У детей происходит на 3-4-й неделе гестации. Органы дыхания формируются из зачатков передней кишки эмбриона: сначала - трахея, бронхи, ацинусы (функциональные единицы легких), параллельно с которыми формируется хрящевой каркас трахеи и бронхов, затем кровеносная и нервная системы легких. К рождению уже сформированы сосуды легких, дыхательные пути достаточно развиты, но заполнены жидкостью, секретом клеток дыхательных путей. После рождения с криком и первым вдохом ребенка происходит всасывание и откашливание этой жидкости.
Особое значение имеет сурфактантная система. Сурфактант - поверхностно активное вещество, которое синтезируется в конце беременности, помогает расправлению легких при первом вдохе. С началом дыхания сразу же в носу происходит очищение вдыхаемого воздуха от пыли, микробных агентов за счет биологически активных веществ, слизи, бактерицидных веществ, секреторного иммуноглобулина А.
Дыхательные пути ребенка с возрастом приспосабливаются к тем условиям, в которых он должен жить. Нос у новорожденного относительно мал, полости его развиты плохо, носовые ходы узкие, нижний носовой ход еще не сформирован. Хрящевой скелет носа очень мягкий. Слизистая оболочка полости носа богато васкуляризирована кровеносными и лимфатическими сосудами. Приблизительно к четырем годам формируется нижний носовой ход. Постепенно развивается кавернозная (пещеристая) ткань носа ребенка. Поэтому у детей до года очень редки носовые кровотечения. У них практически невозможно дыхание через рот, так как полость рта занимает относительно большой язык, оттесняющий надгортанник кзади. Поэтому при острых ринитах, когда резко затруднено дыхание через нос, патологический процесс быстро опускается в бронхи и легкие.
Развитие придаточных пазух носа происходит также после года, поэтому у детей первого года жизни редки их воспалительные изменения. Таким образом, чем меньше ребенок, тем его нос более приспособлен к согреванию, увлажнению и очищению воздуха.
Глотка у новорожденного ребенка мала и узка. Глоточное кольцо миндалин находится в стадии развития. Поэтому небные миндалины не выходят за края дужек неба. В начале второго года жизни лимфоидная ткань интенсивно развивается, и небные миндалины начинают выходить за края дужек. К четырем годам миндалины развиты хорошо, при неблагоприятных условиях (инфекции ЛОР-органов) может появляться их гипертрофия.
Физиологическая роль миндалин и всего глоточного кольца - это фильтрация и осаждение микроорганизмов, попадающих из окружающей среды. При Длительном контакте с микробным агентом, внезапном охлаждении ребенка защитная функция миндалин ослабевает, они инфицируются, развивается их острое или хроническое воспаление с соответствующей клинической картиной.
Увеличение носоглоточных миндалин чаще всего связано с хроническим воспалением, на фоне которого отмечаются нарушение дыхания, аллергизация и интоксикация организма. Гипертрофия небных миндалин ведет к нарушениям неврологического статуса детей, они становятся невнимательными, плохо учатся в школе. При гипертрофии миндалин у детей псевдокомпенсаторно формируется неправильный прикус.
Наиболее частыми заболеваниями верхних дыхательных путей у детей бывают острые риниты и ангины.
Гортань у новорожденного имеет воронкообразное строение, с мягкими хрящами. Голосовая щель гортани расположена на уровне IV шейного позвонка, а у взрослого на уровне VII шейного позвонка. Гортань относительно узкая, слизистая оболочка, покрывающая ее, имеет хорошо развитые кровеносные и лимфатические сосуды. Эластичная ткань ее развита слабо. Половые различия В строении гортани появляются к пубертатному периоду. У мальчиков гортань на месте щитовидных хрящей заостряется, и к 13 годам она уже похожа на гортань взрослого мужчины. А у девочек к 7-10 годам строение гортани становится похожим на строение взрослой женщины.
До 6-7 лет голосовая щель остается узкой. С 12 лет голосовые связки у мальчиков становятся длиннее, чем у девочек. За счет узости строения гортани, хорошего развития подслизистого слоя у детей раннего возраста часты ее поражения (ларингиты), нередко они сопровождаются сужением (стенозом) голосовой щели, часто развивается картина крупа с затрудненным дыханием.
Трахея к рождению ребенка уже сформирована. Верхний край се у новорожденных располагается на уровне IV шейного позвонка (у взрослого на уровне VII шейного позвонка).
Бифуркация трахеи лежит выше, чем у взрослого. Слизистая оболочка трахеи нежная, богато васкуляризована. Эластичная ткань ее развита слабо. Хрящевой скелет у детей мягкий, просвет трахеи легко сужается. У детей с возрастом происходит постепенный рост трахеи в длину и ширину, но общий рост тела обгоняет рост трахеи.
В процессе физиологического дыхания просвет трахеи меняется, во время кашля она уменьшается приблизительно на 1/3 своего поперечного и продольного размера. В слизистой оболочке трахеи много секретирующих желез. Их секрет покрывает поверхность трахеи слоем толщиной 5 мкм, скорость движения слизи изнутри кнаружи (10-15 мм/мин) обеспечивается реснитчатым эпителием.
У детей часто отмечаются такие заболевания трахеи, как трахеиты, в комбинации с поражением гортани (ларинготрахеиты) или бронхов (трахеобронхиты).
Бронхи к рождению ребенка сформированы. Их слизистая оболочка богато снабжена кровеносными сосудами, покрыта слоем слизи, который движется изнутри кнаружи со скоростью 0,25 - 1 см/мин. Правый бронх является как бы продолжением трахеи, он шире левого. У детей, в отличие от взрослых, эластичные и мышечные волокна бронхов развиты слабо. Только с возрастом увеличиваются длина и ширина просвета бронхов. К 12-13 годам длина и просвет главных бронхов увеличивается вдвое по сравнению с новорожденным. С возрастом также увеличивается способность бронхов сопротивляться спаданию. Наиболее частой патологией у детей являются острые бронхиты, которые наблюдаются на фоне острых респираторных заболеваний. Относительно часто у детей развиваются бронхиолиты, чему способствует узость бронхов. Приблизительно к годовалому возрасту может формироваться бронхиальная астма. Вначале она протекает на фоне острого бронхита с синдромом полной или частичной обструкции, бронхиолита. Затем включается аллергический компонент.
Узостью бронхиол объясняется и частое возникновение ателектазов легких у детей раннего возраста.
У новорожденного ребенка масса легких мала и составляет приблизительно 50-60 г, это 1/50 часть его массы. В дальнейшем масса легких увеличивается в 20 раз. У новорожденных легочная ткань хорошо васкуляризована, в ней много рыхлой соединительной , а эластичная ткань легких развита слабее. Поэтому у детей при заболеваниях легких часто отмечается эмфизема. Ацинус, являющийся функциональной дыхательной единицей легких, развит также недостаточно. Альвеолы легких начинают развиваться только с 4-6-й недели жизни ребенка, их формирование происходит до 8 лет. После 8 лет легкие увеличиваются за счет линейного размера альвеол.
Параллельно с нарастанием числа альвеол до 8 лет возрастает дыхательная поверхность легких.
В развитии легких можно выделить 4 периода:
I период - от рождения до 2 лет; интенсивный рост альвеол легких;
II период - от 2 до 5 лет; интенсивное развитие эластичной ткани, значительный рост бронхов с перибронхиальными включениями лимфоидной ткани;
III период - от 5 до 7 лет; окончательное созревание ацинуса;
IV период - от 7 до 12 лет; дальнейшее увеличение массы легких за счет созревания легочной ткани.
Правое легкое состоит из трех долей: верхней, средней и нижней, а левое - из двух: верхней и нижней. При рождении ребенка хуже развита верхняя доля левого легкого. К 2 годам размеры отдельных долей соответствуют друг другу, как у взрослых.
Кроме долевого в легких имеется и сегментарное деление, соответствующее делению бронхов. В правом легком различают 10 сегментов, в левом - 9.
У детей из-за особенностей аэрации, дренажной функции и Эвакуации секрета из легких воспалительный процесс чаще локализуется в нижней доле (в базально-верхушечном сегменте - 6-й сегмент). Именно в нем создаются условия плохого дренирования в лежачем положении у детей грудного возраста. Другое место чистой локализации воспаления у детей - 2-й сегмент верхней Доли и базально-задний (10-й) сегмент нижней доли. Здесь развиваются так называемые паравертебральные пневмонии. Часто поражается и средняя доля. Некоторые сегменты легкого: среднебоковой (4-й) и средненижний (5-й) - расположены в области бронхопульмональных лимфоузлов. Поэтому при воспалении последних бронхи этих сегментов сдавливаются, вызывая значительное выключение дыхательной поверхности и развитие тяжелой недостаточности легких.
Функциональные особенности дыхания у детей
Механизм первого вдоха у новорожденного объясняется тем, что в момент родов прекращается пуповинное кровообращение. Парциальное давление кислорода (pO 2) снижается, повышается давление углекислого газа (рСO 2), снижается кислотность крови (рН). Возникает импульс от периферических рецепторов сонной артерии и аорты к дыхательному центру ЦНС. Наряду с этим в центр дыхания идут импульсы от кожных рецепторов, так как изменяются условия пребывания ребенка в окружающей среде. Он попадает в более холодный воздух с меньшей влажностью. Эти воздействия также раздражают дыхательный центр, и ребенок делает первый вдох. Периферическими регуляторами дыхания являются хема- и барорецепторы каротидного и аортального образований.
Становление дыхания происходит постепенно. У детей на первом году жизни часто регистрируется аритмия дыхания. У недоношенных детей нередко отмечается апноэ (прекращение дыхания).
Запасы кислорода в организме ограничены, их хватает на 5-6 мин. Поэтому человек должен поддерживать этот запас постоянным дыханием. С функциональной точки зрения выделяют две части дыхательной системы: проводящую (бронхи, бронхиолы, альвеолы) и дыхательную (ацинусы с приводящими бронхиолами), где осуществляется газообмен между атмосферным воздухом и кровью капилляров легких. Диффузия атмосферных газов происходит через альвеолярно-капиллярную мембрану из-за разницы давления газов (кислорода) во вдыхаемом воздухе и венозной крови, протекающей через легкие по легочной артерии из правого желудочка сердца.
Разница давления между альвеолярным кислородом и кислородом венозной крови составляет 50 мм рт. ст., что обеспечивает переход кислорода из альвеол через альвеолярно-капиллярную мембрану в кровь. Из крови в это время переходит углекислота, также находящаяся в крови под большим давлением. У детей значительные отличия внешнего дыхания по сравнению со взрослыми вследствие продолжающегося и после рождения развития респираторных ацинусов легких. Помимо этого у детей имеются многочисленные анастомозы между бронхиолярными и пульмональными артериями и капиллярами, что служит главной причиной шунтирования (соединения) крови, которая минует альвеолы.
Существует ряд показателей внешнего дыхания, которые характеризуют его функцию: 1) легочная вентиляция; 2) легочный объем; 3) механика дыхания; 4) легочный газообмен; 5) газовый состав артериальной крови. Расчет и оценку этих показателей проводят с целью выяснения функционального состояния органов дыхания и резервных возможностей у детей различного возраста.
Исследование органов дыхания
Это врачебная процедура, а средний медперсонал должен уметь проводить подготовку к этому исследованию.
Надо выяснить сроки начала заболевания, основные жалобы и симптомы, принимал ли ребенок какие-либо препараты и как они повлияли на динамику клинических симптомов, какие жалобы на сегодняшний день. Эти сведения следует получить у матери или у ухаживающего за ребенком.
У детей большинство заболеваний легких начинается с насморка. При этом в диагностике надо уточнить характер выделений. Вторым ведущим симптомом поражения органов дыхания является кашель, по характеру которого судят о наличии того или иного заболевания. Третий симптом - одышка. У детей раннего возраста при одышке видны кивательные движения головой, раздувание крыльев носа. У детей более старшего возраста можно заметить втяжение уступчивых мест грудной клетки, втяжение живота, вынужденное положение (сидя с поддержкой руками - при бронхиальной астме).
Врач осматривает нос, рот, зев и миндалины ребенка, дифференцирует имеющийся кашель. Круп у ребенка сопровождается стенозом гортани. Различают истинный (дифтерийный) круп, когда сужение гортани происходит за счет дифтеритических пленок, и ложный круп (подсвязочный ларингит), который возникает вследствие спазма и отека на фоне острого воспалительного заболевания гортани. Истинный круп развивается постепенно, днями, ложный круп - неожиданно, чаще ночью. Голос при крупе может достигнуть афонии, с резкими прорывами звонких нот.
Кашель при коклюше в виде пароксизма (приступообразный) с репризами (протяжным высоким вдохом) сопровождается покраснением лица и рвотой.
Битональный кашель (грубый основной тон и музыкальный второй тон) отмечается при увеличении бифуркационных лимфоузлов, опухолях в этом месте. Мучительный сухой кашель наблюдается при фарингитах и назофарингитах.
Важно знать динамику изменения кашля, беспокоил ли кашель раньше, что было с ребенком и как закончился процесс в легких, Имелся ли контакт ребенка с больным туберкулезом.
При осмотре ребенка определяют наличие цианоза, и если он Имеется - его характер. Обращают внимание на усиление цианоза, особенно вокруг рта и глаз, при крике, физической нагрузке ребенка. У детей до 2-3 месяцев жизни при осмотре могут быть пенистые выделения изо рта.
Обращают внимание на форму грудной клетки и тип дыхания. Брюшной тип дыхания остается у мальчиков и во взрослом состоянии. У девочек же с 5-6 лет появляется грудной тип дыхания.
Подсчитывают число дыхательных движений в минуту. Оно зависит от возраста ребенка. У детей раннего возраста Подсчет числа дыханий проводится в покое, когда они спят.
По частоте дыхания, соотношению его с пульсом судят о наличии или отсутствии дыхательной недостаточности. По характеру одышки судят о том или ином поражении органов дыхания. Одышка бывает инспираторной, когда затруднено прохождение воздуха в верхних дыхательных путях (круп, инородное тело, кисты и опухоли трахеи, врожденное сужение гортани, трахеи, бронхов, заглоточный абсцесс и т. д.). У ребенка при вдохе наблюдается втяжение подложечной области, межреберных промежутков, подключичного пространства, яремной ямки, напряжение m. sternocleidomastoideus и других вспомогательных мышц.
Одышка может быть и экспираторной, когда грудная клетка вздута, почти не участвует в дыхании, а живот, наоборот, активно участвует в акте дыхания. При этом выдох удлинен по сравнению со вдохом.
Однако бывает и смешанная одышка - экспираторно-инспираторная, когда в акте дыхания принимают участие мышцы живота и грудной клетки.
Может наблюдаться также одышка Шина (экспираторная одышка), которая возникает в результате сдавления корня легкого увеличенными лимфоузлами, инфильтратами, нижней части трахеи и бронхов; вдох при этом свободный.
Одышка часто наблюдается у новорожденных с дыхательным дистресс-синдромом.
Пальпацию грудной клетки у ребенка проводят обеими руками для определения ее болезненности, резистентности (упругости), эластичности. Измеряют также толщину кожной складки на симметричных участках грудной клетки для определения воспаления на одной из сторон. На пораженной стороне отмечается утолщение кожной складки.
Далее переходят к перкуссии грудной клетки. В норме у детей всех возрастов с обеих сторон получают одинаковый перкуторный . При различных поражениях легких перкуторный звук меняется (притуплённый, коробочный и т. д.). Проводят и топографическую перкуссию. Существуют возрастные нормативы расположения легких, которые при патологии могут изменяться.
После проведения сравнительной и топографической перкуссии проводят аускультацию. В норме у детей до 3-6 месяцев выслушивают несколько ослабленное дыхание, с 6 месяцев до 5 -7 лет - пуэрильное дыхание, а у детей старше 10-12 лет оно чаще переходное - между пуэрильным и везикулярным.
При патологии легких характер дыхания часто изменяется. На этом фоне могут прослушивать сухие и влажные хрипы, шум трения плевры. Для определения уплотнения (инфильтрации) в легких часто применяют метод оценки бронхофонии, когда выслушивают проведение голоса под симметричными участками легких. При уплотнении легкого на стороне поражения выслушивается усиление бронхофонии. При кавернах, бронхоэктазах также может наблюдаться усиление бронхофонии. Ослабление бронхофонии отмечается при наличии в плевральной полости жидкости (выпотной плеврит, гидроторакс, гемоторакс) и (пневмоторакс).
Инструментальные исследования
При заболеваниях легких наиболее распространенное исследование - рентгенологическое. При этом проводят рентгенографию или рентгеноскопию. Для каждого из этих исследований имеются свои показания. При рентгеновском исследовании легких обращают внимание на прозрачность легочной ткани, появление различных затемнений.
К специальным исследованиям относят бронхографию - способ диагностики, основанной на введении в бронхи контрастного вещества.
При массовых исследованиях используют флюорографию -метод, основанный на исследовании легких с помощью специальной рентгеновской приставки и выводом на фотопленку.
Из других методов применяют компьютерную томографию, позволяющую детально исследовать состояние органов средостения, корня легких, увидеть изменения бронхов и бронхоэктазии. При применении ядерно-магнитного резонанса осуществляется детальнейшее исследование тканей трахеи, крупных бронхов, можно увидеть сосуды, их соотношение с дыхательными путями.
Эффективным методом диагностики является эндоскопическое исследование, включающее переднюю и заднюю риноскопию (осмотр носа и его ходов) с помощью носового и носоглоточного зеркал. Исследование нижней части глотки проводят при помощи специальных шпателей (прямая ларингоскопия), гортани - при помощи гортанного зеркала (ларингоскопа).
Бронхоскопия, или трахеобронхоскопия, - метод, основанный на применении волокнистой оптики. Применяют этот метод для выявления и удаления инородных тел из бронхов и трахеи, дренажа этих образований (отсасывание слизи) и их биопсии, введения лекарственных средств.
Существуют также и методы исследования внешнего дыхания, основанные на графической записи дыхательных циклов. По этим записям судят о функции внешнего дыхания у детей старше 5 лет. Затем производят пневмотахометрию специальным аппаратом, позволяющим определить состояние бронхиальной проводимости. Состояние вентиляционной функции у больных детей можно определить при помощи метода пикфлоуметрии.
Из лабораторных тестов применяют метод исследования газов (O 2 и СO 2) в капиллярной крови больного на аппарате микро-Аструп.
Оксигемографию проводят при помощи фотоэлектрического измерения поглощения света через ушную раковину.
Из нагрузочных тестов используют пробу с задержкой дыхания на вдохе (проба Штрени), пробу с физической нагрузкой. При приседании (20-30 раз) у здоровых детей не происходит снижения насыщения крови кислородом. Пробу с выдыханием кислорода делают при включении дыхания на кислород. При этом происходит увеличение насыщения выдыхаемого воздуха на 2-4% в течение 2-3 мин.
Проводят исследование мокроты больного лабораторными методами: количество, содержание лейкоцитов, эритроцитов, клеток плоского эпителия, тяжей слизи.
Обеспечение организма кислородом – одна из важнейших функций любого живого организма. Дыхательная система детского организма имеет свои плюсы, но есть и недостатки.
Анатомо-физиологические особенности новорожденного не совершенны. Органы дыхания очень тонкие и рыхлые.
Легкие у детей имеют меньше просветов, чем у взрослого. Система дыхания ребенка формируется в течение первых 7 лет и становится такой же, как у взрослого человека. После она лишь увеличивается в размерах по мере роста самого ребенка.
Функция дыхания заключается в обогащении клеток организма кислородом.
Органы дыхания человеческого организма состоят из носовой полости, глотки, гортани, трахеи, бронхов и легких. Воздух через ноздри попадает в носоглотку. Здесь с помощью слизи и большого количества желез воздух увлажняется и согревается. Слизь носоглотки очищает воздух от пыли, микробов и других вредных веществ.
Через гортань и трахеи воздух попадает в легкие. При вдохе в легкие поступает воздух, и с помощью альвеол происходит воздухообмен. Кислород поступает в легочную систему, одновременно удаляется и углекислый газ при выдохе.
Альвеолы тесно примыкают к клеткам капилляров, и при вдохе кислород легко проходит в легочные капилляры. От капилляров кровь с кислородом поступает в легочные вены и попадает в левую сердечную камеру. Оттуда она переносится ко всем органам человеческого организма.
Через капилляры, расположенные в различных органах организма, «отработанный» воздух с углекислым газом поступает в венозную систему. Далее через правый сердечный клапан кровь с углекислым газом попадает в легкие. Ну а далее, как уже говорилось выше, − выдох.
Запаса воздуха в легких хватает на 5-6 минут. Детская дыхательная система гораздо меньше взрослой, поэтому дыхание происходит гораздо чаще. За минуту ребенок может сделать до 60 вдохов.
Чтобы очистить поступаемый в организм воздух, необходимо, чтобы он прошел через железы и слизистую оболочку, расположенные в носу. Только здесь с помощью слизи и лейкоцитов происходит дезинфекция воздуха. При выдохе все частицы пыли и микробы покидают организм. Таким образом выстроена защитная система организма. Поэтому очень важно всегда дышать через нос (особенно на улице или общественных местах).
Особенности строения органов дыхательной системы у детей
Анатомо-физиологические особенности отличаются от строения дыхательной системы взрослого. У детей они характеризуются:
- узким просветом;
- короткой длиной хода;
- наличием васкулярных сосудов в слизистой;
- нежной оболочкой выстилающих тканей дыхательной системы;
- рыхлыми тканями лимфы.
Дыхательная система подвержена большему проникновению микробов в организм. Из-за этого дети часто болеют респираторными заболеваниями. С возрастом физиологические особенности пропадают. Система становится более устойчивой к среде, в которой находится детский организм.
У ребенка она состоит из дыхательных путей и респираторного отдела. Последний представляет собой сами легкие. Дыхательные пути, в свою очередь, разделяют на верхние и нижние.
Верхние пути
Верхние дыхательные пути ребенка имеют в своем строении нос, носоглоточное пространство и полость, носовой канал и глотку. Система верхних путей еще слабо развита, не способна отражать инфекционные проникновения и бороться с очагами заболеваний. Именно из-за плохого развития ребенок подвергнут частым заболеваниям: ОРВИ, ОРЗ, грипп.
Носовые ходы короткие и узкие. Даже самый маленький отек может сказаться на качестве дыхания через верхние дыхательные пути. Такое строение у детей младшего возраста обусловлено особенностями скелета лица. В этот же период развития ребенка уже развиты пазухи носа, но только только две: верхняя и средняя. Нижняя пазуха будет формироваться в течение первых 4 лет жизни малыша.
Оболочка носовых пазух имеет большое количество кровеносных сосудов. Любое повреждение слизистой, которая богата сосудами, может привести к травме. До 9 лет носовые кровотечения у ребенка отсутствуют из-за неразвитой пещеристой ткани. Если у малыша подобные явления наблюдаются, то ребенок может иметь патологию различного характера. В младенчестве у ребенка развиты только гайморовы пазухи; основной пазухи еще нет.
Лобная и решетчатая будут иметь привычный вид лишь к 2-летнему возрасту. Такое строение пазух носа младенца обеспечивает более полное очищение и увлажнение вдыхаемого воздуха, а также объясняет редкость таких заболеваний как гайморит. В некоторых случаях у детей все-таки может развиться хронический гайморит, причем в течение короткого промежутка времени.
Носослезный канал
Носослезный канал достаточно короткий и к глазу расположен очень близко.
Из-за такого строения при воспалении и развитии легочных заболеваний быстро появляется конъюнктивит.
Глотка у ребенка также короткая, узкая и небольшая. В глотке расположено лимфоидное кольцо, в котором находятся миндалины. У ребенка их 6. При осмотре врачом часто виден зев. Так называют скопление различных миндалин у основания глотки.
Структура миндалин и пространства около них очень рыхлая, податливая к «заселению» инфекций. Из-за этого инфекции легко попадают в организм, ребенок часто болеет респираторными заболеваниями. Они часто располагаются на миндалинах, аденоидах и других элементах дыхательной системы, расположенной в глотке. Глотка соединяется со слуховыми каналами.
Из-за такого строения инфекция может легко попасть в органы слуха ребенка. С возрастом каналы увеличиваются в размерах, и инфекции практически не проникают. Из-за частых заболеваний в глотке ребенок может быть подвергнут расстройствам нервной системы, это может объяснить плохую успеваемость в школе. Из-за такого типа дыхания возможно «приобретение» аденоидного лица: у ребенка отсутствует носовое дыхание, рот постоянно открыт, наблюдается одутловатость лица.
Надгортанник также очень мал у ребенка раннего возраста. Неправильное расположение может привести к «тяжелому» дыханию, которое отчетливо слышат другие. Надгортанник соединяется с нижними дыхательными путями. Во время приема пищи он закрывает проход пищи к легким. Выполняет защитную функцию.
Нижние пути
Нижние дыхательные пути состоят из гортани, трахеи и бронхов, легких и диафрагмы. Их строение также имеет отличия. В целом система нижних путей более развита.
При рождении гортань у малыша находится в положении, которое гораздо выше привычного. Она очень подвижна, и с течением времени положение изменяется.
Ее положение не бывает одинаковым, у каждого ребенка оно различно. Гортань имеет форму воронки, сужается к подсвязочному пространству, просвет гортани узкий. У новорожденного диаметр гортани составляет всего 4мм.
Ширина гортани увеличивается крайне медленно и лишь к 14 годам имеет диаметр в 10мм. Голосовые связки у детей короткие. Именно этот факт в дополнение к высокому расположению гортани объясняет высокий тембр голоса. К 10 годам голосовые связки удлиняются, и тембр меняется.
Щитовидные хрящи
Щитовидные хрящи имеют тупой угол. У мальчиков он становится острым к подростковому периоду, и можно увидеть уже мужскую гортань. Слизистая оболочка нежная и рыхлая. Большое количество лимфоидной ткани в гортани легко отекает при инфекционном заболевании, и возникает тяжелое дыхание.
Трахея
Трахея в детском организме также расположена выше привычного положения взрослого. Она находится на уровне 3 шейного позвонка, по мере роста тела трахея опускается на несколько позвонков ниже. Трахея имеет воронкообразную структуру, состоящую из 16 колец. С возрастом кольца сращиваются, и образуется плотная цилиндрическая форма трахеи.
Трахея относительно узкая. Она имеет большое количество мышц, благодаря которым меняется просвет трахеи при дыхании или кашле. Слизистая трахеи нежная и сухая. У новорожденных детей до 2 лет может наблюдаться храпящее дыхание. Это связано с мягкостью трахеи. С развитием всего организма и отдельных органов системы она становится более плотной, храпящий синдром исчезает.
Бронхи
Трахеи сращены с бронхиальным деревом. Оно состоит из правой и левой части. Размеры бронхов различны. Правая часть гораздо шире и короче, она является основной. Чаще всего правая часть является продолжением трахеи. Именно в этой части обнаруживают посторонние предметы, которые может вдохнуть ребенок.
Левая часть бронхов узкая и длинная. Количество ветвей в бронхах не меняется с возрастом, и распределение воздуха при дыхании остается постоянным. Бронхи имеют несколько слоев эпителия, мерцательная функция развивается в послеутробном периоде.
На эпителии находится слизь, которая оказывает очистительную функцию. Благодаря большому количеству ресничек слизь может двигаться. Ее скорость составляет около 1 см в минуту. Хрящи в бронхах также очень подвижны и легко меняют положение. При их раздражении может развиться астма.
Из-за слабого развития эластической ткани мускулатуры и непокрытием нервных волокон черепа сила кашля недостаточно развита. С возрастом кашлевой толчок приобретает большую силу. Это способствует активности бронхов и развитию мерцательной функции эпителия.
При респираторном заболевании количество слизи в бронхах также увеличивается. При незначительном увеличении просвет бронхов сокращается в несколько раз.
Это приводит к сложностям в дыхании. Кашель не помогает избавиться от инфекции в бронхах, и легочная ткань поддается болезни. Ткань легко набухает и закупоривает просветы.
Легкие
Легкие в детском организме имеют схожее строение с легкими взрослого человека. Они также разделены на сегменты: в правом легком выделяют 10 сегментов, в левом − только 9. Долей в правом легком у ребенка насчитывается 3 (тогда как в левом легком − только 2).
Сегменты легко разделены между собой бороздками и соединительной тканью. Особенностью строения легких детского организма является окончание легких в виде мешочка альвеол. Они напоминают кружевные края вязаной салфетки. С возрастом мешочки образуют новые альвеолы, ацинус имеет грозди альвеол стандартной формы.
У малыша, родившегося в срок, насчитывается около 24 миллионов альвеол. За 3 месяца жизни их становится в несколько раз больше. Но даже это количество альвеол у новорожденных в 3 раза сокращено. Внутренняя поверхность выстлана веществом сурфактант.
Именно оно позволяет альвеолам не слипаться между собой и всегда иметь круглую форму. Оно также выполняет защитную функцию от различных микробов, вирусов. Вещество образуется в последние месяцы внутриутробного развития. Недостаточность сурфактанта может вызвать респираторный синдром.
Альвеолы ребенка увеличиваются в размерах. Кроме того, количество альвеол в легких также растет. В первый год жизни диаметр составляет 0,05 мм, а к 5 годам увеличивается почти в 3 раза. Ткань между альвеолами содержит много сосудов, клетчатки и мало соединительной ткани.
Поэтому легкие маленьких детей менее воздушны. С возрастом этот «дефект» исчезает. Плотность альвеол позволяет респираторным воспалениям протекать без видимых причин.
Плевра у маленьких детей толстая и рыхлая, имеет множество складок, ворсинок, выростов. Именно в этих местах создаются очаги легочных инфекций.
Средостение
Оно имеет достаточно большие размеры в сравнении с более взрослым организмом. Основной частью его является корень легкого. Орган состоит из крупных бронхов, сосудов и лимфатических узлов. Благодаря значительному размеру лимфатических узлов дети чаще заболевают (но при этом лимфатическую систему нельзя назвать недоразвитой или плохой).
Диафрагма у ребенка является важной частью дыхания. Она обеспечивает глубину вдоха. При ее плохом развитии у малыша можно наблюдать поверхностное дыхание, которое также может быть вызвано спазмами желудка, газами в кишечнике и другими расстройствами ЖКТ. Определить правильность развития диафрагмы можно с помощью пальпации грудной клетки.
Особенности функционирования органов дыхания у детей
Дыхание организма необходимо для питания органов кислородом. Его условно разделяют на внешнее и внутреннее. Внешнее дыхание начинается с поступления воздуха в верхние пути и заканчиваются газообменом в альвеолах. Эффективность внешнего дыхания обусловлена 3 факторами:
- вентиляцией альвеол;
- интенсивностью работы капилляров;
- диффузией газов.
Вентиляция альвеол зависит не только от работы легких, но и нервных сигналов, подаваемых из ЦНС. Нарушение приводит к повышению нагрузки на органы дыхания и их эффективность работы. Диффузия и интенсивность работы капилляров зависит от разности давления при газообмене и концентрации частиц.
Внутреннее дыхание зависит от метаболизма, происходящего в органах и клетках детского организма.
Функционирование органов дыхания у детей раннего возраста сопровождается следующими особенностями:
- поверхностным дыханием;
- одышкой;
- аритмичностью;
- дыхательной недостаточностью.
Своеобразие системы дыхания малыша вполне устраивает организм в кислородных потребностях. С первых дней жизни система быстро развивается и приспосабливается к новой среде.
Первая потребность в кислороде новорожденного обусловлена резким снижением уровня кислорода в организме в момент пережатия пуповины. Именно через этот орган плод в утробе матери питается кислородом. Кроме того, организм попадает в другую среду: сухую и холодную.
Сигналы о недостатке кислорода поступают в центральную нервную систему, а после передаются в органы дыхания. В момент рождения ребенка дыхательные пути очищаются от жидкостей: часть жидкости впитывается в ткани и лимфу малыша.
В первый год у детей очень часто наблюдается аритмия дыхания. Со временем она должна пройти, и дыхание войдет в привычный ритм.
Поверхностное дыхание обусловлено слабым развитием диафрагмы и особенностями строения грудной клетки. Частота дыхания у новорожденного составляет 40-60 вдохов минуту. С возрастом частота дыхания сокращается до 20 вдохов в минуту. Эта норма соответствует 10-летнему возрасту.
Число вдохов у взрослого человека не должно превышать 21 вдоха за одну минуту. Большая частота вдоха связана с его глубиной. Малыш не может сделать глубокий вдох из малого объема легких и неразвитой мускулатурой.
С первых лет жизни перкуторный тон малыша должен быть ясным с небольшим оттенком. Нормальные дыхательные шумы в каждом возрасте различны. В младенчестве дыхание кажется ослабленным. На самом деле таковы особенности поверхностного дыхания младенца. С двух лет дыхание слышится более отчетливо. Дети школьного возраста и старше имеют дыхание, как у взрослых.
Емкость легких ребенка гораздо ниже, чем у взрослых. Поэтому абсолютная величина объема дыхания гораздо ниже. Но в перерасчете на массу тела этот показатель гораздо выше. С возрастом показатели меняются. Газообмен у детей гораздо интенсивнее благодаря наличию большого количества васкуляризации легких. Этот процесс позволяет быстро доставлять кислород в органы и ткани организма и удалять углекислый газ.
Различить функциональные особенности дыхания ребенка помогут такие способы и признаки.
Опрос
Опрос ребенка или матери при визите к врачу позволит выявить возможные осложнения и особенности развития дыхательной системы. Здесь необходимо обратить внимание на наличие выделений из носа, дыхания, наличия кашля. При внешнем осмотре используются разные методы для выявления патологий и осложнений.
Цианоз и одышка
Цианоз выражается посинением отдельных участков кожи ребенка. Это могут быть носогубные складки, пальцы рук или ног. Он может проявляться при определенных манипуляциях или быть постоянным.
Одышка возникает при участии мускулатуры ребенка при дыхании или при наличии бронхолегочных заболеваний.
Кашель
По голосу ребенка можно определить наличие болезни. Сиплый и хриплый голос − явный свидетель инфекционного заболевания. Носовой голос говорит о наличии насморка. Редкий и периодический яркий крик малыша может свидетельствовать о периодических болях в животе или отите. Монотонный крик может свидетельствовать о поражениях нервной системы.
С помощью кашля можно оценить состояние здоровье малыша. Даже если нет кашля, то его можно вызвать искусственно и определить состояние маленького пациента. Например, сухой или влажный кашель свидетельствует о наличии респираторного заболевания. Кашель, заканчивающийся рвотой, может наблюдаться при коклюше.
При подозрении на какие-либо заболевания лучше всего пройти обследование с использованием современного медицинского оборудования. Это позволит с точностью определить характер заболевания или опровергнуть его.
В заключение
Дыхательная система ребенка в раннем возрасте плохо развита. Многие органы еще слабо развиты, имеют небольшие размеры или не до конца сформированы. Это способствует частым заболеваниям. Строение дыхательной системы очень похоже на систему взрослого человека.
Особенности строения органов дыхания верхних путей позволяют лучше увлажнить и очистить поступаемый в организм ребенка воздух. Из-за отсутствия некоторых пазух инфекции легко проникают в организм малыша и распространяются там. Нижние дыхательные пути лучше сформированы и имеют строение, которое похоже на строение взрослого организма.
Функционирование органов дыхания обусловлено частотой вдохов и выдохов, отсутствием ритмичности дыхания, особенностями строения и развития органов дыхания, газообмена, метаболизма и других факторов. Знание отличительных особенностей поможет родителям меньше беспокоиться за своего малыша, выявить возможные заболевания еще на ранней стадии.
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.
Актуальность темы. Дыхательная система интенсивно развивается в постнатальный период в морфофункционального плане. Анатомо-физиологические особенности органов дыхания у детей обусловливают особенности течения респираторной патологии, занимает одно из ведущих мест в структуре заболеваемости детей.
Цель занятия. Изучить анатомо-физиологические особенности всех отделов дыхательной системы, овладеть методами обследования детей, изучить семиотику поражений.
В результате самостоятельной подготовки студент должен знать:
1. Анатомо-физиологические особенности органов дыхательной системы и газообмена у детей.
2. Дополнительные методы исследования органов дыхания у детей:
а) функциональные (спирографию, пневмотахометрия, пикфлоуметрию, оксигенометрию)
б) лабораторные (общий и биохимический анализ крови, исследование выделений из носа и зева, мокроты, плевральной жидкости, биоптатов)
в) инструментальные (рентгенологические методы исследования органов грудной клетки, компьютерную и магнитно-резонансную томографию, термографию, бронхоскопию и бронхографию, сканирование);
г) методы аллергодиагностики.
3. Семиотику поражений дыхательной системы у детей.
В результате изучения темы студент должен уметь:
1. Определить жалобы, характерные для поражения органов дыхания, собрать анамнез.
2. Провести объективное обследование органов дыхания и оценить результаты у детей разного возраста.
3. Определить и интерпретировать симптомы и синдромы поражения дыхательной системы у детей.
4. Составить план обследования ребенка с поражением дыхательной системы.
Основная литература
Чеботарева Б.Д., Майданников В.Г. Пропедевтическая педиатрия. - М.: Б. и., 1999. - С. 162-170, 329-357.
Мазурин А.В., Воронцов И.М. Пропедевтика детских болезней. - СПб.: "Издательство Фолиант", 2001. - С. 327-382.
Дополнительная литература
Медицина детства / Под ред. П.С. Мощич: В 4 т. - М.: Здоровье, 1994. - Т. 1. - С. 232235.
Капитан Т.В. Пропедевтика детских болезней с уходом за детьми. К. - Винница, 2002. С. 195 257.
Еренков В.А. Клиническое исследование ребенка. К.: Здоровье, 1984. С. 3 774.
Вспомогательные материалы
1. Анатомо-физиологические особенности органов дыхания у детей.
2. Методика исследования органов дыхания у детей.
3. Семиотика поражений дыхательной системы у детей.
Анатомо-физиологические особенности органов дыхания у детей
Дыхательные пути разделяют на три отдела: верхний (нос, глотка), средний (гортань, трахея, бронхи), нижний (бронхиолы, альвеолы). К моменту рождения ребенка их морфологическое строение еще несовершенна, с чем связаны и функциональные особенности дыхания. Формирование органов дыхания заканчивается в среднем до 7-летнего возраста, а в дальнейшем увеличиваются только их размеры. Все дыхательные пути у детей имеют значительно меньшие размеры и более узкий просвет, чем у взрослых. Слизистая оболочка более тонкая, нежная, легко повреждается. Железы недостаточно развиты, продукция ИgА и сурфактанта незначительна. Подслизистый слой рыхлый, содержит незначительное количество эластических и соединительнотканных элементов, много васкуляризированных. Хрящевой каркас дыхательных путей мягкий и податливый. Это способствует снижению барьерной функции слизистой оболочки, легкому проникновению инфекционных и атопических агентов в кровяное русло, возникновению предпосылок к сужению дыхательных путей за счет отека.
Нос и носоглоточное пространство у детей раннего возраста имеют малые размеры. Носовые ходы узкие, раковины толстые (нижние развиваются до 4-летнего возраста), поэтому даже незначительные гиперемия и отек слизистой оболочки вызывают непроходимость носовых ходов, вызывают одышку, затрудняют сосание. С придаточных пазух к моменту рождения сформированы только гайморовы (развиваются до 7 лет жизни). Етмоидальна, сфеноидальна и две фронтальные пазухи заканчивают свое развитие с возрастом 12, 15 и 20 лет соответственно.
Носослезный пролив короткая, расположена близко к углу глаза, клапаны ее недоразвиты, поэтому инфекция легко проникает из носа в конъюнктивальный мешок.
Глотка относительно широкая и мала. Евстахиевы (слуховые) трубы, соединяющие носоглотку и барабанную полость, короткие, широкие, прямые и расположены горизонтально облегчает проникновение инфекции из носа в среднее ухо. В глотке расположено лимфоидное кольцо Вальдеера-Пирогова, в состав которого входят 6 миндалин 2 небе, 2 трубные, 1 носоглоточное и 1 языковой. При обследовании ротоглотки применяется термин "зев". Зев - это анатомическое образование, окруженное внизу корнем языка, по бокам - небные миндалины и скобками, вверху - мягким небом и язычком, сзади - задней стенкой ротоглотки, спереди - ротовой полостью.
Надгортанник у новорожденных относительно короткий и широкий, может быть причиной функционального сужения входа в гортань и возникновения стридорозного дыхания.
Гортань у детей расположена выше и длиннее, чем у взрослых, имеет воронкообразную форму с четким сужением в области подсвязочного пространства (у новорожденного 4 мм), которое постепенно расширяется (в 14-летнем возрасте до 1 см). Голосовая щель узкая, мышцы ее легко утомляются. Голосовые связки толстые, короткие, слизистая оболочка очень нежная, рыхлая, значительно васкуляризирована, богатая лимфоидную ткань, легко приводит к отеку подслизистой оболочки при респираторной инфекции и возникновения синдрома крупу.
Трахея относительно большей длины и ширины, воронкообразной формы, содержит 15-20 хрящевых колец, очень подвижная. Стенки трахеи мягкие, легко спадаются. Слизистая оболочка нежная, сухая, хорошо васкуляризирована.
К моменту рождения ребенка бронхиальное дерево сформировано. Размеры бронхов интенсивно увеличиваются на 1-м году жизни и в подростковый период. их также образуют хрящевые полукольца, которые в раннем детстве не имеют запирающих пластинок, соединенные фиброзной перепонкой. Хрящи бронхов очень эластичные, мягкие, легко смещаются. Бронхи у детей относительно широкие, правый главный бронх является почти прямым продолжением трахеи, поэтому именно в нем чаще всего оказываются посторонние предметы. Для мелких бронхов характерна абсолютная узость, чем объясняется возникновение обструктивного синдрома именно у детей раннего возраста. Слизистая оболочка крупных бронхов покрыта мигающим реснитчатыми эпителием, который выполняет функцию очистки бронхов (мукоцилиарный клиренс). Незавершенность миелинизации блуждающего нерва и недоразвитие дыхательных мышц способствуют отсутствии кашлевого рефлекса у маленьких детей или очень слабым кашлевого толчка. Накопленный в мелких бронхах слизь легко закупоривает их и приводит к возникновению ателектазов и инфицирования легочной ткани.
Легкие у детей, как и у взрослых, имеют сегментарное строение. Сегменты разделены между собой тонкими соединительнотканными перегородками. Основная структурная единица легкого - ацинус, но терминальные его бронхиолы заканчиваются не кистью альвеол, как у взрослых, а мешочком (sacculus), с "кружевных" краев которого постепенно формируются новые альвеолы, количество которых у новорожденных в 3 раза меньше, чем у взрослых. С возрастом увеличивается и диаметр каждой альвеолы. Параллельно нарастает жизненная емкость легких. Интерстициальная ткань легких рыхлая, богатая сосудами, клетчатку, содержит мало соединительнотканных и эластических волокон. В связи с этим легочная ткань у детей первых лет жизни более насыщена кровью, менее воздухоносных. Недоразвитие эластичного каркаса приводит к возникновению эмфиземы и ателектазов. Склонность к ателектазов возникает также вследствие дефицита сурфактанта - пленки, которая регулирует поверхностный альвеолярный натяжение и стабилизирует объем терминальных воздухоносных пространств, то есть альвеол. Синтезируется сурфактант альвеолоцитами II типа и появляется у плода массой не менее 500-1000 г. Чем меньше гестационный возраст ребенка, тем больше дефицит сурфактанта. Именно дефицит сурфактанта лежит в основе недостаточного расправления легких у недоношенных детей и возникновения респираторного дистресс синдрома.
Основные функциональные физиологические особенности органов дыхания у детей такие. Дыхание у детей частое (что компенсирует малый объем дыхания) и поверхностное. Частота тем больше, чем младше ребенок (физиологическая одышка). Новорожденный дышит 40-50 раз в 1 мин, ребенок в возрасте 1 года - 35-30 раз в 1 мин, 3 лет - 30-26 раз в 1 мин, 7 лет - 20-25 раз в 1 мин, в 12 лет - 18-20 раз в 1 мин, взрослые - 12-14 раз в 1 мин. Ускорение или замедление дыхания констатируют при отклонениях частоты дыхания от средних показателей на 30-40% и более. У новорожденных дыхания неритмичное с короткими остановками (апноэ). Преобладает диафрагмальный тип дыхания, с 1-2-летнего возраста он смешанный, с 7-8-летнего - у девочек - грудной, у мальчиков - брюшной. Дыхательный объем легких тем меньше, чем младше ребенок. Минутный объем дыхания также с возрастом увеличивается. Однако этот показатель относительно массы тела у новорожденных в 2-3 раза больше, чем у взрослых. Жизненная емкость легких у детей значительно ниже, чем у взрослых. Газообмен у детей более интенсивный благодаря богатой васкуляризации легких, большой скорости кровообращения, высоким диффузным возможностям.
Систему органов дыхания составляют воздухопроводящие пути и аппарат газообмена. К верхним дыхательным путям относятся полость носа, глотка и гортань, к нижним- трахея и бронхи. Газообмен между атмосферным воздухом и кровью осуществляется в легких. Органы дыхания к моменту ребенка морфологически несовершенны. В течение первых лет жизни они интенсивно растут и дифференцируются. К 7 годам формирование органов дыхания заканчивается и в дальнейшем происходит только увеличение их размеров. Особенностями морфологического строения органов дыхания являются: 1) тонкая, легкоранимая слизистая; 2) недостаточно развитые железы; 3) сниженная продукция иммуноглобулина А и сурфактанта; 4) богатый капиллярами подслизистый слой, состоящий преимущественно из рыхлой клетчатки; 5) мягкий, податливый хрящевой каркас нижних отделов дыхательных путей; 6) недостаточное количество в дыхательных путях и легких эластической ткани. Носовая полость. Нос у детей первых трех лет жизни мал, полости его недоразвиты, носовые ходы узкие, раковины толстые. Нижний носовой ход отсутствует. Он формируется к 4 годам. При насморке у маленьких детей легко возникает отек слизистой, что приводит к непроходимости носовых ходов, затрудняет сосание груди, вызывает одышку. Пещеристая ткань подслизистой оболочки носа развита недостаточно, этим обьясняются редкие носовые кровотечения. Придаточные пазухи носа к рождению ребенка не сформированы. Слезно-носовой проток широкий, что способствует проникновению инфекции из носа в коньюнктивальный мешок. Глотка. У детей раннего возраста сравнительно узка и мала. Евстахиева труба. Короткая и широкая, расположена более горизонтально, чем у детей старшего возраста, отверстие ее находится ближе к хоанам. Это предрасполагает к более легкому инфицированию барабанной полости при рините. Надгортанник. У новорожденного мягкий, легко сгибается, теряя при этом способность герметично прикрывать вход в трахеею. Этим частично обьясняется большая опасность аспирации содержимого желудка в дыхательные пути при рвоте и срыгивании. Неправильное положение и мягкость хряща надгортанника может быть причиной функционального сужения входа в гортань и появления шумного (стридорозного) дыхания. Гортань. Расположена выше, чем у взрослых, поэтому ребенок, лежа на спине, может глотать жидкую пищу. Гортань имеет воронкообразную форму. В области подсвязочного пространства отчетливо выражена сужение. Диаметр гортани в этом месте у новорожденного всего 4 мм у увеличивается с возрастом медленно- к 14 годам составляет 1 см. Узкий просвет гортани, легко возникающие отек подслизистого слоя, спазм гладкой мускулатуры из-за обилия нервных рецепторов в подсвязочном пространстве могут привести при респираторной инфекции к стенозу (сужению) гортани. Трахея. У новорожденного ребенка относительно широкая, поддерживается незамкнутыми хрящевыми кольцами и широкой мышечной мембраной. Сокращение и расслабление мышечных волокон изменяют ее просвет. Трахея очень подвижна, что наряду с меняющимся просветом и мягкостью хрящей приводит к ее спадению на выходе и является причиной экспираторной одышки или грубого хрипящего дыхания (врожденный стридор). Симптомы стридора исчезают к двум годам, когда хрящи становятся более плотными. Бронхиальное дерево. К моменту рождения ребенка сформировано. Бронхи узкие, их хрящи мягкие и податливые, так как основу бронхов, так же как и трахеи, составляют полукольца, соединенные фиброзной пленкой. У детей раннего возраста угол отхождения обоих бронхов от трахеи одинаков и инородные тела могут попадать как в правый, так и в левый бронх. С возрастом угол меняется- инородные тела чаще обнаруживаются в правом бронхе, так как он является как бы продолжением трахеи. В раннем возрасте бронхиальное дерево выполняет очистительную функцию недостаточно. Механизмы самоочищения- волнообразные движения мерцательного эпителия слизистой бронхов, перистальтика бронхиол, кашлевой рефлекс- развиты намного слабее, чем у взрослых. Гиперемия и отечность слизистой оболочки, скопление инфицированной слизи значительно сужают просвет бронхов вплоть до полной их закупорки, что способствует развитию ателектазов и инфицированию легочной ткани. В мелких бронхов легко развивается спазм, что обьясняет частоту бронхиальной астмы и астматического компонента при бронхитах и пневмониях в детском возрасте. Легкие. У новорожденного ребенка легкие недостаточно сформированы. Терминальные бронхиолы заканчиваются не гроздью альвеол, как у взрослого, а мешочком, из краев которого формируется новые альвеолы. Количества альвеол и их диаметр увеличиваются с возрастом. Нарастает и жизненная емкость легких. Межуточная (интерстициальная) ткань в легком рыхлая, содержит очень мало соединительнотканных и эластических волокон, богата клетчаткой и сосудами. В связи с этим легкие ребенка раннего возраста более полнокровны и менее воздушны, чем у взрослого. Бедность эластических волокон способствует легкости возникновения эмфиземы и ателектазированию легочной ткани. Склонность к ателектазу усиливается из-за дефицита сурфактанта. Сурфактант представляет собой поверхностно-активное вещество, покрывающее тонкой пленкой внутреннюю поверхность альвеол. Он препятствует их спадению на выдохе. При дефиците сурфактанта альвеолы недостаточно расправляются и развивается дыхательная недостаточность. Ателектазы наиболее часто возникают в задненижних отделах легких из-за их слабой вентиляции. Развитию ателектазов и легкости инфицирования легочной ткани способствует застой крови в результате вынужденного горизонтального положения ребенка грудного возраста. Паренхима легкого у детей раннего возраста способна разрываться при относительно небольшом увеличении давления воздуха в дыхательных путях. Это может произойти при нарушении техники проведения искусственной вентиляции легких. К о р е н ь л е г к о г о состоит из крупных бронхов, сосудов и лимфатических узлов. Лимфатические узлы реагируют на внедрение инфекции. П л е в р а хорошо снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами, относительно толстая, легкорастяжимая. Париетальный листок плевры слабо фиксирован. Скопление жидкости в плевральной полости вызывает смещение органов средостения. Грудная клетка, диафрагма и средостение. Диафрагма расположена высоко. Ее сокращения увеличивают вертикальный размер грудной полости. Ухудшают вентиляцию легких условия, затрудняющие движение диафрагмы (метеоризм, увеличение размеров паренхиматозных органов). Податливость детской грудной клетки может привести к парадоксальному втяжению межреберий во время дыхания. В различные периоды жизни дыхание имеет свои особенности: 1) поверхностный и частый характер дыхания. Частота дыхания тем больше, чем моложе ребенок. Наибольшее число дыханий отмечается после рождения- 40-60 в 1 мин, что иногда называют «физиологической одышкой» новорожденного. У детей 1-2 лет частота дыхания составляет 30-35, в 5-6 лет- около 25, в 10 лет- 18-20, у взрослых-15-16. Отношение частоты дыхания к частоте пульса составляет у новорожденных 1: 2,5-3; у детей других возрастов 1: 3,5-4; у взрослых 1: 4; 2) аритмия дыхания в первые 2-3 недели жизни новорожденного. Она проявляется неправильным чередованием пауз между вдохом и выдохом. Вдох значительно короче выдоха. Иногда дыхание бывает прерывистым. Это связано с несовершенством функции дыхательного центра; 3) тип дыхания зависит от возраста и пола. В раннем возрасте отмечается брюшной (диафрагмальный) тип дыхания, в 3-4 года грудное дыхание начинает преобладать над диафрагмальным. Разница в дыхании в зависимости от пола выявляется с 7-14 лет. В период полового созревания у мальчиков устанавляется брюшной, у девочек- грудной тип дыхания. Для исследования функции дыхания определяют частоту дыхания в покое и при физической нагрузке; измеряют размеры грудной клетки и ее подвижность (в покое, во время вдоха и выдоха), определяют газовый состав и кислотно-щелочное состояние крови. Детям старше 5 лет проводят спирометрию. Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы, несовершенство иммунитета, наличие сопутствующих заболеваний, влияние факторов внешней среды обьясняют частоту и тяжесть заболеваний органов дыхания у детей.