Фізіологічні особливості дихання в дітей віком. Особливості органів дихання у новонароджених

Органи дихання у дитинизначно від органів дихання дорослого. На момент народження дихальна система дитини ще досягає повного розвитку, тому за відсутності належного догляду в дітей віком відзначається підвищена захворюваність органів дихання. Найбільше цих захворювань посідає вік від б місяців до 2 років.

Вивчення анатомо-фізіологічних особливостей органів дихання та проведення широкого комплексу профілактичних заходівз урахуванням цих особливостей можуть сприяти значному зниженню захворювань дихальних шляхів, які досі є однією з головних причин дитячої смертності

Нісдитини відносно малий, носові ходи вузькі. Слизова оболонка, що вистилає, ніжна, легко вразлива, багата кровоносними і лімфатичними судинами; це створює умови для розвитку запальної реакції та набухання слизової оболонки при інфікуванні верхніх дихальних шляхів.

У нормі дихання у дитини відбувається через ніс, ротом вона дихати не вміє.

З віком у міру розвитку верхньої щелепиі зростання лицьових кісток довжина та ширина позовних ходів збільшуються.

Євстахієва труба, яка з'єднує носоглотку з барабанною порожниною вуха, порівняно коротка та широка; вона має більш горизонтальний напрямок, ніж у дорослого. Все це сприяє заносу інфекції з носоглотки в порожнину середнього вуха, чим пояснюється частота його ураження при захворюванні верхніх дихальних шляхів у дитини.

Лобова пазуха і гайморові порожнини розвиваються лише до 2 років, остаточного розвитку вони досягають значно пізніше.

Гортаньу дітей раннього вікумає лійкоподібну форму. Просвіт її вузький, хрящі податливі, слизова оболонка дуже ніжна, багата кровоносними судинами. Голосова щілина вузька та коротка. Цими особливостями пояснюється частота та легкість звуження голосової щілини (стеноз) навіть за порівняно помірного запалення слизової оболонки гортані, що призводить до утрудненого дихання.

Трахея та бронхитакож мають вужчий просвіт; слизова оболонка їх багата на кровоносні судини, при запаленні легко набухає, що викликає звуження просвіту трахеї та бронхів.

Легкі, Немовля відрізняються від легень дорослого слабким розвитком еластичної тканини, великим кровонаповненням і меншою легкістю. Слабким розвитком еластичної тканини легені та недостатньою екскурсією грудної клітини пояснюється частота ателектазів (спадіння легеневої тканини) та немовлят, особливо в нижньозадніх відділах легень, оскільки ці відділи погано вентилюються.

Зростання та розвиток легень відбуваються протягом досить тривалого часу. Особливо енергійне зростання легень у перші 3 місяці життя. У міру розвитку легень змінюється їхня структура: сполучнотканинні прошарки заміщаються еластичною тканиною, наростає кількість альвеол, що значно збільшує життєву ємність легень.

Порожнина грудної кліткиу дитини щодо мала. Дихальна екскурсія легенів обмежена не лише через малої рухливостігрудної клітки, але також через малі розміри плевральної порожнини, яка у дитини раннього віку дуже вузька, майже щілинна. Таким чином, легені майже повністю заповнюють грудну клітку.

Рухливість грудної клітки обмежена також через слабкість дихальної мускулатури. Легкі розширюються головним чином у бік податливої ​​діафрагми, тому до початку ходьби тип дихання у дітей діафрагмальний. З віком дихальна екскурсія грудної клітки збільшується і з'являється грудний або грудобрюшний тип дихання.

Вікові анатомічні та морфологічні особливостігрудної клітки обумовлюють деякі функціональні особливостідихання дітей у різні вікові періоди.

Потреба у кисні у дитини у період інтенсивного зростання дуже велика у зв'язку з підвищеним обміном. Так як дихання у дітей грудного та раннього віку має поверхневий характер, то висока потреба в кисні покривається за рахунок частоти дихання.

Вже за кілька годин після першого вдиху новонародженого дихання стає правильним і рівномірним; іноді воно встановлюється лише за кілька днів.

Число подихіву новонародженого до 40-60 за хвилину, у дитини у 6 місяців - 35-40, у 12 місяців - 30-35, у 5-6 років - 25, у віці 15 років - 20, у дорослого - 16.

Підрахунок числа дихань потрібно робити у спокійному стані дитини, стежачи за дихальними рухами грудної клітки або поклавши руку на живіт.

Життєва ємність легеньу дитини відносно велика. Діти шкільного віку вона визначається спірометрією. Дитині пропонують зробити глибокий вдихі па спеціальному приладі - спірометрі-вимірюють максимальну кількість повітря, що видихається після цього ( табл. 6.) (за Н. А. Шалковим).

Таблиця 6. Життєва ємність легень у дітей (см3)

З віком життєва ємністьлегень збільшується. Вона зростає також в результаті тренування, при фізичної роботита заняттях спортом.

Дихання регулюється дихальним центром, до якого надходять рефлекторні подразнення з боку легеневих гілок. блукаючого нерва. Збудливість дихального центру регулюється корою головного мозку та ступенем насичення крові вуглекислотою. З віком коркова регуляція дихання удосконалюється.

У міру розвитку легень та грудної клітки, а також зміцнення дихальної мускулатури дихання стає глибшим і рідшим. До 7-12 років характер дихання та форма грудної клітки майже не відрізняються від таких у дорослого.

Правильне розвиток грудної клітки, легень і дихальних м'язів дитини залежить від умов, у яких росте. Якщо дитина живе в задушливій кімнаті, де курять, готують їжу, стирають і сушать білизну, або знаходиться в задушливій палаті, що не провітрюється, то створюються умови, що порушують нормальний розвиток його грудної клітини і легень.

Для зміцнення здоров'я дитини та гарного розвитку органів дихання, запобігання захворюванню дихальних шляхів необхідно, щоб дитина тривалий час перебувала на свіжому повітрівзимку та влітку. Особливо корисні рухливі ігри на повітрі, спорт та фізичні вправи.

Винятково важливу рольу зміцненні здоров'я дітей має вивезення їх за місто, де є можливість організувати перебування дітей повітря протягом цілого дня.

Приміщення, де знаходяться діти, необхідно ретельно провітрювати. Взимку слід відкривати кватирки чи фрамуги кілька разів на день за встановленим порядком. У приміщенні з центральним опаленням за наявності фрамуг провітрювання можна проводити дуже часто, не охолоджуючи при цьому. У теплий часроку вікна повинні бути відкриті цілодобово.

Запаси кисню в організмі дуже обмежені і їх вистачає на 5-6 хв. Забезпечення організму киснем здійснюється у процесі дихання. Залежно від виконуваної функції розрізняють 2 основні частини легені: провідну частинудля подачі повітря в альвеоли та виведення його назовні та дихальну частину,де відбувається газообмін між повітрям та кров'ю. До провідної частини відносять горло, трахею, бронхи, тобто бронхіальне дерево, а до власне дихальної - ацинуси, що складаються з бронхіоли, що приводить, альвеолярних ходів і альвеол. Під зовнішнім диханням мається на увазі обмін газів між атмосферним повітрям та кров'ю капілярів легень. Він здійснюється за допомогою простої дифузії газів через альвеолярно-капілярну мембрану внаслідок різниці тиску кисню у вдихуваному (атмосферному) повітрі та венозної крові, що припливає по легеневої артеріїу легені із правого шлуночка (табл.2).

Таблиця 2

Парціальний тиск газів у вдихуваному та альвеолярному повітрі, артеріальній та венозній крові (мм.рт.ст.)

Різниця тиску кисню в альвеолярному повітрі та венозній крові, що протікає по легеневих капілярах, становить 50 мм рт. ст. Це забезпечує перехід кисню в кров через альвеолярно-капілярну мембрану. Різниця тиску вуглекислого газу зумовлює його перехід із венозної крові в альвеолярне повітря. Ефективність функції системи зовнішнього дихання визначається трьома процесами: вентиляцією альвеолярного простору, адекватним вентиляції легень капілярним кровотоком (перфузією), дифузією газів через альвеолярно-капілярну мембрану. Порівняно з дорослими, в дітей віком, особливо першого року життя, є виражені відмінності зовнішнього дихання. Це тим, що у постнатальном періоді відбувається розвиток респіраторних відділів легких (ацинусов), де відбувається газообмін. Крім того, у дітей є численні анастомози між бронхіальними та легеневими артеріями та капілярами, що є однією з причин шунтування крові, минаючи альвеолярні простори.

В даний час функцію зовнішнього дихання оцінюють за наступними групами показників.

Легенева вентиляція- Частота (f), глибина (Vt), хвилинний об'єм дихання (V), ритм, об'єм альвеолярної вентиляції, розподіл повітря, що вдихається.

Легкові обсяги- життєва ємність легень (ЖЕЛ, Vc), загальна ємність легень, резервний об'єм вдиху (РОвд, IRV), резервний об'єм видиху (РОвид, ERV), функціональна залишкова ємність (ФОЕ), залишковий об'єм (ГО).

Механіка дихання- максимальна вентиляція легень (МВЛ, Vmax), або межа дихання, резерв дихання, форсована життєва ємність легень (FEV) та її відношення до ЖЕЛ (індекс Тіффно), бронхіальний опір, об'ємна швидкість вдиху та видиху при спокійному та форсованому диханні.

Легеневий газообмін- Величина споживання кисню та виділення вуглекислого газу в 1 хв, склад альвеолярного повітря, коефіцієнт використання кисню.

Газовий склад артеріальної крові - парціальний тиск кисню (РО 2) та вуглекислого газу (РСО 2), вміст оксигемоглобіну в крові та артеріовенозна різниця по гемоглобіну та оксигемоглобіну.

Глибина дихання, або дихальний об'єм (ДО, або Vt, мл), у дітей як в абсолютних, так і відносних числах значно менше, ніж у дорослої людини (табл. 3).

Таблиця 3

Дихальний об'єм у дітей залежно від віку

Це двома причинами. Однією з них, природно, є невелика маса легень у дітей, яка збільшується з віком, причому протягом перших 5 років переважно за рахунок новоутворення альвеол. Іншою, не менш важливою причиною, що пояснює поверхневе дихання дітей раннього віку, є особливості будови грудної клітки (передньо-задній розмір приблизно дорівнює бічному, ребра від хребта відходять майже під прямим кутом, що обмежує екскурсію грудної клітки та зміну об'єму легень). Останній змінюється завдяки переважно руху діафрагми. Збільшення дихального об'єму у спокої може свідчити про дихальну недостатність, а його зниження – про рестриктивну форму дихальної недостатності або ригідність грудної клітки. У той самий час потреба у кисні в дітей віком значно вище, ніж в дорослих, що від інтенсивнішого обміну речовин. Так, у дітей першого року життя потреба в кисні на 1 кг маси тіла становить приблизно близько 7,5-8 мл/хв, до 2 років вона дещо зростає (8,5 мл/хв), до 6 років досягає максимальної величини (9 ,2 мл/хв), а потім поступово знижується (7 років - 7,9 мл/хв, 9 років - 6,8 мл/хв, 10 років - 6,3 мл/хв, 14 років - 5,2 мл /хв). У дорослого вона становить лише 4,5 мл/хв на 1 кг маси тіла. Поверхневий характер дихання, його неритмічність компенсується більшою частотою дихання (f). Так, у новонародженого – 40-60 дихань на 1 хв, у однорічного – 30-35, у 5-річного – 25, 10-річного – 20, у дорослого – 16-18 дихань на 1 хв. Частота дихання відбиває компенсаторні можливості організму, але разом із малим дихальним обсягом тахипное свідчить про дихальної недостатності. Завдяки більшій частоті дихання, на 1 кг маси тіла хвилинний об'єм дихання значно вищий у дітей, особливо раннього віку, ніж у дорослих. У дітей до 3 років хвилинний об'єм дихання майже в 1,5 раза більше, ніж у 11-річної дитини, і в 2 рази, ніж у дорослої (табл. 4).

Таблиця 4

Хвилинний об'єм дихання у дітей

Спостереження за здоровими та дітьми, хворими на пневмонію, показали, що при низьких температурах (0...5° С) відзначається урідження дихання при збереженні його глибини, що є, мабуть, найбільш економним та ефективним диханням для забезпечення організму киснем. Цікаво відзначити, що тепла гігієнічна ванна викликає підвищення вентиляції легень у 2 рази, причому підвищення відбувається переважно за рахунок наростання глибини дихання. Звідси стає цілком зрозумілою пропозиція А. А. Киселя (видатного радянського педіатра), яку він зробив ще в 20-х роках минулого століття і яке набуло поширення в педіатрії, широко використовувати лікування пневмоній холодним свіжим повітрям.

Життєва ємність легень(ЖЕЛ, Vc), тобто кількість повітря (у мілілітрах), що максимально видихається після максимального вдиху (визначається спірометром), у дітей значно нижче, ніж у дорослих (табл. 5).

Таблиця 5

Життєва ємність легень

Якщо порівняти величини життєвої ємності легень з обсягом дихання у спокійному положенні, то виявляється, що діти у спокійному положенні використовують лише близько 12,5% ЖЕЛ.

Резервний обсяг вдиху(РОВД, IRV) – максимальний об'єм повітря (у мілілітрах), який можна додатково вдихнути після спокійного вдиху.

На його оцінки має значення ставлення РОвд до ЖЕЛ (Vc). Діти віком від 6 до 15 років РОвд/ЖЕЛ коливається від 55 до 59%. Зниження цього показника спостерігається при рестриктивних (обмежувальних) ураженнях, особливо при зниженні еластичності легеневої тканини.

Резервний обсяг видиху(РОвид, ERV) – максимальний об'єм повітря (у мілілітрах), який можна видихнути після спокійного вдиху. Так само, як і для резервного обсягу вдиху, для оцінки РОвид (ERV) має значення його відношення до ЖЕЛ (Vc). У дітей віком від 6 до 15 років РОвид/ЖЕЛ становить 24-29% (збільшується з віком).

Життєва ємність легеньзменшується при дифузних ураженнях легень, що супроводжуються зниженням еластичної розтяжності легеневої тканини, зі збільшенням бронхіального опору або зменшенні дихальної поверхні.

Форсована життєва ємність легень(ФЖЕЛ, FEV), або об'єм форсованого видиху (ОФВ, л/с) - кількість повітря, яке може бути видихнуте при форсованому видиху після максимального вдиху.

Індекс Тіффно(FEV у відсотках) - відношення ОФВ до ЖЕЛ (FEV%), у нормі за 1 з ОФВ становить не менше 70% фактичної ЖЕЛ.

Максимальна вентиляція легень(МВЛ, Vmax), або межа дихання, - максимальна кількість повітря (у мілілітрах), яка може бути провентильована за 1 хв. Зазвичай цей показник досліджують протягом 10 с, оскільки можуть виникнути ознаки гіпервентиляції (запаморочення, блювання, непритомність). МВЛ у дітей значно менше, ніж у дорослих (табл. 6).

Таблиця 6

Максимальна вентиляція легень у дітей

Так, у дитини 6 років межа дихання майже вдвічі менша, ніж у дорослого. Якщо відома межа дихання, то не уявляє труднощів обчислити величину резерву дихання (з межі віднімають величину хвилинного об'єму дихання). Найменша величина життєвої ємності та прискорене дихання значно знижують резерв дихання (табл. 7).

Таблиця 7

Резерв дихання у дітей

Про ефективність зовнішнього дихання судять за різницею вмісту кисню і вуглекислого газу у повітрі, що вдихається і видихається. Так, ця різниця в дітей віком першого року життя становить лише 2-2,5%, тоді як в дорослих вона сягає 4-4,5%. У повітрі, що видихається, у дітей раннього віку міститься менше і вуглекислого газу - 2,5%, у дорослих - 4%. Таким чином, діти раннього віку за кожне дихання поглинають менше кисню та виділяють менше вуглекислого газу, хоча газообмін у дітей значніший, ніж у дорослих (у перерахунку на 1 кг маси тіла).

Велике значення у судженні про компенсаторні можливості системи зовнішнього дихання має коефіцієнт використання кисню (КІО 2) - кількість поглиненого кисню (ПО 2) з 1 л вентильованого повітря.

КИО 2 = 2 (мл/хв) / МОД (л/хв).

У дітей віком до 5 років КІО 2 дорівнює 31-33 мл/л, а у віці 6-15 років - 40 мл/л, у дорослих - 40 мл/л. КІО 2 залежить від умов дифузії кисню, обсягу альвеолярної вентиляції, від координації легеневої вентиляції та кровообігу в малому колі.

Транспорт кисню від легень до тканин здійснюється кров'ю, в основному у вигляді хімічної сполуки з гемоглобіном - оксигемоглобіном і меншою мірою - в розчиненому стані. Один грам гемоглобіну пов'язує 1,34 мл кисню, отже від кількості гемоглобіну залежить обсяг пов'язаного кисню. Оскільки у новонароджених протягом перших днів життя вміст гемоглобіну вищий, ніж у дорослих, то і киснев'язова здатність крові у них вища. Це дозволяє новонародженому пережити критичний період – період становлення легеневого дихання. Цьому сприяє також більше високий вмістфетального гемоглобіну (HbF), який має більшу спорідненість до кисню, ніж гемоглобін дорослого (НbА). Після встановлення легеневого дихання вміст HbF у крові дитини швидко зменшується. Однак при гіпоксії та анеміях кількість HbF знову може збільшуватись. Це як би компенсаторний пристрій, що оберігає організм (особливо життєво важливі органи) від гіпоксії.

Здатність до зв'язування кисню гемоглобіном визначається також температурою, pH крові та вмістом вуглекислого газу. При підвищенні температури, зниженні рН та наростанні РСО 2 крива зв'язування зміщується вправо.

Розчинність кисню в 100 мл крові при РВ 2 дорівнює 100 мм рт. ст., становить лише 0,3 мл. Розчинність кисню у крові значно зростає у разі підвищення тиску. Підвищення тиску кисню до 3 атм забезпечує розчинення 6% кисню, що достатньо підтримки тканинного дихання у стані спокою без участі оксигемоглобина. Цим прийомом (оксибаротерапією) нині користуються у клініці.

Кисень капілярної крові дифундує у тканині також завдяки градієнту тиску кисню в крові та клітинах (в артеріальній крові тиск кисню становить 90 мм рт. ст., у мітохондріях клітин воно становить лише 1 мм рт. ст.).

Особливості тканинного дихання вивчені значно гірше, ніж інші етапи дихання. Однак можна припускати, що інтенсивність тканинного дихання у дітей вища, ніж у дорослих. Це побічно підтверджується вищою активністю ферментів крові в новонароджених проти дорослими. Однією із суттєвих особливостей обміну речовин у дітей раннього віку є збільшення частки анаеробної фази обміну речовин у порівнянні з такою у дорослих.

Парціальний тиск вуглекислого газу в тканинах вище, ніж у плазмі крові, внаслідок безперервності процесів окислення та звільнення вуглекислого газу, тому Н 2 3 легко надходить з тканин в кров. У крові Н 2 3 знаходиться у вигляді вільної вугільної кислоти, пов'язаної з білками еритроцитів, і у вигляді гідрокарбонатів. При pH крові 7,4 співвідношення вільної вугільної кислоти і пов'язаної у вигляді гідрокарбонату натрію (NаНСО 3) завжди становить 1:20. Реакція зв'язування вуглекислого газу в крові з утворенням Н 2 3 , гідрокарбонату і, навпаки, виділення вуглекислого газу із сполук у капілярах легень каталізується ферментом карбоангідразою, дія якої визначається pH середовища. У кислому середовищі (тобто в клітинах, венозної крові) карбоангідразу сприяє зв'язуванню вуглекислого газу, а в лужному (у легенях), навпаки, розкладанню та виділенню його із сполук.

Активність карбоангідрази у недоношених новонароджених становить 10%, а у доношених – 30% від активності у дорослих. Її активність повільно підвищується і лише до кінця першого року життя сягає норм дорослої людини. Це пояснює той факт, що при різних захворюваннях (особливо легеневих) у дітей частіше спостерігається гіперкапнія (накопичення вуглекислого газу в крові).

Таким чином, процес дихання у дітей має низку особливостей. Вони значною мірою визначаються анатомічною будовою органів дихання. Крім того, у дітей раннього віку нижча ефективність дихання. Усі викладені анатомічні та функціональні особливості системи органів дихання створюють передумови до легшого порушення дихання, що веде до дихальної недостатності в дітей віком.

дихання бронхіальна астма загартовування

Органи дихання у дітей не тільки мають абсолютно менші розміри, але, крім того, відрізняються і деякою незакінченістю анатомо-гістологічної будови. Ніс дитини відносно малий, порожнини його недорозвинені, носові ходи вузькі; нижній носовий хід у перші місяці життя відсутній зовсім або розвинений рудиментарно. Слизова оболонка ніжна багата на кровоносні судини, підслизова в перші роки життя бідна печеристою тканиною; в 8-9 років печериста тканина вже досить розвинена, і її особливо багато в період статевого дозрівання.

Придаткові порожнини носа в дітей віком раннього віку розвинені дуже слабко або навіть зовсім відсутні. Лобова пазуха з'являється лише на 2-му році життя, до 6 років досягає величини горошини і остаточно формується лише до 15 років. Гайморова порожнина, хоча є вже у новонароджених, дуже мала і тільки з 2-річного віку починає помітно збільшуватися в обсязі; Приблизно те саме треба сказати про sinus ethmoidalis. Sinus sphenoidalis у дітей раннього віку дуже малий; до 3-річного віку його вміст легко спорожняється в порожнину носа; з 6 років ця порожнина починає швидко зростати. У зв'язку зі слабким розвитком придаткових порожнинУ дітей раннього віку на ці порожнини дуже рідко поширюються запальні процеси зі слизової оболонки носа.

Слізно-носовий канал короткий, зовнішній отвір його розташований близько від кута повік, клапани недорозвинені, що дуже полегшує попадання інфекції з носа в кон'юктивальний мішок.

Глотка у дітей щодо вузька і має більше вертикальний напрямок. Вальдейєрове кільце у новонароджених розвинене слабо; глоткові мигдалики під час огляду зіва не помітні і стають видимими лише до кінця 1-го року життя; у наступні роки, навпаки, скупчення лімфоїдної тканиниі мигдалики дещо гіпертрофуються, досягаючи максимального розрощення найчастіше між 5 та 10 роками. У пубертатному періоді мигдалики починають зазнавати зворотний розвиток, і після періоду статевого дозрівання порівняно дуже рідко доводиться бачити їхню гіпертрофію. Розрощення аденоїдів найбільш виражені у дітей з ексудативним та лімфатичним діатезами; вони особливо часто доводиться спостерігати розлади носового дихання, хронічні катаральні стану носоглотки, порушення сну.

Гортань у дітей раннього віку має, лійкоподібну форму, пізніше - циліндричну; розташована вона трохи вищою, ніж у дорослих; нижній кінець її у новонароджених знаходиться на рівні IV шийного хребця(У дорослих на 1-112 хребця нижче). Найбільш енергійне зростання поперечного та передньо-заднього розмірів гортані відзначається на 1-му році життя та у віці 14-16 років; з віком лійкоподібна форма гортані поступово наближається до циліндричної. Гортань у дітей раннього віку відносно довша, ніж у дорослих.

Хрящі гортані у дітей ніжні, дуже податливі, надгортанник до 12-13 років щодо вузький і у немовлятйого легко вдається побачити навіть за звичайного огляду зіва.

Статеві відмінності гортані у хлопчиків та дівчаток починають виявлятися лише після 3 років, коли кут між пластинками щитовидного хряща у хлопчиків стає більш гострим. З 10 років у хлопчиків вже виразно виявлено риси, характерні для чоловічої гортані.

Зазначені анатомо-гістологічні особливості гортані пояснюють легкий наступ у дітей стенотичних явищ навіть за порівняно помірних запальних явищ. Осиплість голосу, що відзначається часто у маленьких дітей після крику, зазвичай залежить не від запальних явищ, а від млявості м'язів голосової щілини, що легко втомлюються.

Трахея у новонароджених має довжину близько 4 см, до 14-15 років досягає приблизно 7 см, а у дорослих дорівнює 12 см. Вона має у дітей перших місяців життя трохи лійкоподібну форму і розташовується у них вище, ніж у дорослих; у новонароджених верхній кінець трахеї припадає на рівні IV шийного хребця, у дорослих - на рівні VII.

Біфуркація трахеї у новонароджених відповідає ЙЙЙ-ЙV грудним хребцям, у дітей 5 років - IV-V і 12-річних V-VI хребцям.

Зростання трахеї йде приблизно паралельно зростанню тулуба; між шириною трахеї та окружністю грудей у ​​всіх віках зберігаються майже постійні взаємини. Поперечний переріз трахеї в дітей віком перших місяців життя нагадує еліпс, у наступних віках - коло.

Слизова трахеї ніжна, багата на кровоносні судини і порівняно суха внаслідок недостатньої секреції слизових залоз. М'язовий шар перетинчастої частини трахеальної стінки добре розвинений навіть у новонароджених дітей, еластична тканина знаходиться в порівняно малій кількості.

Дитяча трахея м'яка, легко стискається; під впливом запальних процесів легко наступають стенотичні явища. Трахея певною мірою рухома і може під впливом одностороннього тиску (ексудату, пухлини) зміщуватися.

Бронхі. Правий бронх є продовженням трахеї, лівий відходить під великим кутом; цим і пояснюється більш часте влучення сторонніх тілу правий бронх. Бронхи вузькі, хрящі їх м'які, м'язові та еластичні волокна розвинені відносно слабо, слизова оболонка багата на судини, але відносно суха.

Легкі у новонародженого важать близько 50 г, до 6 місяців вага їх подвоюється, до року - потроюється, до 12 років досягає 10-кратної початкової ваги;

у дорослих легені важать майже у 20 разів більше, ніж при народженні. Права легеня, Як правило, трохи більше лівого. Діти раннього віку легеневі щілини часто виражені слабко, лише вигляді неглибоких борозен лежить на поверхні легких; особливо часто середня частка правої легені майже зливається з верхньою. Велика, або головна, коса щілина відокремлює праворуч нижню частку від верхньої та середньої часток, а мала горизонтальна проходить між верхньою та середньою частками. Зліва є лише одна щілина.

Від зростання маси легень треба відрізняти диференціювання окремих клітинних елементів. Основною анатомо-гістологічною одиницею легені є ацинус, який має, однак, у дітей до 2 років порівняно примітивний характер. З 2 до 3 років активно розвиваються безхрящові м'язові бронхи; з 6-7-річного віку гістоструктура ацинуса в основному збігається з такою у дорослого; трапляються ще іноді саккулюси (sacculus) немає вже м'язового шару. Інтерстиціальна (сполучна) тканина у дітей відрізняється пухкістю, багата на лімфатичні та кровоносні судини. Дитяча легка бідно еластична тканина, особливо в колі альвеол.

Епітелій альвеол у мертвонароджених, що не дихали, - кубічний, у дихаючих новонароджених і у старших дітей - плоский.

Диференціювання дитячої легені, таким чином, характеризується кількісними та якісними змінами: зменшенням респіраторних бронхіол, розвитком альвеол з альвеолярних ходів, збільшенням ємності самих альвеол, поступовим зворотним розвиткомвнутрішньолегеневих сполучнотканинних прошарків і наростанням еластичних елементів.

Обсяг легких новонароджених, що вже дихали, становить 70 см3, до 15 років обсяг їх збільшується в 10 разів і у дорослих - в 20 разів. Загальне зростання легень відбувається головним чином за рахунок збільшення обсягу альвеол, тоді як число останніх залишається більш менш постійним.

Дихаюча поверхня легень у дітей відносно більша, ніж у дорослих; контактна поверхня альвеолярного повітря із системою судинних легеневих капілярів із віком щодо зменшується. Кількість крові, що протікає через легені в одиницю часу, у дітей більша, ніж у дорослих, що створює у них найбільше сприятливі умовидля газообміну.

Діти, особливо раннього віку, схильні до легеневих ателектаз та гіпостазів, виникненню яких сприяє багатство легенів кров'ю та недостатній розвиток еластичної тканини.

Середовище у дітей відносно більше, ніж у дорослих; у верхній своїй частині воно укладає трахею, великі бронхи, зобну залозу та лімфатичні вузли, артерії та великі нервові стовбури, у нижній його частині знаходяться серце, судини та нерви.

Лімфатичні вузли. Розрізняють наступні групи лімфатичних вузліву легенях: 1) трахеальні, 2) біфуркаційні, 3) бронхо-пульмональні (біля місця входження бронхів у легені) та 4) вузли великих судин. Зазначені групи лімфатичних вузлів пов'язані лімфатичними шляхами з легкими, медіастинальними та надключичними вузлами (рис. 49).

Грудна клітина. Відносно великі легені, серце та середостіння займають відносно більше місця в дитячій грудній клітці та визначають деякі її особливості. Грудна клітка весь час знаходиться ніби в стані вдиху, тонкі міжребер'я згладжені, а ребра досить сильно вдавлюються у легені.

Ребра у дітей раннього віку стоять майже перпендикулярно хребту, і збільшення ємності грудної клітини за рахунок підняття ребер майже неможливо. Цим пояснюється діафрагмальний характер дихання у цьому віці. У новонароджених та дітей перших місяців життя передньо-задній та бічний діаметри грудної клітки майже рівні, а епігастральний кут – дуже тупий.

З віком дитини поперечний переріз грудної клітки набуває овальної або ниркоподібної форми.

Фронтальний діаметр збільшується, сагітальний щодо зменшується, і значно посилюється кривизна ребер; епігастральний кут стає гострішим.

Ці співвідношення характеризуються грудним показником ( відсоткове співвідношенняміж передньо-заднім і поперечним діаметрами грудної клітини): у плода раннього ембріонального періоду він дорівнює 185, у новонародженого-90, до кінця року-80, до 8 років - 70, після пубертатного періоду він знову дещо збільшується і коливається близько 72-75.

Кут між реберною дугою і медіальним перерізом грудної клітки у новонародженого дорівнює приблизно 60°, до кінця 1-го року життя-45°, у віці 5 років-30°, в 15 років-20° і після закінчення періоду статевого дозрівання - Близько 15 °.

Змінюється з віком та положення грудини; верхній край її, що лежить у новонародженого на рівні VII шийного хребця, до 6-7 років опускається до рівня II-III грудних хребців. Купол діафрагми, що досягає у немовлят верхнього краю IV ребра, з віком опускається трохи нижче.

З викладеного видно, що грудна клітина в дітей віком поступово з інспіраторного становища перетворюється на експіраторне, як і є анатомічною передумовою у розвиток торакального (реберного) типу дихання.

Будова та форма грудної клітки можуть значно видозмінюватися залежно від індивідуальних особливостейдитини. На формі грудної клітки у дітей особливо легко позначаються перенесені захворювання(рахіт, плеврит) та різні негативні впливи довкілля. Вікові анатомічні особливості грудної клітки зумовлюють і деякі фізіологічні особливостідихання дітей у різні періодидитинства.

Перше дихання новонародженого. У період внутрішньоутробного розвитку у плода газообмін відбувається виключно за рахунок плацентарного кровообігу. Наприкінці цього періоду у плода з'являються правильні внутрішньоматкові дихальні рухи, що вказують на здатність дихального центру реагувати на подразнення. З моменту народження дитини припиняється газообмін за рахунок плацентарного кровообігу та починається легеневе дихання.

Фізіологічним збудником дихального центру є нестача кисню та вуглекислота, підвищене накопичення якої з моменту припинення плацентарного кровообігу та є причиною першого глибокого вдиху новонародженого; можливо, що причиною першого вдиху треба вважати не так надлишок у крові новонародженої вуглекислоти, а головним чином недолік у ній кисню.

Перший вдих, що супроводжується першим криком, в більшості випадків з'являється у новонародженого відразу - як тільки закінчується проходження плода по родовим шляхамматері. Однак у тих випадках, коли дитина з'являється на світ з достатнім запасом кисню в крові або є дещо знижена збудливість дихального центру, проходить кілька секунд, а іноді навіть хвилин, поки не з'явиться перше дихання. Ця короткочасна затримка дихання зветься апное новонародженого.

Після першого глибокого вдиху у здорових дітей встановлюється правильне і переважно досить рівномірне дихання; відзначається у деяких випадках протягом перших годин і навіть днів життя дитини нерівномірність дихального ритму зазвичай швидко вирівнюється.

Частота дихальних рухів у новонароджених близько 40-60 за хвилину; з віком дихання стає рідкішим, поступово наближаючись до ритму дорослого. За нашими спостереженнями частота дихань у дітей наступна.

Вік дітей

До 8 років у хлопчиків дихання частіше, ніж у дівчаток; у препубертатному періоді дівчинки за частотою дихання обганяють хлопчиків, і вже у всі наступні роки дихання у них залишається частішим.

Для дітей характерна легка збудливість дихального центру: легкі фізичні напруження та психічне збудження, незначні підвищення температури тіла та навколишнього повітря майже завжди викликають значне почастішання дихання, а іноді й деяке порушення правильності дихального ритму.

На один дихальний рух у новонароджених в середньому припадає 2"/2 -3 пульсових удару, у дітей кінця 1-го року життя і старших -3-4 удари і, нарешті, у дорослих - 4-5 серцевих скорочень Ці співвідношення зазвичай зберігаються при почастішанні пульсу і дихання під впливом фізичних і психічних навантажень.

Об'єм дихання. Для оцінки функціональної здатності органів дихання зазвичай враховують обсяг одного дихального руху, хвилинний обсяг дихання та життєву ємність легень.

Обсяг кожного дихального руху у новонародженого може спокійного снудорівнює в середньому 20 см3, місячної дитинивін підвищується приблизно до 25_см3, до кінця року досягає 80 см3, до 5 років - близько 150 см3 до 12 років - в середньому близько, 250 см3 і до 14-16 років підвищується до 300-400 см3; втім, ця величина, мабуть, може коливатися у досить широких індивідуальних межах, оскільки дані різних авторів сильно розходяться. При крику обсяг дихання різко збільшується - в 2-3 і навіть 5 разів.

Хвилинний обсяг дихання (обсяг одного дихання, помножений на кількість дихальних рухів) з віком швидко збільшується і приблизно дорівнює у новонародженого 800-900 см3, у дитини у віці 1 місяця - 1400 см3, до кінця 1-го року - близько 2600 см3 , У віці 5 років - близько 3200 см3 і в 12 - 15 років - близько 5000 см3.

Життєва ємність легень, т. е. кількість повітря, максимально видихаемого після максимального вдиху, може бути зазначена лише щодо дітей, починаючи з 5-6 років, оскільки сама методика дослідження вимагає активної участі дитини; в 5 - 6 років життєва ємність коливається близько 1150 см3, в 9 - 10 років - близько 1600 см3 і в 14 - 16 років - 3200 см3. У хлопчиків життєва ємність легень більша, ніж у Дівчаток; найбільша ємність легень буває при торакоабдомінальному диханні, найменша - при суто грудному.

Тип дихання змінюється залежно від віку та статі дитини; у дітей періоду новонародженості переважає діафрагмальне диханняза незначної участі реберної мускулатури. У дітей грудного вікувиявляється так зване грудно-черевне дихання з переважанням діафрагмального; екскурсії грудної клітки слабо виражені у верхніх її частинах і, навпаки, набагато сильніше - в нижніхвідділах. З переходом дитини з постійної горизонтального положенняу вертикальне змінюється і тип дихання; воно в цьому віці (початок 2-го року життя) характеризується комбінацією діафрагмального та грудного дихання, причому в одних випадках переважає одне, в інших - інше. У віці 3-7 років у зв'язку з розвитком мускулатури плечового поясавсе виразніше виявляється грудне дихання, що починає безперечно домінувати над діафрагмальним.

Перші відмінності типу дихання залежно від статі починають чітко позначатися у віці 7-14 років; у препубертатний та пубертатний періодиу хлопчиків виробляється головним чином черевний тип, а у дівчаток - грудний типдихання. Вікові змінитипу дихання визначаються зазначеними вище анатомічними особливостямигрудної клітки дітей у різні періоди життя.

Збільшення ємності грудної клітки за рахунок підняття ребер у дітей грудного віку майже неможливе внаслідок горизонтального положення ребер; воно стає можливим у більш пізні періодиколи ребра дещо опускаються донизу і допереду і при підніманні їх відбувається збільшення передньо-заднього та бічного розмірів грудної клітини.

Особливості регуляції дихання

Як відомо, акт дихання регулюється дихальним центром, діяльність якого характеризується автоматичністю та ритмічністю. Дихальний центр розташовується в середній третині довгастого мозку по обидва боки від середньої лінії. Порушення, що ритмічно зароджується в клітинах дихального центру, по відцентровим (еферентним) нервовим шляхампередається дихальній мускулатурі. Різні подразнення, що впливають на екстеро - та інтерорецептори організму людини, по доцентрових шляхах надходять до дихального центру і впливають на процеси збудження і гальмування, що виникають у ньому; особливо велика роль імпульсів, що надходять з боку найлегших при подразненні численних рецепторів, закладених у бронхіолах та альвеолах;

збудження, що виникає при вдиху в цих інтерорецепторах, по волокнах блукаючого нерва передається до дихального центру та гальмує його діяльність; загальмований центр не посилає збудливих імпульсів до дихальних м'язів, і вони розслаблюються, настає фаза видиху; в легені, що спалося, аферентні закінчення блукаючого нерва не збуджуються, отже, усувається гальмуючий вплив, що надходить по його волокнам, дихальний центр знову збуджується, виникаючі імпульси надходять до дихальної мускулатури і настає новий вдих; відбувається саморегуляція: вдих викликає видих, а останній викликає вдих. Звісно, ​​дається взнаки вплив і складу альвеолярного повітря.

Отже, регуляція дихання і в дітей віком здійснюється головним чином нервово-рефлекторним шляхом. Роздратування закінчень доцентрових нервів шкіри, м'язів, судинних рефлексогенних зон, закінчень синокаротидного нерва і т. д. таким же рефлекторним шляхом впливає на ритм і глибину дихання. Склад крові, вміст у ній кисню та вуглекислоти, реакція крові, накопичення в ній молочної кислоти або різних патологічних продуктів обміну позначаються також на функції дихального центру; ці подразнення можуть передаватися до нього в результаті впливу складу крові на рецептори, закладені в стінках самих судин, а також в результаті безпосереднього впливу на дихальний центр складу крові, що омиває (гуморальний вплив).

На функцію дихального центру довгастого мозку постійний регулюючий вплив кора головного мозку. Ритм дихання та глибина його змінюються під впливом різних емоційних моментів; доросла людина і старші діти можуть довільно змінювати глибину і частоту дихання, на деякий час можуть затримувати його. В експериментах на тваринах та спостереженнями у людей доведено можливість умовно рефлекторних впливівна дихання. Все це говорить про регулюючу роль кори головного мозку. У дітей раннього віку часто доводиться спостерігати порушення ритму дихання, навіть короткочасну повну зупинку дихання, наприклад у недоношених дітей, що треба пояснити морфологічною незрілістю у них центральної та периферичної. нервової системиі, зокрема, кори мозку. Легке порушення ритму дихання уві сні та у старших дітей треба пояснити своєрідністю взаємовідносин кори та підкіркової області головного мозку.

Регулююча роль центральної нервової системи забезпечує цілісність організму і пояснює залежність дихання від функції інших органів - системи кровообігу, травлення, системи крові, процесів обміну речовин і т. д. регуляцією кортико-вісцеральних зв'язків.

Захисні рефлекси зі слизових оболонок дихальних шляхів-чхання і кашель-виражені, хоча й менш виразно, вже у дітей періоду новонародженості.

Органи дихання у дітей не тільки мають абсолютно менші розміри, але, крім того, відрізняються і деякою незакінченістю анатомо-гістологічної будови.

Ніс дитини відносно малий, порожнини його недорозвинені, носові ходи вузькі; нижній носовий хід у перші місяці життя відсутній зовсім або розвинений рудиментарно. Слизова оболонка ніжна, багата на кровоносні судини, підслизова бідна в перші роки життя печеристою тканиною; У 8-9 років печериста тканина вже досить розвинена, і її особливо багато в період статевого дозрівання.

Придаткові порожнини носа в дітей віком раннього віку розвинені дуже слабко або навіть зовсім відсутні. Лобова пазуха з'являється лише на 2-му році життя, до 6 років досягає величини горошини і остаточно формується лише до 15 років. Гайморова порожнина хоч і є у новонароджених, але дуже мала і лише з 2-річного віку починає помітно збільшуватися обсягом; Приблизно те саме треба сказати про sinus ethmoidalis. Sinus sphenoidalis у дітей раннього віку дуже малий; до 3-річного віку його вміст легко спорожняється в порожнину носа; з 6 років ця порожнина починає швидко зростати. Завдяки слабкому розвитку придаткових порожнин носа в дітей віком раннього віку ці порожнини вони дуже рідко поширюються запальні процеси зі слизової носа.

Слізно-носовий канал короткий, зовнішній отвір його розташований близько від кута повік, клапани недорозвинені, що дуже полегшує попадання інфекції з носа в кон'юнктивальний мішок.

Глотка у дітей щодо вузька і має вертикальніший напрямок. Вальдейєрове кільце у новонароджених розвинене слабо; глоткові мигдалики при огляді зіва непомітні і стають видимими лише до кінця 1-го року життя; у наступні роки, навпаки, скупчення лімфоїдної тканини та мигдалини дещо гіпертрофуються, досягаючи максимального розрощення найчастіше між 5 та 10 роками. У пубертатному періоді мигдалики починають зазнавати зворотний розвиток, і після періоду статевого дозрівання порівняно дуже рідко доводиться бачити їхню гіпертрофію. Розрощення аденоїдів найбільш виражені у дітей з ексудативним та лімфатичним діатезами; вони особливо часто доводиться спостерігати розлади носового дихання, хронічні катаральні стану носоглотки, порушення сну.

Гортань у дітей раннього віку має лійкоподібну форму, пізніше - циліндричну; розташована вона трохи вищою, ніж у дорослих; нижній кінець її у новонароджених знаходиться на рівні IV шийного хребця (у дорослих на 1 – 1,5 хребця нижче). Найбільш енергійне зростання поперечного та передньо-заднього розмірів гортані відзначається на 1-му році життя та у віці 14-16 років; з віком лійкоподібна форма гортані поступово наближається до циліндричної. Гортань у дітей раннього віку відносно довша, ніж у дорослих.

Хрящі гортані у дітей ніжні, дуже податливі, надгортанник до 12-13 років відносно вузький, і у немовлят його легко вдається побачити навіть при звичайному огляді зіва.

Статеві відмінності гортані у хлопчиків та дівчаток починають виявлятися лише після 3 років, коли кут між пластинками щитовидного хряща у хлопчиків стає більш гострим. З 10 років у хлопчиків вже виразно виявлено риси, характерні для чоловічої гортані.

Зазначені анатомо-гістологічні особливості гортані пояснюють легкий наступ у дітей стенотичних явищ навіть за порівняно помірних запальних явищ. Осиплість голосу, що відзначається часто у маленьких дітей після крику, зазвичай залежить не від запальних явищ, а від млявості м'язів голосової щілини, що легко втомлюються.

Трахея у новонароджених має довжину близько 4 см, до 14-15 років досягає приблизно 7 см, а у дорослих дорівнює 12 см. Вона має у дітей перших місяців життя трохи лійкоподібну форму і розташовується у них вище, ніж у дорослих; у новонароджених верхній кінець трахеї припадає на рівні IV шийного хребця, у дорослих – на рівні VII. Біфуркація трахеї у новонароджених відповідає III-IV грудним хребцям, у дітей 5 років – IV-V та 12-річних – V – VI хребцям.

Зростання трахеї йде приблизно паралельно зростанню тулуба; між шириною трахеї та окружністю грудей у ​​всіх віках зберігаються майже постійні взаємини. Поперечний переріз трахеї у дітей перших місяців життя нагадує еліпс, у наступних віках – коло.

Слизова трахеї ніжна, багата на кровоносні судини і порівняно суха внаслідок недостатньої секреції слизових залоз. М'язовий шар перетинчастої частини трахеальної стінки розвинений добре навіть у зовсім маленьких дітей; еластична тканина знаходиться у порівняно малій кількості.

Дитяча трахея м'яка, легко стискається; під впливом запальних процесів легко наступають стенотичні явища. Трахея певною мірою рухома і може під впливом одностороннього тиску (ексудату, пухлини) зміщуватися.

Бронхі. Правий бронх є продовженням трахеї, лівий відходить під великим кутом; цим і пояснюється найчастіше попадання сторонніх тіл у правий бронх. Бронхи вузькі, хрящі їх м'які, м'язові та еластичні волокна розвинені відносно слабо, слизова оболонка багата на судини, але відносно суха.

Легкі у новонародженого важать близько 50 г, до 6 місяців вага їх подвоюється, до року - потроюється, до 12 років досягає 10-кратної початкової ваги; у дорослих легені важать майже у 20 разів більше, ніж при народженні. Права легеня, як правило, дещо більша за ліву. Діти раннього віку легеневі щілини часто виражені слабко, лише вигляді неглибоких борозен лежить на поверхні легких; особливо часто середня частка правої легені майже зливається з верхньою. Велика, або головна, коса щілина відокремлює праворуч нижню частку від верхньої та середньої часток, а мала горизонтальна проходить між верхньою та середньою частками. Зліва є лише одна щілина.

Від зростання маси легень треба відрізняти диференціювання окремих клітинних елементів. Основною анатомо-гістологічною одиницею легені є ацинус, який має, однак, у дітей до 2 років порівняно примітивний характер. З 2 до 3 років активно розвиваються безхрящові м'язові бронхи; з 6-7-річного віку гістоструктура ацинусу в основному збігається з такою у дорослого; трапляються ще іноді саккулюси немає вже м'язового шару. Інтерстиціальна (сполучна) тканина у дітей відрізняється пухкістю, багата на лімфатичні та кровоносні судини. Дитяча легка бідно еластична тканина, особливо в колі альвеол.

Епітелій альвеол у мертвонароджених, що не дихали, - кубічний, у новонароджених, що дихали, і у старших дітей - плоский.

Диференціювання дитячої легені, таким чином, характеризується кількісними та якісними змінами: зменшенням респіраторних бронхіол, розвитком альвеол з альвеолярних ходів, збільшенням ємності самих альвеол, поступовим зворотним розвитком внутрішньолегеневих сполучнотканинних прошарків та наростанням еластичних елементів.

Обсяг легких новонароджених, що вже дихали, становить близько 67 см 3 ; до 15 років обсяг їх збільшується у 10 разів і у дорослих – у 20 разів. Загальне зростання легень відбувається головним чином за рахунок збільшення обсягу альвеол, тоді як число останніх залишається більш менш постійним.

Дихаюча поверхня легень у дітей відносно більша, ніж у дорослих; контактна поверхня альвеолярного повітря із системою судинних легеневих капілярів із віком щодо зменшується. Кількість крові, що протікає через легені в одиницю часу, у дітей більше, ніж у дорослих, що створює найбільш сприятливі умови для газообміну.

Діти, особливо раннього віку, схильні до легеневих ателектаз та гіпостазів, виникненню яких сприяє багатство легенів кров'ю та недостатній розвиток еластичної тканини.

Середовище у дітей відносно більше, ніж у дорослих; у верхній своїй частині воно укладає трахею, великі бронхи, зобну залозу та лімфатичні вузли, артерії та великі нервові стовбури, у нижній його частині знаходяться серце, судини та нерви.

Лімфатичні вузли. Розрізняють такі групи лімфатичних вузлів у легенях: 1) трахеальні, 2) біфуркаційні, 3) бронхопульмональні (біля місця входження бронхів у легені) та 4) вузли великих судин. Зазначені групи лімфатичних вузлів пов'язані лімфатичними шляхами з легкими, медіастинальними та надключичними вузлами (рис. 48).

Мал. 48. Топографія медіастинальних лімфатичних вузлів (за Сукенніковим).
1 – нижні трахео-бронхіальні;
2 – верхні трахео-бронхіальні;
3 – паратрахеальні;
4 – бронхопульмональні вузли.

Грудна клітина. Відносно великі легені, серце та середостіння займають відносно більше місця в дитячій грудній клітці та визначають деякі її особливості. Грудна клітка весь час знаходиться ніби в стані вдиху, тонкі міжребер'я згладжені, а ребра досить сильно вдавлюються у легені.

Ребра у дітей раннього віку стоять майже перпендикулярно хребту, і збільшення ємності грудної клітини за рахунок підняття ребер майже неможливо. Цим пояснюється діафрагмальний характер дихання у цьому віці. У новонароджених та грудних дітей перших місяців життя передньо-задній та бічний діаметри грудної клітки майже рівні, а епігастральний кут – дуже тупий.

З віком дитини поперечний переріз грудної клітки набуває овальної або ниркоподібної форми. Фронтальний діаметр збільшується, сагітальний щодо зменшується, і значно посилюється кривизна ребер; епігастральний кут стає гострішим.

Ці співвідношення характеризуються грудним показником (відсоткове співвідношення між передньо-заднім і поперечним діаметрами грудної клітини): у плода раннього ембріонального періоду він дорівнює 185, у новонародженого 90, до кінця року - 80, до 8 років - 70, після пубертатного періоду він збільшується та коливається близько 72-75.

Кут між реберною дугою і медіальним перерізом грудної клітки у новонародженого дорівнює приблизно 60°, до кінця 1-го року життя - 45°, у віці 5 років - 30°, у 15 років - 20° і після закінчення періоду статевого дозрівання - близько 15 °.

Змінюється з віком та положення грудини; верхній край її, що лежить у новонародженого лише на рівні VII шийного хребця, до 6-7 років опускається рівня II-III грудних хребців. Купол діафрагми, що досягає у немовлят верхнього краю IV ребра, з віком опускається трохи нижче.

З викладеного видно, що грудна клітина в дітей віком поступово з інспіраторного становища перетворюється на експіраторне, як і є анатомічною передумовою у розвиток торакального (реберного) типу дихання.

Будова та форма грудної клітки можуть значно видозмінюватися залежно від індивідуальних особливостей дитини. На формі грудної клітки у дітей особливо легко позначаються перенесені захворювання (рахіт, плеврит) та різні негативні впливи навколишнього середовища. Вікові анатомічні особливості грудної клітки зумовлюють і деякі фізіологічні особливості дихання дітей у різні періоди дитинства.

Перше дихання новонародженого. У період внутрішньоутробного розвитку у плода газообмін відбувається виключно за рахунок плацентарного кровообігу. Наприкінці цього періоду у плода з'являються правильні внутрішньоматкові дихальні рухи, що вказують на здатність дихального центру реагувати на подразнення. З моменту народження дитини припиняється газообмін за рахунок плацентарного кровообігу та починається легеневе дихання.

Фізіологічним збудником дихального центру є вуглекислота, підвищене накопичення якої з моменту припинення плацентарного кровообігу та є причиною першого глибокого вдиху новонародженого; Можливо, що причиною першого вдиху слід вважати не надлишок у крові новонародженої вуглекислоти, а недолік у ній кисню.

Перший вдих, що супроводжується першим криком, в більшості випадків з'являється у новонародженого відразу - як тільки закінчується проходження плода родовими шляхами матері. Однак у тих випадках, коли дитина з'являється на світ з достатнім запасом кисню в крові або є дещо знижена збудливість дихального центру, проходить кілька секунд, а іноді навіть хвилин, поки не з'явиться перше дихання. Ця короткочасна затримка дихання зветься апное новонародженого.

Після першого глибокого вдиху у здорових дітей встановлюється правильне і переважно досить рівномірне дихання; відзначається у деяких випадках протягом перших годин і навіть днів життя дитини нерівномірність дихального ритму зазвичай швидко вирівнюється.

Частота дихальних рухіву новонароджених близько 40-60 за хвилину; з віком дихання стає рідкішим, поступово наближаючись до ритму дорослого. За нашими спостереженнями частота дихань у дітей наступна.

До 8 років у хлопчиків дихання частіше, ніж у дівчаток; у препубертатному періоді дівчинки за частотою дихання обганяють хлопчиків, і вже у всі наступні роки дихання у них залишається частішим.

Для дітей характерна легка збудливість дихального центру: легкі фізичні напруження та психічне збудження, незначні підвищення температури тіла та навколишнього повітря майже завжди викликають значне почастішання дихання, а іноді й деяке порушення правильності дихального ритму.

На один дихальний рух у новонароджених у середньому припадає 272-3 пульсових удари, у дітей кінця 1-го року життя і старших - 3-4 удари, і, нарешті, у дорослих - 4-5 серцевих скорочень. Ці співвідношення зазвичай зберігаються при почастішанні пульсу та дихання під впливом фізичних та психічних навантажень.

Об'єм дихання. Для оцінки функціональної здатності органів дихання зазвичай враховують обсяг одного дихального руху, хвилинний обсяг дихання та життєву ємність легень.

Обсяг кожного дихального руху у новонародженого в стані спокійного сну дорівнює в середньому 20 см 3 , у місячної дитини він підвищується приблизно до 25 см 3 до кінця року досягає 80 см 3 до 5 років - близько 150 см 3 до 12 років - в середньому близько 250 см 3 і до 14-16 років підвищується до 300-400 см 3; втім, ця величина, мабуть, може коливатися у досить широких індивідуальних межах, оскільки дані різних авторів сильно розходяться. При крику обсяг дихання різко збільшується – у 2-3 і навіть 5 разів.

Хвилинний обсяг дихання (обсяг одного дихання, помножений на частоту дихання) з віком швидко збільшується і приблизно дорівнює у новонародженого 800-900 см 3 у дитини у віці 1 місяця - 1400 см 3 до кінця 1-го року - близько 2600 см 3 , у віці 5 років - близько 3200 см 3 і в 12-15 років - близько 5000 см 3 .

Життєва ємність легень, т. е. кількість повітря, максимально видихаемого після максимального вдиху, може бути зазначена лише щодо дітей, починаючи з 5-6 років, оскільки сама методика дослідження потребує активної участі дитини; в 5-6 років життєва ємність коливається близько 1150 см 3 , в 9-10 років - близько 1600 см 3 і в 14-16 років - 3200 см 3 . У хлопчиків життєва ємність легень більша, ніж у дівчаток; найбільша ємність легень буває при торако-абдомінальному диханні, найменша – при суто грудному.

Тип дихання змінюється залежно від віку та статі дитини; у дітей періоду новонародженості переважає діафрагмальне дихання за незначної участі реберної мускулатури. У дітей грудного віку виявляється так зване грудно-черевне дихання з переважанням діафрагмального; екскурсії грудної клітки слабо виражені у верхніх її частинах і, навпаки, набагато сильніші – у нижніх відділах. З переходом дитини з постійного горизонтального положення у вертикальне змінюється і тип дихання; воно у цьому віці (початок 2-го року життя) характеризується комбінацією діафрагмального та грудного дихання, причому в одних випадках переважає одне, в інших – інше. У віці 3-7 років у зв'язку з розвитком мускулатури плечового пояса дедалі виразніше виявляється грудне дихання, що починає безперечно домінувати над діафрагмальним.

Перші відмінності типу дихання залежно від статі починають чітко позначатися у віці 7-14 років; у препубертатний та пубертатний періоди у хлопчиків виробляється головним чином черевний тип, а у дівчаток – грудний тип дихання. Вікові зміни типу дихання зумовлюються зазначеними вище анатомічними особливостями грудної клітки дітей у різні періоди життя.

Збільшення ємності грудної клітки за рахунок підняття ребер у дітей грудного віку майже неможливе внаслідок горизонтального положення ребер; воно стає можливим у пізніші періоди, коли ребра дещо опускаються донизу і допереду і при підніманні їх відбувається збільшення передньо-заднього та бічного розмірів грудної клітки.

Дихання – складний фізіологічний процес, який умовно можна розділити на три основні етапи: газообмін між кров'ю та атмосферним повітрям (зовнішнє дихання), транспорт газів, газообмін між кров'ю та тканинами (тканинне дихання).

Зовнішнє дихання– обмін газів між зовнішнім повітрям та кров'ю – відбувається лише в альвеолах.

Легенева вентиляція являє собою перенесення повітря, що вдихається по повітроносних шляхах до зони внутрішньоальвеолярної дифузії.

Проходячи по повітроносних шляхах, повітря очищається від домішок та пилу, нагрівається до температури тіла, зволожується.

Простір повітроносних шляхів, в якому не відбувається газообмін, був названий Цунтцем (1862) мертвим або шкідливим простором. Діти раннього віку мають порівняно більший мертвий простір, ніж дорослі.

Газообмін у легенях відбувається завдяки різниці між парціальним тиском газів в альвеолярному повітрі та напругою газів у крові легеневих капілярів.

Швидкість дифузії прямо пропорційна силі, що забезпечує рух газу, і обернено пропорційна величині опору дифузії, тобто перешкоди, що має місце на шляху руху молекул газу через аерогематичний бар'єр. Дифузія газу погіршується при зменшенні газообмінної поверхні легені та зі збільшенням товщини аерогематичного бар'єру.

Атмосферне повітря, що вдихається, містить 79,4 % азоту та інертних газів (аргон, неон, гелій), 20,93 % кисню, 0,03 % вуглекислого газу.

В альвеолах повітря, що вдихається, змішується з наявним там повітрям, набуває 100% відносну вологість, і альвеолярне повітря у дорослої людини вже має наступний вміст газів: O 2 - 13,5-13,7%; CO 2 - 5-6%; азот – 80%. При такому відсотку вмісту кисню та загальному тиску 1 атм. парціальний тиск кисню становить приблизно 100-110 мм рт. ст., напруга ж кисню в венозній крові, що притікає в легке, становить 60-75 мм рт. ст. Різниця, що утворюється, в тисках достатня для забезпечення дифузії в кров близько 6 л кисню в 1 хвилину, такої кількості кисню достатньо для забезпечення важкої м'язової роботи.

Парціальний тиск вуглекислого газу (CO2) в альвеолярному повітрі – 37-40 мм рт. ст., а напруга CO 2 у венозній крові легеневих капілярів у спокої – 46 мм рт. ст. Фізико-хімічні властивості альвеолярної мембрани такі, що розчинність в ній кисню становить 0,024, а CO 2 - 0,567, отже, через альвеолярно-капілярну мембрану вуглекислий газ дифундує в 20-25 разів швидше, ніж кисень 6, і різниця CO 2 з організму при найважчій м'язовій роботі.

Повітря, що видихаєтьсяє сумішшю альвеолярного та атмосферного повітря, що є в повітроносних шляхах. У ньому міститься у дорослих: O 2 - 15-18% (16,4); CO 2 - 2,5-5,5% (4,1).

За різницею у вмісті O 2 у повітрі, що вдихається і видихається, можна судити про утилізації O 2 легкими. Утилізація кисню у легень у дорослих дорівнює 4,5 об%, у дітей грудного віку вона знижена і становить 2,6–3,0 об% кисню, з віком відсоток утилізації кисню збільшується до 3,3–3,9 об%.

Це зв'язано з тим що немовлядихає більш часто і поверхово. Чим рідше і глибше дихання, тим краще використовується кисень у легенях, і навпаки.

При диханні з організму виводиться вода, а також деякі речовини, що швидко випаровуються (наприклад, алкоголь).

Дихальний цикл складається з вдиху та видиху.

Вдихздійснюється внаслідок скорочення дихальної мускулатури, при цьому збільшується об'єм грудної клітки, альвеоли розширюються, і у них виникає негативний тиск. Поки існує різниця тисків між альвеолами та атмосферою, повітря надходить у легені.

У момент переходу від фази вдиху до фази видиху альвеолярний тиск дорівнює атмосферному.

Видихздійснюється головним чином з допомогою еластичності легких. Дихальна мускулатура розслабляється, і повітря в легенях починає діяти тиск, викликане еластичною тягою легень.

Регуляція акту дихання здійснюється нервово-гуморальним шляхом.

Дихальний центр розташований у довгастому мозку. Він має власний автоматизм, але цей автоматизм не настільки різко виражений, як автоматизм серця, знаходиться під постійним впливом імпульсів, що йдуть від кори головного мозку і з периферії.

Ритм, частоту та глибину дихання можна довільно змінювати, звичайно, у відомих межах.

Для регуляції дихання велике значення має зміна напруги CO 2 , O 2 і pH в організмі. Збільшення в крові і тканинах напруги CO 2 зменшення напруги O 2 викликає збільшення обсягу вентиляції, зменшення напруги CO 2 збільшення напруги O 2 супроводжується зменшенням обсягу вентиляції. Ці зміни дихання наступають в результаті імпульсів, що надходять у дихальний центр з хеморецепторів, розташованих у каротидному та аортальному синусах, а також у самому дихальному центрідовгастого мозку.

Для характеристики функцій зовнішнього дихання використовується оцінка легеневих обсягів, легеневої вентиляції, співвідношення вентиляції-перфузії, газів крові та КОС (кислотно-основного стану) (табл. 23).

Таблиця 23

Частота дихання у дітей [Тур А.Ф., 1955]

У стані спокою здорова доросла людина робить 12–18 дихальних рухів за 1 хвилину.

На одне дихання у новонародженого припадає 2,5–3 серцеві скорочення, у старших дітей – 3,5–4.

Ритм дихання у дітей перших місяців життя нестійкий.

Дихальний об'єм (ДО).Легкі кожну людину мають певний мінімальний (на видиху) та максимальний (на вдиху) внутрішній обсяг. У процесі дихання періодично відбуваються його зміни залежно від характеру дихання. При спокійному диханні зміни об'єму мінімальні та становлять залежно від маси тіла та віку 250–500 мл.

Об'єм дихання у новонароджених становить близько 20 мл, до року – 70–60 мл, до 10 років – 250 мл.

Хвилинний об'єм дихання (МОД)(Обсяг дихання, помножений на число дихань за хвилину) з віком збільшується. Цей показник характеризує рівень вентиляції легких.

Максимальна вентиляція легень (МВЛ)- Об'єм повітря, що надходить у легені за 1 хвилину при форсованому диханні.

Об'єм форсованого видиху (ОФВ 1)- Об'єм повітря, видихнутий за першу секунду, при максимально можливій швидкості видиху. Зниження ОФВ 1 до 70% ЖЄЛ і менше свідчить про наявність обструкції.

Максимальна швидкість вдиху та видиху (МС вд, МС вид)характеризує бронхіальну прохідність. У нормальних умовахМС від дорослої людини становить від 4–8 до 12 л/с. При порушенні бронхіальної прохідностівона знижується до 1 л/с та менше.

Мертвий дихальний простір (МДП)включає в себе частину простору повітроносних шляхів, що не бере участі в газообміні (порожнина рота, носа, глотки, гортані, трахеї, бронхів), і частина альвеол, повітря в яких не бере участі в газообміні.

Альвеолярна вентиляція (АВ) визначається за формулою:

AB = (ДО - МДП) × ЧД.

У здорових людей АВ становить 70-80% загальної вентиляції легень.

Загальне споживання кисню.У стані спокою доросла людина споживає приблизно 0,2 л кисню за 1 хвилину. При роботі споживання кисню зростає пропорційно до енерговитрат до певної межі, яка в залежності від індивідуальних особливостей організму може перевищити рівень основного обміну в 10–20 і більше разів.

Максимальне споживання кисню- Обсяг кисню, споживаний організмом за 1 хвилину при гранично форсованому диханні.

Дихальний коефіцієнт (ДК)- Співвідношення обсягів вуглекислого газу, що виділяється, і споживаного кисню.

Дихальний еквівалент (ДЕ)– це об'єм вдихуваного повітря, необхідний для поглинання легкими 100 мл кисню (тобто це кількість літрів повітря, яку треба провентилювати через легені, щоб використовувати 100 мл O 2 ).

Легкові обсяги включають:

ОЕЛ (загальна ємність легень) – обсяг газу, що міститься у легенях після максимального вдиху;

ЖЕЛ (життєва ємність легень) – максимальний об'єм газу, що видихається після максимального вдиху;

ООЛ (залишковий обсяг легень) – обсяг газу, що залишається у легенях після максимального видиху;

ФОЕ (функціональна залишкова ємність) - обсяг газу, що знаходиться в легенях після спокійного видиху;

РВ вд (резервний об'єм вдиху) – максимальний об'єм газу, який можна вдихнути від рівня спокійного вдиху;

РО вид (резервний обсяг видиху) – максимальний обсяг газу, який можна видихнути після спокійного видиху;

ЕВ (ємність вдиху) – максимальний обсяг газу, який можна вдихнути від рівня спокійного видиху;

ДО (дихальний об'єм) – об'єм газу, що вдихається або видихається за один дихальний цикл.

ЖЕЛ, ЄВ, РВ вд, РВ вид, ДВ вимірюють за допомогою спірографа.

ОЕЛ, ФОЕ, ООЛ вимірюються методом розведення гелю у закритій системі.

Результати дослідження легеневих обсягів оцінюються шляхом порівняння з належними величинами, розрахованими за регресивними рівняннями, що відбивають зв'язок обсягів зі зростанням дітей, або за номограмами.

За допомогою ЖЕЛ можна оцінити вентиляційну здатність легень загалом. ЖЕЛ знижується під впливом багатьох факторів - як легеневих (при обструкції повітроносних шляхів, ателектазі, пневмонії та ін), так і позалегеневих (за високого стояння діафрагми, зниження м'язового тонусу).

Патологічним вважається зменшення ЖЄЛ більш ніж на 20% від належної.

Форсована життєва ємність легень (ФЖЕЛ)- Обсяг максимально швидко і повно видихнутого повітря після повного глибокого вдиху. У здорових людей ФЖЕЛ зазвичай більше ЖЕЛ на 100-200 мл через те, що більше зусилля сприяє повному видиху. ФЖЕЛ є функціональним навантаженням для виявлення змін механічних властивостей апарату вентиляції. У хворих з обструкцією дихальних шляхів ФЖЕЛ менше за ЖЕЛ.

Для оцінки бронхіальної прохідності використовується тест Тифно - відношення обсягу форсованого видиху за 1 с (ОФВ 1) до всього обсягу форсованого видиху ЖЕЛ (ФЖЕЛ), виражене у відсотках. 75% є нормальною величиною. Значення нижче 70% вказують на обструкцію дихальних шляхів, а вище 85% зазначаються за наявності рестриктивних явищ.

З метою визначення наявності та вимірювання обструкції дихальних шляхів застосовується визначення швидкості пікового потоку на видиху (СПП в). Для цього використовуються міні-лічильники пікового потоку (пік-флоуметри). Найбільш зручний та точний міні-лічильник Райта.

Досліджуваний робить максимально глибокий вдих (до величини ЖЕЛ), а потім короткий і різкий видих в апарат. Отриманий результат оцінюється порівняння з даними номограми. Вимірювання швидкості пікового потоку видиху за допомогою пік-флоуметра Райта в домашніх умовах дає можливість об'єктивно оцінити реакцію пацієнта на лікування.

Транспорт кисню з легенів у тканині. Кисень, пройшовши через альвеолярно-капілярну мембрану, розчиняється в плазмі крові згідно фізичним законам. При нормальній температурітіла у 100 мл плазми розчинено 0,3 мл кисню.

Основну роль транспорті кисню від легких до тканин грає гемоглобін. 94% кисню переноситься у вигляді оксигемоглобіну (НbО 2). 1 г Нb зв'язує 1,34–1,36 мл 2 .

Киснева ємність крові (КЕК)- максимальна кількість кисню, яка може бути пов'язана з гемоглобіном крові після повного насичення її киснем. При повному насиченні гемоглобіну киснем 1 л крові може містити до 200 мл кисню. Нормальна величина КЕК для дорослої людини становить 18-22% за обсягом. КЕК новонародженого дорівнює або дещо перевищує КЕК дорослої людини. Незабаром після народження вона зменшується, досягаючи мінімальної величини у віці 1-4 років, після чого поступово підвищується, доходячи до рівня дорослої людини на період статевого дозрівання.

Хімічний зв'язок кисню з гемоглобіном оборотний. У тканинах оксигемоглобін звільняє кисень і перетворюється на відновлений гемоглобін. Оксигенація гемоглобіну в легенях та його відновлення в тканинах обумовлені різницею парціального тиску кисню: альвеолярно-капілярним градієнтом тиску в легені та капілярно-тканинним градієнтом у тканинах.

Транспорт вуглекислого газу, що утворюється в клітинах, до місця його виведення – легеневим капілярам – здійснюється у трьох видах: вуглекислий газ, надходячи з клітин у кров, розчиняється в ній, внаслідок чого парціальний тиск його у крові підвищується. Фізично розчинний в плазмі вуглекислий газ становить 5-6% всього його обсягу, що транспортується кров'ю. 15% вуглекислого газу переноситься у вигляді карбогемоглобіну, понад 70–80% вуглекислого газу ендогенного зв'язується гідрокарбонатами крові. Цей зв'язок відіграє велику роль у підтримці кислотно-основної рівноваги.

Тканинне (внутрішнє) дихання– процес поглинання тканиною кисню та виділення вуглекислого газу. У більш широкому сенсі це ферментативні процеси біологічного окислення, що протікають у кожній клітині, в результаті яких молекули жирних кислот, амінокислот, вуглеводів розщеплюються до двоокису вуглецю і води, а енергія, що вивільняється при цьому, використовується і запасається клітиною.

Крім газообміну, легені здійснюють в організмі та інші функції: метаболічну, терморегуляторну, секреторну, екскреторну, бар'єрну, очисну, всмоктувальну та ін.

Метаболічна функція легень включає обмін ліпоїдів, синтез жирних кислот і ацетону, синтез простагландинів, вироблення сурфактанту та ін. Секреторна функція легень реалізується завдяки наявності спеціалізованих залоз і секреторних клітин, що виділяють серозно-мукозний секрет, який, переміщаючись з нижніх відділів зволожує та захищає поверхню дихальних шляхів.

У секреті присутні також лактоферин, лізоцим, сироваткові білки, антитіла – речовини, що мають антимікробною дієюта сприяють санації легені.

Екскреторна функція легеніпроявляється у виділенні летких метаболітів та екзогенних речовин: ацетону, аміаку та ін. Всмоктувальна функція обумовлена ​​високою проникністю альвеолярно-капілярних мембран для жиро- та водорозчинних речовин: ефіру, хлороформу та ін. Інгаляційний шлях введення застосовується для низки ліків.