха (определя­ется спирометром), у детей значительно ниже, чем у взрослых (табл. 5).

Таблица 5

Жизненная емкость легких

Возраст	ЖЕЛ, мл	Объемы, мл
		дыхательный	резервный выдох	резервный вдох
4 года
6 лет
Взрослый

Если сравнить величины жизненной емкости легких с объемом дыхания в спокойном положении, то оказывается, что дети в спокойном положении используют лишь около 12,5% ЖЕЛ.

Резервный объем вдоха (РОвд, IRV) - максимальный объем воздуха (в миллилитрах), который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.

Для его оценки имеет большое значение отношение РОвд к ЖЕЛ (Vc). У детей в возрасте от 6 до 15 лет РОвд/ЖЕЛ колеблется от 55 до 59%. Сниже­ние этого показателя наблюдается при рестриктивных (ограничительных) поражениях, особенно при снижении эластичности легочной ткани.

Резервный объем выдоха (РОвыд, ERV) - максимальный объем воздуха (в миллилитрах), который можно выдохнуть после спокойного вдоха. Так же, как и для резервного объема вдоха, для оценки РОвыд (ERV) имеет значение его отношение к ЖЕЛ (Vc). У детей в возрасте от 6 до 15 лет РОвыд/ЖЕЛ со­ставляет 24-29% (увеличивается с возрастом).

Жизненная емкость легких уменьшается при диффузных поражениях лег­ких, сопровождающихся снижением эластической растяжимости легочной ткани, при увеличении бронхиального сопротивления или уменьшении ды­хательной поверхности.

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ, FEV), или объем фор­сированного выдоха (ОФВ, л/с), - количество воздуха, которое может быть выдохнуто при форсированном выдохе после максимального вдоха.

Индекс Тиффно (FEV в процентах) - отношение ОФВ к ЖЕЛ (FEV%), в норме за 1 с ОФВ составляет не менее 70% фактической ЖЕЛ.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ, Vmax), или предел дыхания, - максимальное количество воздуха (в миллилитрах), которое может быть провентилировано за 1 мин. Обычно этот показатель исследуют в течение 10 с, так как могут возникнуть признаки гипервентиляции (головокружение, рвота, обморочное состояние). МВЛ у детей значительно меньше, чем у взрослых (табл. 6).

Таблица 6

Максимальная вентиляция легких у детей

Возраст, годы	Средние данные, л/мин	Возраст, годы	Средние данные, л/мин

Так, у ребенка 6 лет предел дыхания почти в 2 раза меньше, чем у взрос­лого. Если известен предел дыхания, то не представляет затруднений вычис­лить величину резерва дыхания (из предела вычитают величину минутного объема дыхания). Меньшая величина жизненной емкости и учащенное ды­хание значительно снижают резерв дыхания (табл. 7).

Таблица 7

Резерв дыхания у детей

Возраст, годы	Резерв дыхания, л/мин	Возраст, годы	Резерв дыхания, л/мин

Об эффективности внешнего дыхания судят по разнице содержания кис­лорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Так, эта раз­ница у детей первого года жизни составляет всего 2-2,5%, в то время как у взрослых она достигает 4-4,5%. В выдыхаемом воздухе у детей раннего воз­раста содержится меньше и углекислого газа - 2,5%, у взрослых - 4%. Та­ким образом, дети раннего возраста за каждое дыхание поглощают меньше кислорода и выделяют меньше углекислого газа, хотя газообмен у детей бо­лее значителен, чем у взрослых (в пересчете на 1 кг массы тела).

Большое значение в суждении о компенсаторных возможностях системы внешнего дыхания имеет коэффициент использования кислорода (КИО 2) - количество поглощенного кислорода (ПО 2) из 1 л вентилируемого воздуха.

КИО 2 =ПО 2 (мл/мин) / МОД (л/мин).

У детей до 5 лет КИО 2 равен 31-33 мл/л, а в возрасте 6-15 лет - 40 мл/л, у взрослых - 40 мл/л. КИО 2 зависит от условий диффузии кислорода, объе­ма альвеолярной вентиляции, от координации легочной вентиляции и кро­вообращения в малом круге.

Транспорт кислорода от легких к тканям осуществляется кровью, в основном в виде химического соединения с гемоглобином - оксигемоглобина и в меньшей мере - в растворенном состоянии. Один грамм гемогло­бина связывает 1,34 мл кислорода, следовательно, от количества гемоглобина зависит объем связанного кислорода. Поскольку у новорожденных в тече­ние первых дней жизни содержание гемоглобина выше, чем у взрослых, то и кислородсвязывающая способность крови у них выше. Это позволяет ново­рожденному пережить критический период - период становления легочно­го дыхания. Этому способствует также более высокое содержание фетально­го гемоглобина (HbF), который обладает большим сродством к кислороду, чем гемоглобин взрослого (НbА). После установления легочного дыхания содержание HbF в крови ребенка быстро уменьшается. Однако при гипок­сии и анемиях количество HbF вновь может увеличиваться. Это как бы ком­пенсаторное приспособление, оберегающее организм (особенно жизненно важные органы) от гипоксии.

Способность к связыванию кислорода гемоглобином определяется также температурой, pH крови и содержанием углекислого газа. При повышении температуры, снижении pH и нарастании РСО 2 кривая связывания смеща­ется вправо.

Растворимость кислорода в 100 мл крови при РО 2 , равном 100 мм рт. ст., составляет всего 0,3 мл. Растворимость кислорода в крови значительно воз­растает при повышении давления. Повышение давления кислорода до 3 атм обеспечивает растворение 6% кислорода, что достаточно для поддержания тканевого дыхания в состоянии покоя без участия оксигемоглобина. Этим приемом (оксибаротерапией) в настоящее время пользуются в клинике.

Кислород капиллярной крови диффундирует в ткани также благодаря градиенту давления кислорода в крови и клетках (в артериальной крови дав­ление кислорода составляет 90 мм рт. ст., в митохондриях клеток оно состав­ляет всего 1 мм рт. ст.).

Особенности тканевого дыхания изучены значительно хуже, чем осталь­ные этапы дыхания. Однако можно предполагать, что интенсивность ткане­вого дыхания у детей выше, чем у взрослых. Это косвенно подтверждается более высокой активностью ферментов крови у новорожденных по сравне­нию со взрослыми. Одной из существенных особенностей обмена веществ у детей раннего возраста является увеличение доли анаэробной фазы обмена веществ по сравнению с таковой у взрослых.

Парциальное давление углекислого газа в тканях выше, чем в плазме крови, вследствие непрерывности процессов окисления и освобождения уг­лекислого газа, поэтому Н 2 СО 3 легко поступает из тканей в кровь. В крови Н 2 СО 3 находится в виде свободной угольной кислоты, связанной с белками эритроцитов, и в виде гидрокарбонатов. При pH крови 7,4 соотношение свободной угольной кислоты и связанной в виде натрия гидрокарбоната (NаНСО 3) всегда составляет 1:20. Реакция связывания углекислого газа в крови с образованием Н 2 СО 3 , гидрокарбоната и, наоборот, выделение угле­кислого газа из соединений в капиллярах легких катализируется ферментом карбоангидразой, действие которой определяется pH среды. В кислой среде (т. е. в клетках, венозной крови) карбоангидраза способствует связыванию углекислого газа, а в щелочной (в легких), наоборот, разложению и выделе­нию его из соединений.

Активность карбоангидразы у недоношенных новорожденных составля­ет 10%, а у доношенных - 30% от активности у взрослых. Ее активность медленно повышается и лишь к концу первого года жизни достигает норм взрослого человека. Это объясняет тот факт, что при различных заболевани­ях (особенно легочных) у детей чаще наблюдается гиперкапния (накопление углекислого газа в крови).

Таким образом, процесс дыхания у детей имеет ряд особенностей. Они в значительной мере определяются анатомическим строением органов дыха­ния. Кроме того, у детей раннего возраста более низкая эффективность ды­хания. Все изложенные анатомические и функциональные особенности сис­темы органов дыхания создают предпосылки к более легкому нарушению дыхания, что ведет к дыхательной недостаточности у детей.

Дыхание плода. Во внутриутробной жизни плод получает 0 2 и удаляет С0 2 исключительно путем плацентарного кровообращения. Однако большая толщина плацентарной мембраны (в 10- 15 раз толще легочной мембраны) не позволяет выравнивать парциальные напряжения газов по обе ее стороны. У плода появляются ритмические, дыхательные движения частотой 38-70 в минуту. Эти дыхательные движения сводятся к небольшому расширению грудной клетки, которое сменяется более длительным спадением и еще более длительной паузой. Легкие при этом не расправляются, остаются спавшимися, альвеолы и бронхи заполнены жидкостью, которая секретируется альвеолоцитами. В межплевральной щели возникает лишь небольшое отрицательное давление в результате отхождения наружного (пристеночного) листка плевры и увеличение ее объема. Дыхательные движения плода происходят при закрытой голосовой щели, а поэтому в дыхательные пути околоплодная жидкость не попадает.

Значение дыхательных движений плода: 1) они способствуют увеличению скорости движения крови по сосудам и ее притоку к сердцу, а это улучшает кровоснабжение плода; 2) дыхательные движения плода способствуют развитию легких и дыхательной мускулатуры, т.е. тем структурам, которые понадобятся организму после его рождения.

Особенности транспорта газов кровью. Напряжение кислорода (Р0 2) в оксигенированной крови пупочной вены низкое (30-50 мм рт. ст.), понижено содержание оксигемоглобина (65-80%) и кислорода (10-150 мл/л крови), в связи с чем его еще меньше в сосудах сердца, мозга и других органов. Однако у плода функционирует фетальный гемоглобин (HbF), обладающий высоким сродством с 0 2 , что улучшает снабжение кислородом клеток за счет диссоциации оксигемоглобина при более низких значениях парциального напряжения газа в тканях. К концу беременности содержание HbF снижается до 40%. Напряжение углекислого газа (РС0 2) в артериальной крови плода (35-45 мм рт. ст.) низкое за счет гипервентиляции беременных. В эритроцитах отсутствует фермент карбоангидраза, в результате чего до 42% углекислого газа, который может соединяться с гидрокарбонатами, исключается из транспорта и газообмена. Через плацентарную мембрану транспортируется в основном физический растворенный С0 2 . К окончанию беременности содержание С0 2 в крови плода увеличивается до 600 мл/л. Несмотря на эти особенности транспорта газов, ткани плода имеют адекватное обеспечение кислородом благодаря следующим факторам: тканевой кровоток примерно в 2 раза больше, чем у взрослых; анаэробные окислительные процессы преобладают над аэробными; энергетические затраты плода минимальны.

Дыхание новорожденного. С момента рождения ребенка, еще до пережатия пуповины, начинается легочное дыхание. Легкие полностью расправляются после первых 2-3 дыхательных движений.

Причинами первого вдоха являются:

• 1) избыточное накопление С0 2 и Н + и обеднение 0 2 крови после прекращения плацентарного кровообращения, что стимулирует центральные хеморецепторы;
• 2) изменение условий существования, особенно мощным фактором является раздражение кожных рецепторов (механо- и термо- цепторов) и возрастающая афферентная импульсация с вестибулярных, мышечных и сухожильных рецепторов;
• 3) разность давления в межплевральной щели и в дыхательных путях, которая при первом вдохе может достигнуть 70 мм водяного столба (в 10-15 раз больше, чем при последующем спокойном дыхании).

Кроме того, в результате раздражения рецепторов, расположенных в области ноздрей, околоплодной жидкостью (рефлекс ныряльщика) прекращается торможение дыхательного центра. Происходит возбуждение мышц вдоха (диафрагмы), что вызывает увеличение объема грудной полости и понижение внутриплеврального давления. Объем вдоха оказывается больше объема выдоха, что приводит к формированию альвеолярного запаса воздуха (функциональной остаточной емкости). Выдох в первые дни жизни осуществляется активно с участием экспираторных мышц (мышц выдоха).

При осуществлении первого вдоха преодолевается значительная упругость легочной ткани, обусловленная силой поверхностного натяжения спавшихся альвеол. При первом вдохе энергии затрачивается в 10-15 раз больше, чем в последующие вдохи. Для растяжения легких еще не дышавших детей давление воздушного потока должно быть примерно в 3 раза больше, чем у детей, перешедших на спонтанное дыхание.

Облегчает первый вдох поверхностно активное вещество - сурфактант, которое в виде тонкой пленки покрывает внутреннюю поверхность альвеол. Сурфактант уменьшает силы поверхностного натяжения и работу, необходимую для вентиляции легких, а также поддерживает в расправленном состоянии альвеолы, предохраняя их от слипания. Это вещество начинает синтезироваться на 6-м месяце внутриутробной жизни. При наполнении альвеол воздухом оно мономолекулярным слоем растекается по поверхности альвеол. У нежизнеспособных новорожденных, погибших от слипания альвеол, обнаружено отсутствие сурфактанта.

Давление в межплевральной щели новорожденного во время выдоха равно атмосферному давлению, во время вдоха уменьшается и становится отрицательным (у взрослых оно отрицательно и во время вдоха, и во время выдоха).

По обобщенным данным, у новорожденных число дыхательных движений в минуту 40-60, минутный объем дыхания - 600-700 мл, что составляет 170-200 мл/мин/кг.

С началом легочного дыхания за счет расширения легких, ускорения кровотока и уменьшения сосудистого русла в системе легочного кровообращения изменяется кровообращение через малый круг. Открытый артериальный (боталлов) проток в первые дни, а иногда недели, может поддерживать гипоксию за счет направления части крови из легочной артерии в аорту, минуя малый круг.

Особенности частоты, глубины, ритма и типа дыхания у детей. Дыхание у детей частое и поверхностное. Это связано с тем, что работа, затрачиваемая на дыхание, по сравнению со взрослыми, больше, так как, во-ервых, преобладает диафрагмальное дыхание, поскольку ребра расположены горизонтально, перпендикулярно позвоночному столбу, что ограничивает экскурсию грудной клетки. Этот тип дыхания остается ведущим у детей до 3-7-летнего возраста. Оно требует преодоления сопротивления органов брюшной полости (у детей относительно большая печень и частые вздутия кишечника); во-торых, у детей велика упругость легочной ткани (низкая растяжимость легких в связи с малым количеством эластических волокон) и значительное бронхиальное сопротивление из-за узости верхних дыхательных путей. Кроме того, альвеолы имеют меньшие размеры, плохо дифференцированы, и их количество ограничено (площадь поверхности воздух/ткань составляет всего 3 м 2 , тогда как у взрослых-75 м 2).

Частота дыхания у детей разных возрастов представлена в табл. 6.1.

Частота дыхания у детей разных возрастов

Таблица 6.1

Частота дыхания у детей существенно меняется в течение дня, а также значительно больше, чем у взрослых, изменяется под влиянием различных воздействий (психические возбуждения, физическая нагрузка, повышение температуры тела и среды). Это объясняется легкой возбудимостью дыхательного центра у детей.

До 8 лет частота дыхания у мальчиков несколько больше, чем у девочек. К периоду полового созревания частота дыхания у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется на всю жизнь.

Ритм дыхания. У новорожденных и грудных детей дыхание неритмичное. Глубокое дыхание сменяется поверхностным. Паузы между вдохом и выдохом неравномерны. Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен 0,5-0,6 с (у взрослых 0,98-2,82 с), а выдох -0,7-1 с (у взрослых 1,62-5,75 с). Уже с момента рождения устанавливается такое же, как у взрослых, соотношение между вдохом и выдохом: вдох короче выдоха.

Типы дыхания. У новорожденного до второй половины первого года жизни преобладает диафрагмальный тип дыхания преимущественно за счет сокращения мышц диафрагмы. Грудное дыхание затруднено, так как грудная клетка имеет пирамидальную форму, верхние ребра, рукоятка грудины, ключица и весь плечевой пояс расположены высоко, ребра лежат почти горизонтально, а дыхательная мускулатура грудной клетки слаба. С момента, когда ребенок начинает ходить и все чаще занимает вертикальное положение, дыхание становится грудобрюшным. С 3-7 лет в связи с развитием мышц плечевого пояса грудной тип дыхания начинает преобладать над диафрагмальным. Половые различия типа дыхания начинают выявляться с 7-8-летнего возраста и заканчиваются к 14-17 годам. К этому времени у девушек формируется грудной, а у юношей - брюшной тип дыхания.

Легочные объемы у детей. У новорожденного ребенка объем легких во время вдоха увеличивается незначительно. Дыхательный объем составляет всего 15-20 мл. В этот период обеспечение организма О, происходит за счет увеличения частоты дыхания. С возрастом вместе с уменьшением частоты дыхания дыхательный объем увеличивается (табл. 6.2). Минутный объем дыхания (МОД) с возрастом также увеличивается (табл. 6.3), составляя у новорожденных 630-650 мл/мин, а у взрослых-6100-6200 мл/мин. В то же время относительный объем дыхания (отношение МОД к массе тела) у детей больше, чем у взрослых примерно в 2 раза (у новорожденных относительный объем дыхания около 192, у взрослых-96 мл/мин/кг). Это объясняется высоким уровнем обмена веществ и потребления 0 2 у детей по сравнению с взрослыми. Так, потребность в кислороде составляет (в мл/мин/кг массы тела): у новорожденных-8-8,5; в 1-2 года-7,5-8,5; в 6-7 лет-8-8,5; в 10-11 лет -6,2-6,4; в 13-15 лет-5,2-5,5 и у взрослых-4,5.

Жизненная емкость легких у детей разного возраста (В.А. Доскин и соавт., 1997)

Таблица 6.2

Возраст	ЖЕЛ, мл	Объем, мл
		дыхательный	резервный выдох	резервный вдох
Взрослые	4000-

Жизненная емкость легких определяется у детей, начиная с 4-5 лет, так как требуется активное и сознательное участие самого ребенка (табл. 6.2). У новорожденного определяют так называемую жизненную емкость крика. Считают, что при сильном крике объем выдыхаемого воздуха равен ЖЕЛ. В первые минуты после рождения она составляет 56- 110 мл.

Возрастные показатели минутного объема дыхания (В.А. Доскин и соавт., 1997)

Таблица 6.3

Увеличение абсолютных показателей всех дыхательных объемов связано с развитием легких в онтогенезе, увеличением количества и объема альвеол до 7-8-летнего возраста, снижением аэродинамического сопротивления дыханию за счет увеличения просвета дыхательных путей, уменьшением эластического сопротивления дыханию благодаря увеличению в легких доли эластических волокон относительно коллагеновых, увеличением силы дыхательных мышц. Поэтому энергетическая стоимость дыхания снижается (табл. 6.3).

Начало формирования трахеопульмональной системы на чинается на 3—4й неделе эмбрионального развития. Уже к 5— 6-й неделе развития эмбриона появляются разветвления второ го порядка и предопределено образование трех долей правого легкого и двух долей левого легкого. В этот период образуется ствол легочной артерии, врастающей в легкие по ходу первич ных бронхов.

У эмбриона на 6—8-й неделе развития формируются основ ные артериальные и венозные коллекторы легких. В течение 3 ме сяцев происходит рост бронхиального дерева, появляются сег ментарные и субсегментарные бронхи.

В течение 11—12-й недели развития уже имеются участки ле гочной ткани. Они вместе с сегментарными бронхами, артерия ми и венами образуют эмбриональные сегменты легких.

В промежутках между 4-м и 6-м месяцами наблюдается быст рый рост сосудистой системы легких.

У плодов в 7 месяцев ткань легких приобретает черты по ристого строения каналов, будущие воздушные пространства заполнены жидкостью, которая выделяется клетками, высти лающими бронхи.

В 8—9 месяцев внутриутробного периода происходит даль нейшее развитие функциональных единиц легких.

Рождение ребенка требует немедленного функционирова ния легких, в этот период с началом дыхания происходят зна чительные изменения воздухоносных путей, особенно дыхатель ного отдела легких. Формирование дыхательной поверхности в отдельных отделах легких происходит неравномерно. Для рас правления дыхательного аппарата легких огромное значение имеют состояние и готовность сурфактантной пленки, высти лающей легочную поверхность. Нарушение поверхностного натя жения сурфактантной системы приводит к серьезным заболе ваниям ребенка раннего возраста.

В первые месяцы жизни у ребенка сохраняется соотноше ние длины и ширины воздухоносных путей, как у плода, ког да трахея и бронхи короче и шире, чем у взрослых, а мелкие бронхи — более узкие.

Плевра, покрывающая легкие, у новорожденного ребенка более толстая, рыхлая, содержит ворсины, выросты, особенно в междолевых бороздках. В этих участках возникают патологи ческие очаги. Легкие к рождению ребенка подготовлены к вы полнению функции дыхания, но отдельные компоненты нахо дятся в стадии развития, быстро идет формирование и дозревание альвеол, происходят перестройка малого просвета мышечных артерий и ликвидация барьерной функции.

После трехмесячного возраста различают II периода.

1. период интенсивного роста легочных долей (от 3 меся цев до 3 лет).
2. окончательная дифференцировка всей бронхолегочной системы (от 3 до 7 лет).

Интенсивный рост трахеи и бронхов происходит на 1—2м году жизни, который в последующие годы замедляется, а мел кие бронхи растут интенсивно, углы ветвления бронхов также увеличиваются. Диаметр альвеол нарастает, и дыхательная по верхность легких с возрастом увеличивается в 2 раза. У детей до 8 месяцев диаметр альвеол равен 0,06 мм, в 2 года — 0,12 мм, в 6 лет — 0,2 мм, в 12 лет — 0,25 мм.

В первые годы жизни происходят рост и дифференцировка элементов легочной ткани, сосудов. Выравнивается соотноше ние объемов долей у отдельных сегментов. Уже в 6—7 лет лег кие являются сформированным органом и неотличимы по срав нению от легких взрослых людей.

Особенности дыхательных путей ребенка

Дыхательные пути делятся на верхние, к которым относятся нос, придаточные пазухи носа, глотка, евстахиевы трубы, и ниж ние, к которым относятся гортань, трахея, бронхи.

Основная функция дыхания заключается в проведении воз духа в легкие, очищении его от пылевых частиц, защите легких от вредных воздействий бактерий, вирусов, инородных частиц. Кроме того, дыхательные пути согревают и увлажняют вдыхае мый воздух.

Легкие представлены мелкими мешочками, которые содер жат воздух. Они соединяются между собой. Основная функция легких заключается в поглощении из атмосферного воздуха кислорода и выделении в атмосферу газов, прежде всего угле кислого.

Механизм дыхания. При вдохе происходит сокращение диа фрагмы и мышц грудной клетки. Выдох в старшем возрасте происходит пассивно под влиянием эластичной тяги легких. При обструкции бронхов, эмфиземе, а также у новорожденных имеет место активный вдох.

В норме дыхание устанавливается с такой частотой, при ко торой объем дыхания выполняется за счет минимальных энер гетических затрат дыхательной мускулатуры. У новорожденных детей частота дыхания — 30—40, у взрослых — 16—20 в минуту.

Основным носителем кислорода является гемоглобин. В ле гочных капиллярах кислород связывается с гемоглобином, обра зуя оксигемоглобин. У новорожденных детей преобладает феталь ный гемоглобин. В первый день жизни его содержится в организме около 70%, к концу 2й недели — 50%. Фетальный гемоглобин обладает свойством легко связывать кислород и трудно отдавать его тканям. Это помогает ребенку при наличии кислородного го лодания.

Транспорт углекислого газа происходит в растворенном ви де, насыщение крови кислородом влияет на содержание угле кислого газа.

Функция дыхания тесно связана с легочным кровообраще нием. Это сложный процесс.

Во время дыхания отмечается его авторегуляция. При рас тяжении легкого во время вдоха тормозится центр вдоха, во вре мя выдоха стимулируется выдох. Глубокое дыхание или прину дительное раздувание легких ведут к рефлекторному расширению бронхов и повышают тонус дыхательной мускулатуры. При спа дении и сдавлении легких происходит сужение бронхов.

В продолговатом мозге располагается дыхательный центр, откуда поступают команды к дыхательной мускулатуре. Брон хи при вдохе удлиняются, на выдохе — укорачиваются и су жаются.

Взаимосвязь функций дыхания и кровообращения прояв ляется с момента расправления легких при первом вдохе ново рожденного, когда расправляются и альвеолы, и сосуды.

При заболеваниях органов дыхания у детей могут возник нуть нарушение дыхательной функции и дыхательная недоста точность.

Особенности строения носа ребенка

У детей раннего возраста носовые ходы короткие, нос упло щенный изза недостаточно развитого лицевого скелета. Носо вые ходы более узкие, раковины — утолщенные. Носовые ходы окончательно формируются только к 4 годам. Полость носа — относительно малых размеров. Слизистая оболочка очень рых лая, хорошо снабжена кровеносными сосудами. Воспалитель ный процесс приводит к развитию отека и сокращению изза этого просвета носовых ходов. Нередко происходит застой сли зи в носовых ходах. Она может подсыхать, образуя корочки.

При закрытии носовых ходов может возникнуть одышка, ре бенок в этот период не может сосать грудь, беспокоится, бросает грудь, остается голодным. Дети в связи с затруднением носово го дыхания начинают дышать ртом, у них нарушается согрева ние поступающего воздуха и увеличивается склонность к про студным заболеваниям.

При нарушении носового дыхания отмечается отсутствие раз личения запахов. Это приводит к нарушению аппетита, а также к нарушению представления о внешней среде. Дыхание через нос является физиологическим, дыхание через рот — призна ком заболевания носа.

Придаточные полости носа. Придаточные полости носа или, как их называют, пазухи, являются ограниченными простран ствами, заполненными воздухом. Верхнечелюстные (гайморо вы) пазухи формируются к 7летнему возрасту. Решетчатая — к 12 годам, лобная полностью формируется к 19 годам.

Особенности слезноносового канала. Слезноносовой канал более короткий, чем у взрослых, его клапаны недостаточно раз виты, выходное отверстие находится близко к углу век. В свя зи с этими особенностями инфекция быстро попадает из носа в конъюнктивальный мешок.

Особенности глотки ребенка

Глотка у детей раннего возраста относительно широкая, неб ные миндалины развиты слабо, что объясняет редкие заболе вания ангиной на первом году жизни. Полностью миндалины развиваются к 4—5 годам. К концу первого года жизни миндаль ная ткань гиперплазируется. Но ее барьерная функция в этом возрасте очень низкая. Разросшаяся миндальная ткань может быть подвержена инфекции, поэтому возникают такие заболе вания, как тонзиллит, аденоидит.

В носоглотку открываются евстахиевы трубы, которые со единяют ее со средним ухом. Если инфекция попадает из носо глотки в среднее ухо, возникает воспаление среднего уха.

Особенности гортани ребенка

Гортань у детей — воронкообразной формы, является про должением глотки. У детей она располагается выше, чем у взрос лых, имеет сужение в области перстневидного хряща, где распо лагается подсвязочное пространство. Голосовая щель образована голосовыми связками. Они короткие и тонкие, этим обуслов лен высокий звонкий голос ребенка. Диаметр гортани у ново рожденного в области подсвязочного пространства составляет 4 мм, в 5—7 лет — 6—7 мм, к 14 годам — 1 см. Особенностями гортани у детей являются: ее узкий просвет, множество нерв ных рецепторов, легко возникающий отек подслизистого слоя, что может привести к тяжелым нарушениям дыхания.

Щитовидные хрящи образуют у мальчиков старше 3 лет бо лее острый угол, с 10 лет формируется типичная мужская гор тань.

Особенности трахеи ребенка

Трахея является продолжением гортани. Она широкая и ко роткая, каркас трахеи состоит из 14—16 хрящевых колец, которые соединены фиброзной перепонкой вместо эластичной замыкаю щей пластины у взрослых. Наличие в перепонке большого коли чества мышечных волокон способствует изменению ее просвета.

Анатомически трахея новорожденного находится на уров не IV шейного позвонка, а у взрослого — на уровне VI—VII шей ного позвонка. У детей она постепенно опускается, как и ее би фуркация, которая располагается у новорожденного на уровне III грудного позвонка, у детей 12 лет — на уровне V—VI грудно го позвонка.

В процессе физиологического дыхания просвет трахеи ме няется. Во время кашля он уменьшается на 1/3 своего попереч ного и продольного размеров. Слизистая оболочка трахеи богата железами, выделяющими секрет, который покрывает поверхность трахеи слоем толщиной 5 мкм.

Реснитчатый эпителий способствует перемещению слизи со скоростью 10—15 мм/мин по направлению изнутри кнаружи.

Особенности трахеи у детей способствуют развитию ее вос паления — трахеиту, который сопровождается грубым, низким по тембру кашлем, напоминающим кашель «как в бочку».

Особенности бронхиального дерева ребенка

Бронхи у детей к рождению сформированы. Слизистая обо лочка их богато снабжена кровеносными сосудами, покрыта слоем слизи, которая движется со скоростью 0,25—1 см/мин. Особенностью бронхов у детей является то, что эластичные и мышечные волокна развиты слабо.

Бронхиальное дерево разветвляется до бронхов 21го поряд ка. С возрастом количество ветвей и их распределение остают ся постоянными. Размеры бронхов интенсивно меняются на пер вом году жизни и в периоде полового созревания. Их основу составляют хрящевые полукольца в раннем детском возрасте. Бронхиальные хрящи очень эластичные, податливые, мягкие и легко смещаются. Правый бронх шире левого и является про должением трахеи, поэтому в нем чаще обнаруживаются ино родные тела.

После рождения ребенка в бронхах формируется цилиндри ческий эпителий с мерцательным аппаратом. При гиперемии бронхов и их отеке резко снижается их просвет (вплоть до пол ного его закрытия).

Недоразвитие дыхательной мускулатуры способствует сла бому кашлевому толчку у маленького ребенка, что может при вести к закупорке слизью мелких бронхов, а это, в свою оче редь, приводит к инфицированию легочной ткани, нарушению очистительной дренажной функции бронхов.

С возрастом по мере роста бронхов, появлением широких просветов бронхов, продуцированием бронхиальными железами менее вязкого секрета реже встречаются острые заболевания бронхолегочной системы по сравнению с детьми более раннего возраста.

Особенности легких у детей

Легкие у детей, как и у взрослых, делятся на доли, доли на сег менты. Легкие имеют дольчатое строение, сегменты в легких от делены друг от друга узкими бороздами и перегородками из сое динительной ткани. Основной структурной единицей являются альвеолы. Число их у новорожденного в 3 раза меньше, чем у взрос лого человека. Альвеолы начинают развиваться с 4—6недель ного возраста, их формирование происходит до 8 лет. После 8 лет легкие у детей увеличиваются за счет линейного размера, па раллельно нарастает дыхательная поверхность легких.

В развитии легких можно выделить следующие периоды:

1) от рождения до 2 лет, когда происходит интенсивный рост альвеол;

2) от 2 до 5 лет, когда интенсивно развивается эластическая ткань, формируются бронхи с перебронхиальными включе ниями легочной ткани;

3) от 5 до 7 лет окончательно формируются функциональные способности легких;

4) от 7 до 12 лет, когда происходит дальнейшее увеличение массы легких за счет созревания легочной ткани.

Анатомически правое легкое состоит из трех долей (верхней, средней и нижней). К 2 годам размеры отдельных долей соот ветствуют друг другу, как у взрослого человека.

Кроме долевого, в легких различают сегментарное деление, в правом легком различают 10 сегментов, в левом — 9.

Основной функцией легких является дыхательная. Считается, что через легкие ежедневно проходит 10 000 л воздуха. Кисло род, поглощенный из вдыхаемого воздуха, обеспечивает функ ционирование многих органов и систем; легкие принимают учас тие во всех видах обмена веществ.

Дыхательная функция легких осуществляется с помощью биологически активного вещества — сурфактанта, также оказы вающего бактерицидное действие, препятствующего попаданию жидкости в легочные альвеолы.

С помощью легких из организма удаляются отработанные газы.

Особенностью легких у детей является незрелость альвеол, они имеют небольшой объем. Это компенсируется учащением дыхания: чем младше ребенок, тем более поверхностное у него дыхание. Частота дыхания у новорожденного равна 60, у под ростка — уже 16—18 дыхательных движений в 1 минуту. Завер шается развитие легких к 20 годам.

Самые различные заболевания могут нарушать у детей жиз ненно важную функцию дыхания. Изза особенностей аэрации, дренажной функции и эвакуации секрета из легких воспали тельный процесс часто локализуется в нижней доле. Это про исходит в лежачем состоянии у детей грудного возраста изза недостаточной дренажной функции. Парависцебральные пнев монии чаще возникают во втором сегменте верхней доли, а также в базальнозаднем сегменте нижней доли. Может часто поражать ся средняя доля правого легкого.

Наибольшее диагностическое значение имеют следующие исследования: рентгенологическое, бронхологическое, опреде ление газового состава крови, рН крови, исследование функ ции внешнего дыхания, исследование бронхиального секрета, компьютерная томография.

По частоте дыхания, соотношению его с пульсом судят о нали чии или отсутствии дыхательной недостаточности (см. табл. 14).

Дыхательные движения плода имеют спинальную регуляцию, т. е. возникают автоматически вследствие возбуждения определенным газовым составом крови спинальных двигательных нейронов, иннервирующих дыхательную мускулатуру. Первые дыхательные движения новорожденного зависят от более сильного возбуждения тех же спинальных центров в зависимости от обеднения крови кислородом и скопления углекислоты. Результатом первых внеутробных дыхательных движений является повышение отрицательного давления в грудной полости, приводящее, с одной стороны, с расправлению легких, а с другой,- как следствие этого к раздражению вагусных рецепторов. Этим осуществляется ритмическая передача по легочным афферентным волокнам нервных импульсов в сетчатое образование продолговатого мозга.

У новорожденного вследствие поверхностного дыхания не происходит полного расправления легких при первых дыхательных движениях, что ведет к так называемому физиологическому ателектазу, который локализуется преимущественно в задненижних участках легкого. Еще более поверхностное дыхание недоношенных, а также имеющаяся у них крайняя степень функциональной недостаточности дыхательного центра приводят к тому, что физиологический ателектаз становится у них особенно стойким и является благоприятной почвой для развития пневмонии . Кровяное давление в малом круге кровообращения у детей значительно меньше, чем у взрослых, а само распределение крови в легочных сосудах, как и у взрослых, зависит от акта дыхания, поскольку при вдохе капилляры удлиняются, а при выдохе укорачиваются. Результатом этого является постоянное перераспределение крови в легком. В детских легких вследствие часто возникающей эмфиземы и ателектазов, приводящих к сужению капилляров в меж-альвеолярных перегородках, чаще происходит замедление тока крови. А это и является одной из наиболее частых причин легко возникающего нарушения газообмена в легких при развитии в них патологического процесса.

Системы легочных и бронхиальных артерий у детей, образуют между собой тесные анастомозы, что имеет значение как в процессе физиологического роста и развития легких, так и при патологических изменениях как средство компенсации одной системы другой.

Для нормального дыхания большое значение имеет свободная проходимость дыхательных путей. Это поддерживается правильной эвакуаторной функцией бронхов, т. е. их самоочистительной способностью и достаточной проходимостью для воздуха. Оба эти акта входят в понятия компенсаторных, защитных механизмов в борьбе с возникающей респираторной инфекцией и всецело связаны со степенью эластичности и способности расширения и сужения бронхов (мышечно-эластические свойства). В раннем детском возрасте вследствие бедности дыхательных путей эластической тканью и ряда особенностей строения бронхиальной стенки и мерцательного эпителия дыхательных путей легче возникает нарушение эвакуаторной способности бронхов со скоплением слизи и микробов. Помимо того, сдавление бронхов увеличенными лимфатическими узлами и хроническими процессами в легочной ткани также способствует сужению и деформации бронхиального просвета.

Исследование внешнего дыхания имеет важное значение при определении степени и формы дыхательной недостаточности как при заболеваниях органов дыхания и сердечно-сосудистой системы, так и при врачебном контроле спортивных занятий в школе. Все виды нарушения внешнего дыхания являются следствием расстройства его нервной регуляции и газообмена.

При определении показателей функции внешнего дыхания могут применяться простые клинические методы и более сложные клинико-лабораторные, требующие специальной аппаратуры. У детей раннего возраста по понятным причинам исследование внешнего дыхания обычно ограничивается пневмографией, счетом дыхания и, главное, клиническими наблюдениями.

К простым клиническим методам относятся: а) исследование частоты дыхания и пульса при помощи секундомера в покое и при физической нагрузке; б) измерение размеров грудной клетки и ее подвижности в различные фазы дыхания (вдох, выдох, в покое); в) проба с задержкой дыхания (проба Штанге - Хенча); г) функциональная проба, предложенная Московским институтом физической культуры; д) спирометрия.

Проба с задержкой дыхания заключается в определении времени, на которое может быть полностью задержано дыхание. Исследование проводится в фазе вдоха и выдоха. В норме задержка дыхания колеблется в зависимости от возраста, составляя от 8 до 12 секунд в дошкольном возрасте и до 1 минуты в школьном; после физической нагрузки время задержки укорачивается.

При пробе Московского института физической культуры определяется частота пульса, частота дыхания и высота артериального давления до и после физической нагрузки, состоящей из 60 подскоков за 30 секунд. В норме все эти показатели должны приходить к первоначальным цифрам через 3-5 минут после прекращения нагрузки. С целью более подробного определения состояния функции дыхания и кровообращения рекомендуется производить счет пульса и дыхания в. течение 3 минут через каждые 15 секунд, нанося получаемые данные на кривую. Форма кривой (величина восстановительного периода) позволяет судить о компенсаторном резерве органов дыхания и кровообращения.

Нужно учитывать, что на результаты этих проб в значительной мере влияет тренированность организма. Так, дети, регулярно занимающиеся физкультурой, даже при заболеваниях дают лучшие показатели, чем дети нетренированные. Эти пробы очень важно проводить в поликлиниках, так как они дают возможность выявить у детей наличие скрытой формы дыхательной недостаточности при хронической пневмонии.

При спирометрии определяется максимальное количество воздуха, выдыхаемого в трубку спирометра после максимального вдоха, т. е. то, что называется жизненной емкостью легких.

Спирометрия применяется при массовых осмотрах школьников (например, перед направлением их в лагеря и по возвращении из лагерей). Увеличение жизненной емкости легких происходит параллельно с улучшением физического состояния ребенка - повышением мышечного тонуса, исправлением нарушенной осанки (лордоз, сколиоз, кифоз) - и поэтому может наряду с другими показателями общего физического развития (динамикой веса, роста и увеличением окружности груди) считаться показателем улучшения общего состояния.

Исследование жизненной емкости легких у маленьких детей представляет значительные трудности, но при известной тренировке уже в возрасте после 4 лет спирометрия может быть вполне применима.

В клинике при определении показателей функции внешнего дыхания применяются как простые методы, так и более сложные.

Предложенный Гутчинсоном спирометр для изучения легочных объемов по существу является началом инструментального исследования внешнего дыхания. Большой вклад в эту область сделали наши отечественные ученые. Из многочисленных работ в этом направлении укажем на диссертацию Добрынина об определении жизненной емкости легких при ряде острых и хронических заболеваний органов дыхания при помощи спирометра. Особенно большое значение не только для отечественной, но и для мировой физиологии имели работы М. Н. Шатерникова об определении С02 выдыхаемого воздуха путем поглощения С02 натронной щелочью. В. В. Пашутин предложил для определения газообмена у животных сконструированную им камеру.

В дальнейшем при исследовании внешнего дыхания стали определять и другие показатели, которые получили широкое применение в клинике при самых различных патологических процессах. В проведении патогенетической терапии анализ нарушений внешнего дыхания имеет особенно важное значение, равно как и показатели окислительно-восстановительных процессов.

В раннем детском возрасте исследование внешнего дыхания, естественно, ограничивается преимущественно клиническими наблюдениями, счетом дыхания, пневмографией и некоторыми лабораторными исследованиями, поскольку ряд более сложных методов требует активного участия самого испытуемого или специальной аппаратуры.

Для характеристики степени вентиляции легких обычно измеряются легочные объемы, т. е. жизненная емкость легких и т. д.

Особенности внешнего дыхания у детей раннего возраста играют ведущую роль в патологии дыхательных расстройств, обычно сопровождающих любое патологическое состояние с нарушением внешнего дыхания. Лабильность внешнего дыхания у здорового ребенка связана с рядом особенностей отдельных показателей внешнего дыхания. Во-первых, дыхание ребенка раннего возраста отличается повышенной частотой (так называемое тахипноэ, (физиологическая одышка»): в период новорожденности оно колеблется в пределах от 60 до 48 и в дальнейшем снижается, достигая к концу первого года 30-34. Наряду с этим глубина дыхания на первом месяце жизни не превышает 30 мл и только к концу года возрастает до 70 мл, к 2 годам - до 85 мл, к 5 годам - до 150 мл, к 10 годам - до 230 мл, к 15 годам - до 375 мл.

Таким образом, глубина дыхания возрастает довольно быстрыми темпами, в то время как частота его снижается значительно медленнее.

Легочная вентиляция , или минутный дыхательный объем, т. е. количество воздуха в миллилитрах, проходящее через легкие в одну минуту, у здоровых детей колеблется в значительных пределах.

Эти цифры могут быть приняты лишь как средние, поскольку на легочной вентиляции отражаются все факторы как эндогенного (форма грудной клетки, тренированность), так и внешнего порядка (температура среды, влажность, атмосферное давление). Роминге) приводит значительно более низкие цифры легочной вентиляции, Кемпф - намного большие.

Легочная вентиляция определяется при помощи газовых часов: ребенок дышит в течение 5 минут в особое приспособление, вначале в покое, а затем после физической нагрузки. Это исследование требует активного участия испытуемого, может проводиться преимущественно у детей дошкольного и отчасти школьного возраста и, по нашим данным, только после соответствующей тренировки, так как при этом большое значение имеет сама энергия дыхательного акта.

Относительная легочная вентиляция (минутный дыхательный объем на 1 кг веса) у детей первого полугодия максимальна и равна в среднем 410 мл. К концу года она уменьшается до 320 мл, к 2 годам-до 240 мл, к 5 годам - до 210 мл, к 10 годам - до 170 мл и к 15 годам-до 110 мл.

Таким образом, у ребенка раннего возраста пониженная абсолютная легочная вентиляция как бы компенсируется повышенной относительной легочной вентиляцией, характеризующей напряженность обмена веществ и интенсивность окислительно-восстановительных процессов в грудном возрасте, связанных с энергией роста органов и тканей.

Жизненная емкость легких в грудном возрасте определяется приблизительно, поскольку измеряется лишь выдыхаемый воздух (при крике ребенка); поэтому цифры, определяющие величину жизненной емкости в грудном возрасте, колеблются от 100 до 245 мл; в дошкольном возрасте уже возможно определение жизненной емкости легких спирометрией; к 5 годам она устанавливается в пределах 1200 мл, к 10 годам- 1800 мл и к 15 годам - 3200 мл.

Страница 1 - 1 из 3
Начало | Пред. | 1

У детей происходит на 3-4-й неделе гестации. Органы дыхания формируются из зачатков передней кишки эмбриона: сначала - трахея, бронхи, ацинусы (функциональные единицы легких), параллельно с которыми формируется хрящевой каркас трахеи и бронхов, затем кровеносная и нервная системы легких. К рождению уже сформированы сосуды легких, дыхательные пути достаточно развиты, но заполнены жидкостью, секретом клеток дыхательных путей. После рождения с криком и первым вдохом ребенка происходит всасывание и откашливание этой жидкости.

Особое значение имеет сурфактантная система. Сурфактант - поверхностно активное вещество, которое синтезируется в конце беременности, помогает расправлению легких при первом вдохе. С началом дыхания сразу же в носу происходит очищение вдыхаемого воздуха от пыли, микробных агентов за счет биологически активных веществ, слизи, бактерицидных веществ, секреторного иммуноглобулина А.

Дыхательные пути ребенка с возрастом приспосабливаются к тем условиям, в которых он должен жить. Нос у новорожденного относительно мал, полости его развиты плохо, носовые ходы узкие, нижний носовой ход еще не сформирован. Хрящевой скелет носа очень мягкий. Слизистая оболочка полости носа богато васкуляризирована кровеносными и лимфатическими сосудами. Приблизительно к четырем годам формируется нижний носовой ход. Постепенно развивается кавернозная (пещеристая) ткань носа ребенка. Поэтому у детей до года очень редки носовые кровотечения. У них практически невозможно дыхание через рот, так как полость рта занимает относительно большой язык, оттесняющий надгортанник кзади. Поэтому при острых ринитах, когда резко затруднено дыхание через нос, патологический процесс быстро опускается в бронхи и легкие.

Развитие придаточных пазух носа происходит также после года, поэтому у детей первого года жизни редки их воспалительные изменения. Таким образом, чем меньше ребенок, тем его нос более приспособлен к согреванию, увлажнению и очищению воздуха.

Глотка у новорожденного ребенка мала и узка. Глоточное кольцо миндалин находится в стадии развития. Поэтому небные миндалины не выходят за края дужек неба. В начале второго года жизни лимфоидная ткань интенсивно развивается, и небные миндалины начинают выходить за края дужек. К четырем годам миндалины развиты хорошо, при неблагоприятных условиях (инфекции ЛОР-органов) может появляться их гипертрофия.

Физиологическая роль миндалин и всего глоточного кольца - это фильтрация и осаждение микроорганизмов, попадающих из окружающей среды. При Длительном контакте с микробным агентом, внезапном охлаждении ребенка защитная функция миндалин ослабевает, они инфицируются, развивается их острое или хроническое воспаление с соответствующей клинической картиной.

Увеличение носоглоточных миндалин чаще всего связано с хроническим воспалением, на фоне которого отмечаются нарушение дыхания, аллергизация и интоксикация организма. Гипертрофия небных миндалин ведет к нарушениям неврологического статуса детей, они становятся невнимательными, плохо учатся в школе. При гипертрофии миндалин у детей псевдокомпенсаторно формируется неправильный прикус.

Наиболее частыми заболеваниями верхних дыхательных путей у детей бывают острые риниты и ангины.

Гортань у новорожденного имеет воронкообразное строение, с мягкими хрящами. Голосовая щель гортани расположена на уровне IV шейного позвонка, а у взрослого на уровне VII шейного позвонка. Гортань относительно узкая, слизистая оболочка, покрывающая ее, имеет хорошо развитые кровеносные и лимфатические сосуды. Эластичная ткань ее развита слабо. Половые различия В строении гортани появляются к пубертатному периоду. У мальчиков гортань на месте щитовидных хрящей заостряется, и к 13 годам она уже похожа на гортань взрослого мужчины. А у девочек к 7-10 годам строение гортани становится похожим на строение взрослой женщины.

До 6-7 лет голосовая щель остается узкой. С 12 лет голосовые связки у мальчиков становятся длиннее, чем у девочек. За счет узости строения гортани, хорошего развития подслизистого слоя у детей раннего возраста часты ее поражения (ларингиты), нередко они сопровождаются сужением (стенозом) голосовой щели, часто развивается картина крупа с затрудненным дыханием.

Трахея к рождению ребенка уже сформирована. Верхний край се у новорожденных располагается на уровне IV шейного позвонка (у взрослого на уровне VII шейного позвонка).

Бифуркация трахеи лежит выше, чем у взрослого. Слизистая оболочка трахеи нежная, богато васкуляризована. Эластичная ткань ее развита слабо. Хрящевой скелет у детей мягкий, просвет трахеи легко сужается. У детей с возрастом происходит постепенный рост трахеи в длину и ширину, но общий рост тела обгоняет рост трахеи.

В процессе физиологического дыхания просвет трахеи меняется, во время кашля она уменьшается приблизительно на 1/3 своего поперечного и продольного размера. В слизистой оболочке трахеи много секретирующих желез. Их секрет покрывает поверхность трахеи слоем толщиной 5 мкм, скорость движения слизи изнутри кнаружи (10-15 мм/мин) обеспечивается реснитчатым эпителием.

У детей часто отмечаются такие заболевания трахеи, как трахеиты, в комбинации с поражением гортани (ларинготрахеиты) или бронхов (трахеобронхиты).

Бронхи к рождению ребенка сформированы. Их слизистая оболочка богато снабжена кровеносными сосудами, покрыта слоем слизи, который движется изнутри кнаружи со скоростью 0,25 - 1 см/мин. Правый бронх является как бы продолжением трахеи, он шире левого. У детей, в отличие от взрослых, эластичные и мышечные волокна бронхов развиты слабо. Только с возрастом увеличиваются длина и ширина просвета бронхов. К 12-13 годам длина и просвет главных бронхов увеличивается вдвое по сравнению с новорожденным. С возрастом также увеличивается способность бронхов сопротивляться спаданию. Наиболее частой патологией у детей являются острые бронхиты, которые наблюдаются на фоне острых респираторных заболеваний. Относительно часто у детей развиваются бронхиолиты, чему способствует узость бронхов. Приблизительно к годовалому возрасту может формироваться бронхиальная астма. Вначале она протекает на фоне острого бронхита с синдромом полной или частичной обструкции, бронхиолита. Затем включается аллергический компонент.

Узостью бронхиол объясняется и частое возникновение ателектазов легких у детей раннего возраста.

У новорожденного ребенка масса легких мала и составляет приблизительно 50-60 г, это 1/50 часть его массы. В дальнейшем масса легких увеличивается в 20 раз. У новорожденных легочная ткань хорошо васкуляризована, в ней много рыхлой соединительной , а эластичная ткань легких развита слабее. Поэтому у детей при заболеваниях легких часто отмечается эмфизема. Ацинус, являющийся функциональной дыхательной единицей легких, развит также недостаточно. Альвеолы легких начинают развиваться только с 4-6-й недели жизни ребенка, их формирование происходит до 8 лет. После 8 лет легкие увеличиваются за счет линейного размера альвеол.

Параллельно с нарастанием числа альвеол до 8 лет возрастает дыхательная поверхность легких.

В развитии легких можно выделить 4 периода:

I период - от рождения до 2 лет; интенсивный рост альвеол легких;

II период - от 2 до 5 лет; интенсивное развитие эластичной ткани, значительный рост бронхов с перибронхиальными включениями лимфоидной ткани;

III период - от 5 до 7 лет; окончательное созревание ацинуса;

IV период - от 7 до 12 лет; дальнейшее увеличение массы легких за счет созревания легочной ткани.

Правое легкое состоит из трех долей: верхней, средней и нижней, а левое - из двух: верхней и нижней. При рождении ребенка хуже развита верхняя доля левого легкого. К 2 годам размеры отдельных долей соответствуют друг другу, как у взрослых.

Кроме долевого в легких имеется и сегментарное деление, соответствующее делению бронхов. В правом легком различают 10 сегментов, в левом - 9.

У детей из-за особенностей аэрации, дренажной функции и Эвакуации секрета из легких воспалительный процесс чаще локализуется в нижней доле (в базально-верхушечном сегменте - 6-й сегмент). Именно в нем создаются условия плохого дренирования в лежачем положении у детей грудного возраста. Другое место чистой локализации воспаления у детей - 2-й сегмент верхней Доли и базально-задний (10-й) сегмент нижней доли. Здесь развиваются так называемые паравертебральные пневмонии. Часто поражается и средняя доля. Некоторые сегменты легкого: среднебоковой (4-й) и средненижний (5-й) - расположены в области бронхопульмональных лимфоузлов. Поэтому при воспалении последних бронхи этих сегментов сдавливаются, вызывая значительное выключение дыхательной поверхности и развитие тяжелой недостаточности легких.

Функциональные особенности дыхания у детей

Механизм первого вдоха у новорожденного объясняется тем, что в момент родов прекращается пуповинное кровообращение. Парциальное давление кислорода (pO 2) снижается, повышается давление углекислого газа (рСO 2), снижается кислотность крови (рН). Возникает импульс от периферических рецепторов сонной артерии и аорты к дыхательному центру ЦНС. Наряду с этим в центр дыхания идут импульсы от кожных рецепторов, так как изменяются условия пребывания ребенка в окружающей среде. Он попадает в более холодный воздух с меньшей влажностью. Эти воздействия также раздражают дыхательный центр, и ребенок делает первый вдох. Периферическими регуляторами дыхания являются хема- и барорецепторы каротидного и аортального образований.

Становление дыхания происходит постепенно. У детей на первом году жизни часто регистрируется аритмия дыхания. У недоношенных детей нередко отмечается апноэ (прекращение дыхания).

Запасы кислорода в организме ограничены, их хватает на 5-6 мин. Поэтому человек должен поддерживать этот запас постоянным дыханием. С функциональной точки зрения выделяют две части дыхательной системы: проводящую (бронхи, бронхиолы, альвеолы) и дыхательную (ацинусы с приводящими бронхиолами), где осуществляется газообмен между атмосферным воздухом и кровью капилляров легких. Диффузия атмосферных газов происходит через альвеолярно-капиллярную мембрану из-за разницы давления газов (кислорода) во вдыхаемом воздухе и венозной крови, протекающей через легкие по легочной артерии из правого желудочка сердца.

Разница давления между альвеолярным кислородом и кислородом венозной крови составляет 50 мм рт. ст., что обеспечивает переход кислорода из альвеол через альвеолярно-капиллярную мембрану в кровь. Из крови в это время переходит углекислота, также находящаяся в крови под большим давлением. У детей значительные отличия внешнего дыхания по сравнению со взрослыми вследствие продолжающегося и после рождения развития респираторных ацинусов легких. Помимо этого у детей имеются многочисленные анастомозы между бронхиолярными и пульмональными артериями и капиллярами, что служит главной причиной шунтирования (соединения) крови, которая минует альвеолы.

Существует ряд показателей внешнего дыхания, которые характеризуют его функцию: 1) легочная вентиляция; 2) легочный объем; 3) механика дыхания; 4) легочный газообмен; 5) газовый состав артериальной крови. Расчет и оценку этих показателей проводят с целью выяснения функционального состояния органов дыхания и резервных возможностей у детей различного возраста.

Исследование органов дыхания

Это врачебная процедура, а средний медперсонал должен уметь проводить подготовку к этому исследованию.

Надо выяснить сроки начала заболевания, основные жалобы и симптомы, принимал ли ребенок какие-либо препараты и как они повлияли на динамику клинических симптомов, какие жалобы на сегодняшний день. Эти сведения следует получить у матери или у ухаживающего за ребенком.

У детей большинство заболеваний легких начинается с насморка. При этом в диагностике надо уточнить характер выделений. Вторым ведущим симптомом поражения органов дыхания является кашель, по характеру которого судят о наличии того или иного заболевания. Третий симптом - одышка. У детей раннего возраста при одышке видны кивательные движения головой, раздувание крыльев носа. У детей более старшего возраста можно заметить втяжение уступчивых мест грудной клетки, втяжение живота, вынужденное положение (сидя с поддержкой руками - при бронхиальной астме).

Врач осматривает нос, рот, зев и миндалины ребенка, дифференцирует имеющийся кашель. Круп у ребенка сопровождается стенозом гортани. Различают истинный (дифтерийный) круп, когда сужение гортани происходит за счет дифтеритических пленок, и ложный круп (подсвязочный ларингит), который возникает вследствие спазма и отека на фоне острого воспалительного заболевания гортани. Истинный круп развивается постепенно, днями, ложный круп - неожиданно, чаще ночью. Голос при крупе может достигнуть афонии, с резкими прорывами звонких нот.

Кашель при коклюше в виде пароксизма (приступообразный) с репризами (протяжным высоким вдохом) сопровождается покраснением лица и рвотой.

Битональный кашель (грубый основной тон и музыкальный второй тон) отмечается при увеличении бифуркационных лимфоузлов, опухолях в этом месте. Мучительный сухой кашель наблюдается при фарингитах и назофарингитах.

Важно знать динамику изменения кашля, беспокоил ли кашель раньше, что было с ребенком и как закончился процесс в легких, Имелся ли контакт ребенка с больным туберкулезом.

При осмотре ребенка определяют наличие цианоза, и если он Имеется - его характер. Обращают внимание на усиление цианоза, особенно вокруг рта и глаз, при крике, физической нагрузке ребенка. У детей до 2-3 месяцев жизни при осмотре могут быть пенистые выделения изо рта.

Обращают внимание на форму грудной клетки и тип дыхания. Брюшной тип дыхания остается у мальчиков и во взрослом состоянии. У девочек же с 5-6 лет появляется грудной тип дыхания.

Подсчитывают число дыхательных движений в минуту. Оно зависит от возраста ребенка. У детей раннего возраста Подсчет числа дыханий проводится в покое, когда они спят.

По частоте дыхания, соотношению его с пульсом судят о наличии или отсутствии дыхательной недостаточности. По характеру одышки судят о том или ином поражении органов дыхания. Одышка бывает инспираторной, когда затруднено прохождение воздуха в верхних дыхательных путях (круп, инородное тело, кисты и опухоли трахеи, врожденное сужение гортани, трахеи, бронхов, заглоточный абсцесс и т. д.). У ребенка при вдохе наблюдается втяжение подложечной области, межреберных промежутков, подключичного пространства, яремной ямки, напряжение m. sternocleidomastoideus и других вспомогательных мышц.

Одышка может быть и экспираторной, когда грудная клетка вздута, почти не участвует в дыхании, а живот, наоборот, активно участвует в акте дыхания. При этом выдох удлинен по сравнению со вдохом.

Однако бывает и смешанная одышка - экспираторно-инспираторная, когда в акте дыхания принимают участие мышцы живота и грудной клетки.

Может наблюдаться также одышка Шина (экспираторная одышка), которая возникает в результате сдавления корня легкого увеличенными лимфоузлами, инфильтратами, нижней части трахеи и бронхов; вдох при этом свободный.

Одышка часто наблюдается у новорожденных с дыхательным дистресс-синдромом.

Пальпацию грудной клетки у ребенка проводят обеими руками для определения ее болезненности, резистентности (упругости), эластичности. Измеряют также толщину кожной складки на симметричных участках грудной клетки для определения воспаления на одной из сторон. На пораженной стороне отмечается утолщение кожной складки.

Далее переходят к перкуссии грудной клетки. В норме у детей всех возрастов с обеих сторон получают одинаковый перкуторный . При различных поражениях легких перкуторный звук меняется (притуплённый, коробочный и т. д.). Проводят и топографическую перкуссию. Существуют возрастные нормативы расположения легких, которые при патологии могут изменяться.

После проведения сравнительной и топографической перкуссии проводят аускультацию. В норме у детей до 3-6 месяцев выслушивают несколько ослабленное дыхание, с 6 месяцев до 5 -7 лет - пуэрильное дыхание, а у детей старше 10-12 лет оно чаще переходное - между пуэрильным и везикулярным.

При патологии легких характер дыхания часто изменяется. На этом фоне могут прослушивать сухие и влажные хрипы, шум трения плевры. Для определения уплотнения (инфильтрации) в легких часто применяют метод оценки бронхофонии, когда выслушивают проведение голоса под симметричными участками легких. При уплотнении легкого на стороне поражения выслушивается усиление бронхофонии. При кавернах, бронхоэктазах также может наблюдаться усиление бронхофонии. Ослабление бронхофонии отмечается при наличии в плевральной полости жидкости (выпотной плеврит, гидроторакс, гемоторакс) и (пневмоторакс).

Инструментальные исследования

При заболеваниях легких наиболее распространенное исследование - рентгенологическое. При этом проводят рентгенографию или рентгеноскопию. Для каждого из этих исследований имеются свои показания. При рентгеновском исследовании легких обращают внимание на прозрачность легочной ткани, появление различных затемнений.

К специальным исследованиям относят бронхографию - способ диагностики, основанной на введении в бронхи контрастного вещества.

При массовых исследованиях используют флюорографию -метод, основанный на исследовании легких с помощью специальной рентгеновской приставки и выводом на фотопленку.

Из других методов применяют компьютерную томографию, позволяющую детально исследовать состояние органов средостения, корня легких, увидеть изменения бронхов и бронхоэктазии. При применении ядерно-магнитного резонанса осуществляется детальнейшее исследование тканей трахеи, крупных бронхов, можно увидеть сосуды, их соотношение с дыхательными путями.

Эффективным методом диагностики является эндоскопическое исследование, включающее переднюю и заднюю риноскопию (осмотр носа и его ходов) с помощью носового и носоглоточного зеркал. Исследование нижней части глотки проводят при помощи специальных шпателей (прямая ларингоскопия), гортани - при помощи гортанного зеркала (ларингоскопа).

Бронхоскопия, или трахеобронхоскопия, - метод, основанный на применении волокнистой оптики. Применяют этот метод для выявления и удаления инородных тел из бронхов и трахеи, дренажа этих образований (отсасывание слизи) и их биопсии, введения лекарственных средств.

Существуют также и методы исследования внешнего дыхания, основанные на графической записи дыхательных циклов. По этим записям судят о функции внешнего дыхания у детей старше 5 лет. Затем производят пневмотахометрию специальным аппаратом, позволяющим определить состояние бронхиальной проводимости. Состояние вентиляционной функции у больных детей можно определить при помощи метода пикфлоуметрии.

Из лабораторных тестов применяют метод исследования газов (O 2 и СO 2) в капиллярной крови больного на аппарате микро-Аструп.

Оксигемографию проводят при помощи фотоэлектрического измерения поглощения света через ушную раковину.

Из нагрузочных тестов используют пробу с задержкой дыхания на вдохе (проба Штрени), пробу с физической нагрузкой. При приседании (20-30 раз) у здоровых детей не происходит снижения насыщения крови кислородом. Пробу с выдыханием кислорода делают при включении дыхания на кислород. При этом происходит увеличение насыщения выдыхаемого воздуха на 2-4% в течение 2-3 мин.

Проводят исследование мокроты больного лабораторными методами: количество, содержание лейкоцитов, эритроцитов, клеток плоского эпителия, тяжей слизи.