Детское дыхание у ребенка. Педиатрия, здоровье детей. Детские болезни. Физиология ребенка. Легкие у детей, ребенка

Дыхательная система новорожденного, как и все прочие системы только что появившегося на свет малыша, ещё несовершенна. Не развит нижний носовой ход, голосовая щель намного уже, чем у взрослых, глотка недоразвита, бронхи более узкие, а трахея имеет слишком узкий просвет. Всем органам дыхания новорожденных только предстоит окончательно сформироваться, а пока этого не произошло, родители должны быть предельно внимательны.

Анатомо-физиологические особенности органов дыхания новорожденного ребенка

Во внутриутробном периоде легкие находятся в спавшемся состоянии. В момент рождения ребенок совершает первое дыхательное движение, о чем мы узнаем благодаря первому выдоху - крику. Дыхание становится возможным благодаря специальному вещетву - сурфактанту, покрывающему стенки альвеол уже во внутриутробном периоде. Сурфактант предотвращает спадение альвеол и развитие дыхательных расстройств в период новорожденности.

Верхние дыхательные пути у грудного ребенка имеют ряд особенностей: нос широкий и короткий, нижний носовой ход не развит, слизистая оболочка нежная, легкоранимая. У малыша может возникнуть затруднение дыхания из-за закупорки носовых ходов при воспалительном процессе, это заставляет его дышать ртом.

Ещё одна анатомо-физиологическая особенность органов дыхания новорожденного – недоразвитость лобной и основной пазу, они начинают созревать только после 1-го года жизни.

Глотка у младенца узкая, лимфатические железы, образующие в ней кольцо, недоразвиты, миндалины небольшого размера. В связи с этим у детей первого года жизни не бывает ангин.

Такой орган дыхания новорожденного, как гортань, имеет воронкообразную форму. Голосовые связки короткие, голосовая щель уже, чем у взрослых. Слизистая оболочка гортани нежная, хорошо снабжена кровеносными сосудами и лимфоидной тканью. В силу этих особенностей у малышей часто развивается стеноз гортани. У детей из-за коротких голосовых связок голос звонкий. В 3-летнем возрасте величина и форма гортани у мальчиков и девочек одинаковые. Половые различия формируются к периоду полового созревания и связаны с тем, что у мальчиков угол пересечения щитовидного хряща делается более острым, голосовые связки удлиняются.

Трахея имеет почти воронкообразную форму и узкий просвет, ее хрящи очень податливые и легко смещаются. Количество слизистых желез невелико. Эта анатомо-физиологическая особенность дыхательной системы новорожденных способствует развитию в ней воспалительных процессов и возникновению стеноза.

Бронхи узкие, хрящи в них мягкие. Особенностью является то, что один бронх - правый - занимает вертикальное положение, являясь продолжением трахеи, левый отходит под углом от трахеи. Инородные тела попадают чаще именно в правый бронх. Слизистых желез в слизистой оболочке органа мало, зато она богато кровоснабжается. Все эти особенности органов дыхания детей раннего возраста способствует легкому возникновению воспалительных процессов и стенотических осложнений.

Легкие ребенка находятся в постоянном развитии. В период новорожденности они менее воздушны, обильно снабжены кровеносными сосудами, их эластичная ткань недостаточно развита. После появления на свет количество альвеол в дыхательной системе новорожденного ребенка увеличивается и продолжает нарастать до 8 лет.

Особенности органов дыхания детей раннего возраста: частота дыхания

В течение первых месяцев жизни дыхание изменчиво, может наблюдаться учащение его ритма. В грудном возрасте дыхание поверхностное, что связано с горизонтальным положением ребер, слабым сокращением диафрагмы, относительно большими размерами печени. Все это способствует .

Частота дыхания с возрастом снижается: у новорожденного она равна 75-48 в 1 минуту, на первом году жизни составляет 45-35. Соотношение между дыханием и сердечными сокращениями у новорожденных - 1:3, позже- 1:3,5-4.

Подсчет дыхания у детей проводится рукой, положенной на грудь или живот, у беспокойных детей - на глаз.

У младенцев первых месяцев жизни дыхание подсчитывается через стетоскоп, приложенный к носу ребенка. Нарушения дыхания у детей могут возникать:

• при воспалительном отеке слизистой оболочки бронхов в результате снижения их просвета;
• при скоплении мокроты в дыхательных путях;
• при спазме мускулатуры бронхов, приводящем к нарушению дыхания;
• при вдыхании инородных тел;
• при сдавлении дыхательных путей;
• на фоне заболеваний дыхательных путей. Нарушения дыхания требуют применения экстренных мероприятий.

Анатомические, физиологические и функциональные особенности дыхательной системы у новорожденных детей объясняют значительную частоту возникновения заболеваний, особенно пневмонии, и более тяжелое их течение в грудном возрасте.

Статья прочитана 6 183 раз(a).

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).

Типы дыхания в зависимости от возраста и пола ребёнка:

- диафрагмальный - после рождения наиболее активное участие в акте дыхания принимает диафрагма; рёберная мускулатура – очень незначительное;

- грудобрюшной (смешанный) появляется у ребёнка в грудном возрасте.

- грудной – такой тип дыхания у детей 3-7 лет отмечается хорошо развитыми мышцами плечевого пояса, функция которых при дыхании значительно преобладает над диафрагмальными мышцами;

С 8 до 14 лет тип дыхания зависит от пола: у мальчиков формируется брюшной, у девочек – грудной тип.

Нарушение типа дыхания указывает на поражение соответствующих мышц.

При тяжелых состояниях ребенка разной этиологии (в результате изменений в координации работы дыхательного центра) отмечаются такие виды значительных патологических дыханий:

- дыхание Чейн-Стокса (ирландские врачи XIX века) (рис.79) - вначале с каждым вдохом происходит постепенное увеличение его глубины и частоты до максимума, затем амплитуда и частота вдоха уменьша­ются (всего 10-12 дыхательных движений) и наступает апноэ продол­жительностью 20-30 секунд, иногда больше. После этого указанный цикл повторяется. При продолжительной паузе апноэ ребенок может терять сознание. Это самый неблагоприятный тип дыхания.

Рис. 7. Дыхание Чейн-Стокса

Наиболее частая патогенетическая причина дыхания Чейн-Стокса - на­рушение кровообращения головного мозга в месте дыхательного центра; воз­никает это при менингите, кровоизлияниях в головной мозг, тяжелой сер­дечной недостаточности, воспалительных процессах со значительной ин­токсикацией;

Не менее прогностически неблагоприятным нарушением координации диафрагмальных и грудных мышц является дыхание Грокко-Фругони, возникающее в результате изменений в работе дыхательного центра. При таком виде дыхания верхняя часть находится в состоянии вдоха, а нижняя - в состоянии выдоха. Причины: менингит, коматозные состояния, нарушение мозгового кровообращения. Такое нарушение ритма дыхания часто предшествует началу дыхания Чейн-Стокса и бывает после его окончания;

- дыхание Куссмауля (немецкий терапевт XIX века) (шумное, большое) представляет собой тахипноэ со значительным углублением дыхания, слышимое на расстоянии, напоминает дыхание «загнанного зверя».

Рис. 8. Дыхание Куссмауля

Частая причина - раздражение дыхательного центра при ацидозе, то есть накопление кислых продуктов обмена веществ, например, при сахарном диабете, а также на фоне воспалительных процессов кишечника со значи­тельным токсикозом; может быть при гипотрофии III степени;

- дыхание Биота (французский врач XIX века) (рис. 9) - через не­сколько (2-5) дыхательных движений одинаковой амплитуды насту­пает пауза апноэ продолжительностью 5-30 секунд; при длительной паузе ребенок может терять сознание.

Причина - значительное повреждение головного мозга, например, при ме­нингите, а также при поражениях, расположенных рядом с дыхательным цент­ром (кровоизлияние);

Рис. 9. Дыхание Биота

- хаотическое дыхание - не только аритмичное, но и разнообразное по глубине (рис. 10).

Рис. 10. Хаотическое дыхание

Один из частых признаков заболеваний дыхательной систе­мы представляет собой затруднение дыхания с нарушением его частоты, глубины и ритма . Существует 3 вида одышки: инспираторная, экспираторная и смешанная (инспираторно-экспираторная).

Инспираторная одышка - результат нарушения движения воздуха во вре­мя вдоха через верхние участки дыхательных путей.

Клинические признаки:

Удлиненный затрудненный вдох;

Затрудненное дыхание, нередко со свистящим вдохом;

В тяжелом состоянии шумный вдох;

Дыхание глубокое:

Развивается брадипноэ:

Участие вспомогательной мускулатуры в акте дыхания;

Так как воздуха поступает меньше нормы, отмечается весьма характер­ный признак этого вида одышки - втяжение межреберных мышц, участков яремной, над- и подключичной ямок и эпигастрия;

При рахите (смягчение костной ткани) втяжение в области Гаррисоновой борозды.

Инспираторная одышка - один из главных признаков стенозируюшего менинготрахеита (ложный круп) и дифтерии (истинный круп), инородного тела в гортани и трахее.

Экспираторная одышка - результат нарушения прохождения воздуха во время выдоха через нижние дыхательные пути (бронхиолы и мелкие бронхи).

Клинические признаки :

Удлиненный выдох:

Затрудненный выдох;

Тахипноэ, переходящее в брадипноэ при ухудшении состояния;

Участие вспомогательной мускулатуры в акте дыхания, главным обра­зом мышц живота;

Так как выдох затруднен и происходит накопление воздуха в легочной ткани, отмечается выпячивание межреберных мышц;

При затяжном процессе может перейти в приступ удушья.

Экспираторная одышка - один из главных признаков обструктивного бронхита, бронхиальной астмы, при которых происходит сужение терми­нальных отделов бронхов.

Смешанная одышка - это затруднение вдоха и выдоха, часто на фоне тахипноэ. Встречается она при многих заболеваниях дыхательной системы (пневмония, бронхит, плеврит), а также других систем (метеоризм, недоста­точность кровообращения).

Дыхание – сложный физиологический процесс, который условно можно разделить на три основных этапа: газообмен между кровью и атмосферным воздухом (внешнее дыхание), транспорт газов, газообмен между кровью и тканями (тканевое дыхание).

Внешнее дыхание – обмен газов между внешним воздухом и кровью – происходит только в альвеолах.

Легочная вентиляция представляет собой перенос вдыхаемого воздуха по воздухоносным путям к зоне внутриальвеолярной диффузии.

Проходя по воздухоносным путям, воздух очищается от примесей и пыли, нагревается до температуры тела, увлажняется.

Пространство воздухоносных путей, в котором не происходит газообмен, было названо Цунтцем (1862 г.) мертвым или вредным пространством. Дети раннего возраста имеют сравнительно большее мертвое пространство, чем взрослые.

Газообмен в легких происходит благодаря разнице между парциальным давлением газов в альвеолярном воздухе и напряжением газов в крови легочных капилляров.

Скорость диффузии прямо пропорциональна силе, обеспечивающей движение газа, и обратно пропорциональна величине сопротивления диффузии, то есть препятствия, которое имеет место на пути движения молекул газа через аэрогематический барьер. Диффузия газа ухудшается при уменьшении газообменной поверхности легкого и при увеличении толщины аэрогематического барьера.

Вдыхаемый атмосферный воздух содержит 79,4 % азота и инертных газов (аргон, неон, гелий), 20,93 % кислорода, 0,03 % углекислого газа.

В альвеолах вдыхаемый воздух смешивается с имеющимся там воздухом, приобретает 100 % относительную влажность, и альвеолярный воздух у взрослого человека уже имеет следующее содержание газов: O 2 – 13,5–13,7 %; CO 2 – 5–6 %; азот – 80 %. При таком проценте содержания кислорода и общем давлении в 1 атм. парциальное давление кислорода составляет примерно 100–110 мм рт. ст., напряжение же кислорода в притекающей в легкое венозной крови составляет 60–75 мм рт. ст. Образующаяся разность в давлениях достаточна для обеспечения диффузии в кровь около 6 л кислорода в 1 минуту, такого количества кислорода достаточно для обеспечения тяжелой мышечной работы.

Парциальное давление углекислого газа (CO 2) в альвеолярном воздухе – 37–40 мм рт. ст., а напряжение CO 2 в венозной крови легочных капилляров в покое – 46 мм рт. ст. Физико-химические свойства альвеолярной мембраны таковы, что растворимость в ней кислорода составляет 0,024, а CO 2 – 0,567, следовательно, через альвеолярно-капиллярную мембрану углекислый газ диффундирует в 20–25 раз быстрее, чем кислород, и разница давления в 6 мм обеспечивает удаление CO 2 из организма при самой тяжелой мышечной работе.

Выдыхаемый воздух является смесью альвеолярного и атмосферного воздуха, имеющегося в воздухоносных путях. В нем содержится у взрослых: O 2 – 15–18 % (16,4); CO 2 – 2,5–5,5 % (4,1).

По разнице в содержании O 2 во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе можно судить об утилизации O 2 легкими. Утилизация кислорода в легких у взрослых равна 4,5 об%, у детей грудного возраста она снижена и составляет 2,6–3,0 об% кислорода, с возрастом процент утилизации кислорода увеличивается до 3,3–3,9 об%.

Это связано с тем, что грудной ребенок дышит более часто и более поверхностно. Чем реже и глубже дыхание, тем лучше используется кислород в легких, и наоборот.

При дыхании из организма выводится вода, а также некоторые быстро испаряющиеся вещества (например, алкоголь).

Дыхательный цикл состоит из вдоха и выдоха.

Вдох осуществляется вследствие сокращения дыхательной мускулатуры, при этом увеличивается объем грудной клетки, альвеолы расширяются, и в них возникает отрицательное давление. Пока существует разница давлений между альвеолами и атмосферой, воздух поступает в легкие.

В момент перехода от фазы вдоха к фазе выдоха альвеолярное давление равно атмосферному.

Выдох осуществляется главным образом за счет эластичности легких. Дыхательная мускулатура расслабляется, и на воздух в легких начинает действовать давление, вызванное эластической тягой легких.

Регуляция акта дыхания осуществляется нервно-гуморальным путем.

Дыхательный центр расположен в продолговатом мозгу. Он обладает собственным автоматизмом, но этот автоматизм не столь резко выражен, как автоматизм сердца, находится под постоянным воздействием импульсов, идущих от коры головного мозга и с периферии.

Ритм, частоту и глубину дыхания можно произвольно изменять, конечно, в известных пределах.

Для регуляции дыхания большое значение имеет изменение напряжений CO 2 , O 2 и pH в организме. Увеличение в крови и тканях напряжения CO 2 , уменьшение напряжения O 2 вызывает увеличение объема вентиляции, уменьшение напряжения CO 2 , увеличение напряжения O 2 сопровождается уменьшением объема вентиляции. Эти изменения дыхания наступают в результате импульсов, поступающих в дыхательный центр с хеморецепторов, расположенных в каротидном и аортальном синусах, а также в самом дыхательном центре продолговатого мозга.

Для характеристики функций внешнего дыхания используется оценка легочных объемов, легочной вентиляции, соотношение вентиляции-перфузии, газов крови и КОС (кислотно-основного состояния) (табл. 23).

Таблица 23

Частота дыхания у детей [Тур А.Ф., 1955]

В состоянии покоя здоровый взрослый человек делает 12–18 дыхательных движений в 1 минуту.

На одно дыхание у новорожденного приходится 2,5–3 сердечных сокращения, у более старших детей – 3,5–4.

Ритм дыхания у детей первых месяцев жизни неустойчив.

Дыхательный объем (ДО). Легкие каждого человека имеют определенный минимальный (на выдохе) и максимальный (на вдохе) внутренний объем. В процессе дыхания периодически происходят его изменения в зависимости от характера дыхания. При спокойном дыхании изменения объема минимальны и составляют в зависимости от массы тела и возраста 250–500 мл.

Объем дыхания у новорожденных составляет около 20 мл, к году – 70–60 мл, к 10 годам – 250 мл.

Минутный объем дыхания (МОД) (объем дыхания, помноженный на число дыханий в минуту) с возрастом увеличивается. Этот показатель характеризует степень вентиляции легких.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) – объем воздуха, поступающий в легкие за 1 минуту при форсированном дыхании.

Объем форсированного выдоха (ОФВ 1) – объем воздуха, выдохнутый за первую секунду, при максимально возможной скорости выдоха. Снижение ОФВ 1 до 70 % ЖЕЛ и менее свидетельствует о наличии обструкции.

Максимальная скорость вдоха и выдоха (МС вд, МС выд) характеризует бронхиальную проходимость. В нормальных условиях МС вд взрослого человека составляет от 4–8 до 12 л/с. При нарушении бронхиальной проходимости она снижается до 1 л/с и менее.

Мертвое дыхательное пространство (МДП) включает в себя часть пространства воздухоносных путей, не участвующего в газообмене (полость рта, носа, глотки, гортани, трахеи, бронхов), и часть альвеол, воздух в которых не участвует в газообмене.

Альвеолярная вентиляция (АВ) определяется по формуле:

AB = (ДО – МДП) × ЧД.

У здоровых людей АВ составляет 70–80 % общей вентиляции легких.

Общее потребление кислорода. В состоянии покоя взрослый человек потребляет примерно 0,2 л кислорода за 1 минуту. При работе потребление кислорода возрастает пропорционально энергозатратам до определенного предела, который в зависимости от индивидуальных особенностей организма может превысить уровень основного обмена в 10–20 и более раз.

Максимальное потребление кислорода – объем кислорода, потребляемый организмом за 1 минуту при предельно форсированном дыхании.

Дыхательный коэффициент (ДК) – соотношение объемов выделяемого углекислого газа и потребляемого кислорода.

Дыхательный эквивалент (ДЭ) – это объем вдыхаемого воздуха, необходимый для поглощения легкими 100 мл кислорода (то есть это то количество литров воздуха, которое надо провентилировать через легкие, чтобы использовать 100 мл O 2).

Легочные объемы включают:

ОЕЛ (общая емкость легких) – объем газа, содержащийся в легких после максимального вдоха;

ЖЕЛ (жизненная емкость легких) – максимальный объем газа, выдыхаемый после максимального вдоха;

ООЛ (остаточный объем легких) – объем газа, остающийся в легких после максимального выдоха;

ФОЕ (функциональная остаточная емкость) – объем газа, находящийся в легких после спокойного выдоха;

РО вд (резервный объем вдоха) – максимальный объем газа, который можно вдохнуть от уровня спокойного вдоха;

РО выд (резервный объем выдоха) – максимальный объем газа, который можно выдохнуть после спокойного выдоха;

ЕВ (емкость вдоха) – максимальный объем газа, который можно вдохнуть от уровня спокойного выдоха;

ДО (дыхательный объем) – объем газа, вдыхаемый или выдыхаемый за один дыхательный цикл.

ЖЕЛ, ЕВ, РО вд, РО выд, ДО измеряют при помощи спирографа.

ОЕЛ, ФОЕ, ООЛ измеряются методом разведения геля в закрытой системе.

Результаты исследования легочных объемов оцениваются путем сравнения с должными величинами, рассчитанными по регрессивным уравнениям, отражающим связь объемов с ростом детей, или по номограммам.

При помощи ЖЕЛ можно оценить вентиляционную способность легких в целом. ЖЕЛ снижается под влиянием многих факторов – как легочных (при обструкции воздухоносных путей, ателектазе, пневмонии и др.), так и внелегочных (при высоком стоянии диафрагмы, снижении мышечного тонуса).

Патологическим считается уменьшение ЖЕЛ более чем на 20 % от должной.

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) – объем максимально быстро и полно выдохнутого воздуха после полного глубокого вдоха. У здоровых людей ФЖЕЛ обычно больше ЖЕЛ на 100–200 мл из-за того, что большее усилие способствует более полному выдоху. ФЖЕЛ является функциональной нагрузкой для выявления изменений механических свойств аппарата вентиляции. У больных с обструкцией дыхательных путей ФЖЕЛ меньше ЖЕЛ.

Для оценки бронхиальной проходимости используется тест Тифно – отношение объема форсированного выдоха за 1 с (ОФВ 1) ко всему объему форсированного выдоха ЖЕЛ (ФЖЕЛ), выраженное в процентах. 75 % является нормальной величиной. Значения ниже 70 % указывают на обструкцию дыхательных путей, а выше 85 % отмечаются при наличии рестриктивных явлений.

С целью определения наличия и измерения обструкции дыхательных путей применяется определение скорости пикового потока на выдохе (СПП в). Для этого используются мини-счетчики пикового потока (пик-флоуметры). Наиболее удобен и точен мини-счетчик Райта.

Исследуемый делает максимально глубокий вдох (до величины ЖЕЛ), а затем – короткий и резкий выдох в аппарат. Полученный результат оценивается путем сравнения с данными номограммы. Измерение скорости пикового потока выдоха с помощью пик-флоуметра Райта в домашних условиях дает возможность объективно оценить реакцию пациента на применяемое лечение.

Транспорт кислорода из легких в ткани . Кислород, пройдя через альвеолярно-капиллярную мембрану, растворяется в плазме крови согласно физическим законам. При нормальной температуре тела в 100 мл плазмы растворено 0,3 мл кислорода.

Основную роль в транспорте кислорода от легких к тканям играет гемоглобин. 94 % кислорода переносится в виде оксигемоглобина (НbО 2). 1 г Нb связывает 1,34–1,36 мл О 2 .

Кислородная емкость крови (КЕК) – максимальное количество кислорода, которое может быть связано гемоглобином крови после полного насыщения ее кислородом. При полном насыщении гемоглобина кислородом 1 л крови может содержать до 200 мл кислорода. Нормальная величина КЕК для взрослого человека составляет 18–22 % по объему. КЕК новорожденного равна или несколько превышает КЕК взрослого человека. Вскоре после рождения она уменьшается, достигая минимальной величины в возрасте 1–4 лет, после чего постепенно повышается, доходя до уровня взрослого человека к периоду полового созревания.

Химическая связь кислорода с гемоглобином обратима. В тканях оксигемоглобин освобождает кислород и превращается в восстановленный гемоглобин. Оксигенация гемоглобина в легких и его восстановление в тканях обусловлены разницей парциального давления кислорода: альвеолярно-капиллярным градиентом давления в легких и капиллярно-тканевым градиентом в тканях.

Транспорт углекислого газа, образующегося в клетках, к месту его выведения – легочным капиллярам – осуществляется в трех видах: углекислый газ, поступая из клеток в кровь, растворяется в ней, в результате чего парциальное давление его в крови повышается. Физически растворимый в плазме углекислый газ составляет 5–6 % всего его объема, транспортируемого кровью. 15 % углекислого газа переносится в виде карбогемоглобина, более 70–80 % эндогенного углекислого газа связывается гидрокарбонатами крови. Эта связь играет большую роль в поддержании кислотно-основного равновесия.

Тканевое (внутреннее) дыхание – процесс поглощения тканью кислорода и выделения углекислого газа. В более широком смысле это – протекающие в каждой клетке ферментативные процессы биологического окисления, в результате которых молекулы жирных кислот, аминокислот, углеводов расщепляются до двуокиси углерода и воды, а высвобождающаяся при этом энергия используется и запасается клеткой.

Помимо газообмена, легкие осуществляют в организме и другие функции: метаболическую, терморегуляторную, секреторную, экскреторную, барьерную, очистительную, всасывательную и др.

Метаболическая функция легких включает в себя обмен липоидов, синтез жирных кислот и ацетона, синтез простагландинов, выработку сурфактанта и др. Секреторная функция легких реализуется благодаря наличию специализированных желез и секреторных клеток, выделяющих серозно-мукозный секрет, который, перемещаясь из нижних отделов в верхние, увлажняет и защищает поверхность дыхательных путей.

В секрете присутствуют также лактоферин, лизоцим, сывороточные белки, антитела – вещества, обладающие антимикробным действием и способствующие санации легкого.

Экскреторная функция легкого проявляется в выделении летучих метаболитов и экзогенных веществ: ацетона, аммиака и др. Всасывательная функция обусловлена высокой проницаемостью альвеолярно-капиллярных мембран для жиро– и водорастворимых веществ: эфира, хлороформа и др. Ингаляционный путь введения применяется для ряда лекарств.

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).