К концу 3-й - в начале 4-й недели эмбрионального развития появляется выпячивание стенки передней кишки, из которого формируются гортань, трахея, бронхи и легкие. Это выпячивание быстро растет, на каудальном конце появляется колбовидное расширение, которое на 4-й неделе делится на правую и левую части (будущие правое и левое легкие). Каждая часть в дальнейшем делится на меньшие ветви (будущие доли). Образовавшиеся выпячивания врастают в окружающую мезенхиму, продолжая делиться и вновь образуя на своих концах шаровидные расширения - зачатки бронхов все более мелкого калибра. На 6-й неделе формируются долевые бронхи, на 8-10-й - сегментарные бронхи. С 16-й недели начинается формирование респираторных бронхиол. Таким образом, к 16-й неделе в основном формируется бронхиальное дерево. Это так называемая железистая стадия развития легких. С 16-й недели начинается образование просвета в бронхах (стадия реканализации), а с 24-й - формирование будущих ацинусов (альвеолярная стадия), к рождению не заканчивается, образование альвеол продолжается и в постнатальном периоде. К моменту рождения в легких плода насчитывается около 70 млн. первичных альвеол. Формирование хрящевого каркаса трахеи и бронхов начинается с 10-й недели, с 13-й недели начинается образование желез в бронхах, способствующих образованию просвета. Кровеносные сосуды образуются из мезенхимы на 20-й неделе, а моторные нейроны - с 15-й недели. Особенно быстро васкуляризация легких происходит на 26-28-й неделе. Лимфатические сосуды образуются на 9-10-й неделе, вначале в области корня легкого. К рождению они формируются полностью.
Формирование ацинусов, начавшееся с 24-й недели, к рождению не заканчивается, и их образование продолжается в постнатальном периоде.
К рождению ребенка дыхательные пути (гортань, трахея, бронхи и ацинусы) заполнены жидкостью, которая представляет собой продукт секреции клеток дыхательных путей. Она содержит незначительное количество белка и имеет низкую вязкость, что облегчает ее быстрое всасывание сразу же после рождения, с момента установления дыхания.
Сурфактант, слой которого (0,1-0,3 мкм) покрывает альвеолы, начинает синтезироваться в конце внутриутробного развития. В синтезе сурфактанта принимают участие метил- и фосфохолинтрансфераза. Метилтрансфераза начинает образовываться с 22-24-й недели внутриутробного развития, и ее активность прогрессивно увеличивается к рождению. Фосфохолинтрансфераза обычно созревает лишь к 35-й неделе гестации. Недостаток системы сурфактанта лежит в основе респираторного дистресс-синдрома, который чаще наблюдается у недоношенных детей, клинически проявляясь тяжелой дыхательной недостаточностью.
Приведенные сведения по эмбриогенезу позволяют считать, что врожденные стеноз трахеи и агенезия легкого являются результатом нарушения развития на очень ранних стадиях эмбриогенеза. Врожденные кисты легких - также следствие порока развития бронхов и накопления секрета в альвеолах.
Часть передней кишки, из которой происходят легкие, в дальнейшем превращается в пищевод. При нарушении правильного процесса эмбриогенеза остается сообщение между первичной кишечной трубкой (пищеводом) и желобоватым выпячиванием (трахеей) - пищеводно-трахеальные свищи. Хотя это патологическое состояние у новорожденных встречается редко, все же при его наличии их судьба зависит от времени установления диагноза и быстроты оказания необходимой медицинской помощи. Новорожденный с таким дефектом развития в первые часы выглядит вполне нормальным и свободно дышит. Однако при первой же попытке кормления в связи с попаданием молока из пищевода в трахею возникает асфиксия - ребенок синеет, в легких выслушивается большое количество хрипов, быстро присоединяется инфекция. Лечение такого порока развития только оперативное и должно осуществляться сразу же после установления диагноза. Задержка лечения вызывает тяжелые, подчас необратимые, органические изменения легочной ткани вследствие постоянного попадания в трахею пищи и желудочного содержимого.
Принято различать верхние (нос, глотка), средние (гортань, трахея, долевые, сегментарные бронхи) и нижние (бронхиолы и альвеолы) дыхательные пути. Знание строения и функции различных отделов органов дыхания имеет большое значение для понимания особенностей поражения органов дыхания у детей.
Верхние дыхательные пути. Нос у новорожденного относительно мал, полости его развиты плохо, носовые ходы узкие (до 1 мм). Нижний носовой ход отсутствует. Хрящи носа очень мягкие. Слизистая оболочка носа нежна, богата кровеносными и лимфатическими сосудами. К 4 годам формируется нижний носовой ход. По мере увеличения лицевых костей (верхняя челюсть) и прорезывания зубов увеличиваются длина и ширина носовых ходов. У новорожденных недостаточно развита пещеристая часть подслизистой ткани носа, которая развивается лишь к 8-9 годам. Этим объясняется относительная редкость кровотечений из носа у детей 1 года. Из-за недостаточного развития пещеристой ткани у детей раннего возраста слабо согревается вдыхаемый воздух, в связи с этим детей нельзя выносить на улицу при температуре ниже -10° С. Широкий носослезный проток с недоразвитыми клапанами способствует переходу воспаления из носа на слизистую оболочку глаз. Вследствие узости носовых ходов и обильного кровоснабжения слизистой оболочки появление даже незначительного воспаления слизистой оболочки носа вызывает у маленьких детей затруднение дыхания через нос. Дыхание же через рот у детей первого полугодия жизни почти невозможно, так как большой язык оттесняет надгортанник кзади.
Хотя придаточные пазухи носа начинают формироваться во внутриутробном периоде, к рождению они развиты недостаточно (табл. 1).
Таблица 1
Развитие придаточных пазух (синусов) носа
|
Название синуса |
Срок внутриутробного развития, месс |
Размер к рождению, мм |
Срок наиболее быстрого развития |
Срок обнаружения при рентгенологическом исследовании |
|
Решетчатый |
К 7-12 годам | |||
|
Верхнечелюстной |
От 2 до 7 лет | |||
|
Лобный |
Медленно до 7 лет, полностью развивается к 15-20 годам | |||
|
Клиновидный |
Медленно до 7 лет, полностью развивается к 15 годам |
Этими особенностями объясняется редкость таких заболеваний, как гайморит, фронтит, этмоидит, полисинусит (заболевание всех пазух) в раннем детском возрасте. При дыхании через нос воздух проходит с большим сопротивлением, чем при дыхании через рот, поэтому при носовом дыхании работа дыхательных мышц возрастает и дыхание становится более глубоким. Атмосферный воздух, проходя через нос, согревается, увлажняется и очищается. Согревание воздуха тем больше, чем ниже внешняя температура. Так, например, температура воздуха при прохождении через нос на уровне гортани лишь на 2...3° С ниже температуры тела. В носу происходит очищение вдыхаемого воздуха, причем в полости носа захватываются инородные тела размером больше 5-6 мкм (более мелкие частицы проникают в нижележащие отделы). В полость носа выделяется 0,5-1 л слизи в сутки, которая движется в задних 2/3 носовой полости со скоростью 8-10 мм/мин, а в передней трети - 1-2 мм/мин. Каждые 10 мин проходит новый слой слизи, которая содержит бактерицидные вещества (лизоцим, комплемент и др.), секреторный иммуноглобулин А.
Глотка у новорожденного узка и мала. Лимфоглоточное кольцо развито слабо. Обе небные миндалины у новорожденных в норме не выходят из-за дужек мягкого неба в полость зева. На втором году жизни наблюдается гиперплазия лимфоидной ткани, и миндалины выходят из-за передних дужек. Крипты в миндалинах развиты слабо, поэтому ангины у детей до года хотя и бывают, но реже, чем у более старших детей. К 4-10 годам миндалины уже развиты хорошо и могут легко гипертрофироваться. Миндалины по своему строению и функции близки к лимфатическим узлам.
Миндалины являются как бы фильтром для микроорганизмов, но при частых воспалительных процессах в них может формироваться очаг хронической инфекции. При этом они постепенно увеличиваются, гипертрофируются - развивается хронический тонзиллит, который может протекать с общей интоксикацией и вызывать сенсибилизацию организма.
Носоглоточные миндалины могут увеличиваться - это так называемые аденоидные вегетации, которые нарушают нормальное носовое дыхание, а также, являясь значительным рецепторным полем, могут вызывать аллергизацию, интоксикацию организма и т. д. Дети с аденоидами отличаются невнимательностью, что отражается на их учебе в школе. Кроме того, аденоиды способствуют формированию неправильного прикуса.
Среди поражений верхних дыхательных путей у детей наиболее часто наблюдаются риниты и ангины.
Средние и нижние дыхательные пути. Гортань к рождению ребенка имеет воронкообразную форму, хрящи ее нежные и податливые. Голосовая щель узкая и расположена высоко - на уровне IV шейного позвонка (у взрослых - на уровне VII шейного позвонка). Площадь поперечного сечения воздушного пути под голосовыми складками равна в среднем 25 мм, а длина голосовых складок - 4-4,5 мм. Слизистая оболочка нежна, богата кровеносными и лимфатическими сосудами. Эластическая ткань развита слабо. До 3 лет форма гортани одинакова у мальчиков и девочек. После 3 лет угол соединения щитовидных пластинок у мальчиков заостряется, что становится особенно заметным к 7 годам; к 10 годам у мальчиков гортань похожа на гортань взрослого мужчины.
Голосовая щель остается узкой до 6-7 лет. Истинные голосовые складки у маленьких детей короче, чем у старших (от этого у них и высокий голос); с 12 лет голосовые складки у мальчиков становятся длиннее, чем у девочек. Особенность строения гортани у детей раннего возраста объясняет и частоту ее поражения (ларингиты), причем нередко они сопровождаются затруднением дыхания - крупом.
Трахея к рождению ребенка почти полностью сформирована. Она имеет воронкообразную форму. Ее верхний край располагается на уровне IV шейного (у взрослого на уровне VII) позвонка. Бифуркация трахеи лежит выше, чем у взрослого. Ее ориентировочно можно определить как место пересечения линий, проведенных от spinae scapulae к позвоночнику. Слизистая оболочка трахеи нежна и богата кровеносными сосудами. Эластическая ткань развита слабо, а хрящевой ее каркас мягкий и легко суживает просвет. С возрастом происходит увеличение трахеи как в длину, так и в поперечнике, однако, по сравнению с ростом тела, скорость увеличения трахеи отстает, и лишь с периода полового созревания увеличение ее размеров ускоряется.
Диаметр трахеи изменяется в течение дыхательного цикла. Особенно значительно изменяется просвет трахеи во время кашля - продольный и поперечный размеры уменьшаются на 1/3. В слизистой оболочке трахеи много желез - приблизительно по одной железе на 1 мм 2 поверхности. Благодаря секреции желез поверхность трахеи покрывается слоем слизи толщиной 5 мкм, скорость движения слизи 10-15 мм/мин, что обеспечивается движением ресничек реснитчатого эпителия (10-35 ресничек на 1 мкм 2).
Особенности строения трахеи у детей определяют ее частые изолированные поражения (трахеиты), в виде комбинации с поражением гортани (ларинготрахеит) или бронхов (трахеобронхит).
Бронхи к моменту рождения сформированы достаточно хорошо. Слизистая оболочка имеет богатое кровоснабжение, покрыта тонким слоем слизи, которая движется со скоростью 0,25-1 см/мин. В бронхиолах движение слизи более медленное (0,15-0,3 см/мин). Правый бронх является как бы продолжением трахеи, он короче и несколько шире левого.
Мышечные и эластические волокна у детей первого года жизни развиты еще слабо. С возрастом увеличиваются как длина, так и просвет бронхов. Особенно быстро растут бронхи на первом году жизни, затем их рост замедляется. В период начала полового созревания темп их роста вновь возрастает. К 12-13 годам длина главных бронхов удваивается, с возрастом увеличивается сопротивление к спадению бронхов. У детей острый бронхит является проявлением респираторной вирусной инфекции. Реже наблюдается астматический бронхит при респираторной аллергии. Нежностью строения слизистой оболочки бронхов, узостью их просвета объясняют также относительно частое возникновение у детей раннего возраста бронхиолитов с синдромом полной или частичной обструкции.
Масса легких при рождении равна 50-60 г, что составляет 1/50 массы тела. В дальнейшем она быстро увеличивается, причем особенно интенсивно в течение первых 2 мес жизни и в пубертатный период. Она удваивается к 6 мес, утраивается - к году жизни, увеличивается почти в 6 раз к 4-5 годам, в 10 раз - к 12-13 годам и в 20 раз - к 20 годам.
У новорожденных легочная ткань менее воздушна и отличается обильным развитием кровеносных сосудов и рыхлой соединительной ткани в перегородках ацинусов. Эластическая ткань развита недостаточно, что и объясняет относительно легкое возникновение эмфиземы при различных легочных заболеваниях. Так, соотношение эластина и коллагена в легких (сухая ткань) у детей до 8 мес составляет 1: 3,8, в то время как у взрослого - 1: 1,7. К рождению ребенка собственно дыхательная часть легких (ацинус, где происходит газообмен между воздухом и кровью) развита недостаточно.
Альвеолы начинают формироваться с 4-6-й недели жизни, и их количество очень быстро увеличивается в течение первого года, нарастая до 8 лет, после чего увеличение легких происходит за счет линейного размера альвеол.
Соответственно увеличению числа альвеол возрастает и дыхательная поверхность, особенно значительно - в течение первого года.
Это соответствует большей потребности в кислороде детей. К рождению просвет терминальных бронхиол меньше 0,1 мм, к 2 годам он удваивается, к 4 - утраивается и к 18 годам увеличивается в 5 раз.
Узостью бронхиол объясняется частое возникновение ателектазов легких у детей раннего возраста. А. И. Струков выделил 4 периода в развитии легких у детей.
В I периоде (от рождения до 2 лет) происходит особенно интенсивное развитие альвеол.
Во II периоде (от 2 до 5лет) интенсивно развиваются эластическая ткань, мышечные бронхи с перибронхиальной и включенной в нее лимфоидной тканью. Вероятно, этим объясняются возрастание числа случаев пневмонии с затяжным течением и начало формирования хронических пневмоний у детей в преддошкольном возрасте.
В III периоде (5-7лет) происходит окончательное созревание структуры ацинуса, чем объясняется более доброкачественное течение пневмоний у детей дошкольного и школьного возраста.
В IV периоде (7-12 лет) происходит увеличение массы созревшей ткани легкого.
Как известно, правое легкое состоит из трех долей: верхней, средней инижней, а левое - из двух: верхней и нижней. Средней доле правого легкого соответствует язычковая доля в левом легком. Развитие отдельных долей легкого идет неравномерно. У детей 1-го года жизни хуже развита верхняя доля левого легкого, а верхняя и средняя доли правого легкого имеют почти одинаковые размеры. Лишь к 2 годам размеры отдельных долей легкого соответствуют друг другу, как у взрослых.
Наряду с делением легких на доли в последние годы большое значение приобретает знание сегментарного строения легких, так как оно объясняет особенности локализации поражений и всегда учитывается при оперативных вмешательствах на легких.
Как было сказано, формирование структуры легких происходит в зависимости от развития бронхов. После разделения трахеи на правый и левый бронхи каждый из них делится на долевые, которые подходят к каждой доле легкого. Затем долевые бронхи делятся на сегментарные. Каждый сегмент имеет вид конуса или пирамиды с вершиной, направленной к корню легкого.
Анатомическая и функциональная особенности сегмента определяются наличием самостоятельной вентиляции, концевой артерией и межсегментарными перегородками из эластической соединительной ткани. Сегментарный бронх с соответствующими кровеносными сосудами занимает определенный участок в доле легкого. Сегментарное строение легких хорошо выражено уже у новорожденных. В правом легком различают 10 сегментов, в левом легком - 9 (рис. 1).
Рис. 1. Сегментарное строение легких
Верхние левая и правая доли делятся на 3 сегмента: верхневерхушечный (1), верхнезадний (2) и верхнепередний (3). Иногда упоминают еще один дополнительный сегмент - подмышечный, который не считается самостоятельным.
Средняя правая доля делится на 2 сегмента: внутренний (4), расположенный медиально, и наружный (5), расположенный латерально. В левом легком средней доле соответствует язычковая, также состоящая из 2 сегментов - верхнеязычкового (4) и нижнеязычкового (5).
Нижняя доля правого легкого делится на 5 сегментов: базально-верхушечный (6), базально-медиальный (7), базально-передний (8), базально-боковой (9) и базально-задний (10).
Нижняя доля левого легкого делится на 4 сегмента: базально-верхушечный (6), базально-передний (8), базально-боковой (9) и базально-задний (10).
У детей пневмонический процесс наиболее часто локализуется в определенных сегментах, что связано с особенностями их аэрации, дренажной функцией их бронхов, эвакуацией из них секрета и возможностью попадания инфекции. Наиболее часто пневмония локализуется в нижней доле, а именно в базально-верхушечном сегменте (6). Этот сегмент в известной степени изолирован от остальных сегментов нижней доли. Его сегментарный бронх отходит выше других сегментарных бронхов и идет под прямым углом прямо назад. Это создает условия для плохого дренирования, так как дети раннего возраста обычно длительно находятся в положении лежа. Наряду с поражением 6-го сегмента пневмония также часто локализуется в верхнезаднем (2) сегменте верхней доли и базально-заднем (10) сегменте нижней доли. Именно этим и объясняется частая форма так называемых паравертебральных пневмоний. Особое место занимает поражение средней доли - при этой локализации пневмония протекает остро. Имеется даже термин «среднедолевой синдром».
Среднебоковой (4) и среднепередний (5) сегментарные бронхи расположены в области бронхопульмональных лимфатических узлов; они имеют относительно узкий просвет, значительную длину и отходят под прямым углом. Вследствие этого бронхи легко сдавливаются увеличенными лимфатическими узлами, что внезапно приводит к выключению значительной дыхательной поверхности и является причиной развития тяжелой дыхательной недостаточности.
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 лишь 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, многие васкуляризированны. Хрящевой каркас дыхательных путей мягкий и податливый. Это способствует снижению барьерной функции слизистой оболочки, более легкому проникновению инфекционных и атопических агентов в кровяное русло, возникновению предпосылок к сужению дыхательных путей за счет отека.
Еще одна особенность органов дыхания у детей это 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 предопределяют 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 до возраста 12, 15 и 20 лет соответственно.
Носослезного протока 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, что облегчает проникновение инфекции из носа в среднее ухо. В глотке расположено лимфоидное кольцо Вальдеера-Пирогова, в состав которого входят 6 миндалин: 2 небные, 2 трубные, 1 носоглоточный и 1 языковый. При обследовании ротоглотки применяется термин «зев». Зев — это анатомическое образование, окруженное внизу корнем языка, по бокам — небных миндалин 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 стридорозное дыхание.
Гортань у детей расположена выше и длиннее, чем у взрослых, имеет воронкообразная 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 ведет к отеку подслизистой оболочки при респираторной инфекции и возникновения синдрома крупа.
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 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 замыкательных пластинок, соединенных фиброзной перепонкой. Хрящи бронхов очень эластичные, мягкие, легко смещаются. Бронхи у детей относительно широки, правый главный бронх является почти прямым продолжением трахеи, поэтому именно в нем зачастую оказываются посторонние предметы. Для самых мелких бронхов характерна абсолютная узость, чем объясняется возникновение обструктивного синдрома именно у детей раннего возраста. Слизистая оболочка крупных бронхов покрыта мерцающим реснитчатым эпителием, который выполняет функцию очищения бронхов (мукоцилиарный клиренс). Незавершенность миелинизации блуждающего нерва и недоразвитие дыхательных мышц способствуют отсутствие кашлевого рефлекса у маленьких детей или очень слабым кашлевого толчка. Накопленный в мелких бронхах слизь легко закупоривает их и приводит к возникновению ателектазов и инфицированию легочной ткани.
Легкие у детей , как и у взрослых, имеют сегментарную 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 «кружевным» 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 воздухоносные. 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, т.е. альвеол. Синтезируется сурфактант альвеолоцитами II типа и появляется у плода массой не менее 500-1000 г. Чем меньше гестационный возраст ребенка, тем больший дефицит сурфактанта. Именно дефицит сурфактанта составляет основу недостаточного расправления легких у недоношенных детей и возникновения респираторного дистресс синдрома.
Основные функциональные физиологические особенности органов дыхания у детей такие. Дыхания у детей частое (что компенсирует малый объем дыхания) и поверхностное. Частота тем выше, чем младше ребенок (физиологическая одышка). Новорожденный дышит 40-50 раз в 1 мин , ребенок в возрасте 1 года — 35-30 раз за 1 мин, 3 лет — 30-26 раз за 1 мин, 7 лет — 20-25 раз за 1 мин, в 12 лет — 18-20 раз за 1 мин, взрослые — 12-14 раз за 1 мин. Ускорение или замедление дыхания констатируют при отклонениях частоты дыхания от средних показателей на 30-40% и более. У новорожденных дыхание 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 диффузионным возможностям.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Поволжская государственная социально-гуманитарная академия» Факультет физической культуры и спорта
Реферат по дисциплине
« Медико-биологические основы физического воспитания»
Тема: «Строение и функции дыхательной системы ребенка
4-7 лет»
Выполнил : слушатель программы
профессиональной переподготовки
направления подготовки 44.03.01 Педагогическое образование
профиль «Физическая культура»
Кондратьева Ирина Сергеевна
Проверил:
преподаватель по дисциплине «Медико-биологические основы физического воспитания» Гордиевский Антон Юрьевич
Самара, 2016
Содержание
Введение……………………………………………………….3
Основная часть………………………………………………..4
Список используемой литературы
Введение
Одними из важных наук в изучении человека является анатомия и физиология. Науки, изучающие строение тела и отдельных его органов, и жизненные процессы, протекающие в организме.
Прежде чем беспомощный младенец станет взрослым человеком, пройдет много лет. В течение всего этого времени ребенок растет и развивается. Для создания наилучших условий роста и развития ребенка, для правильного его воспитания и обучения надо знать особенности его организма; понимать, что полезно для него, что вредно и какие меры следует принимать для укрепления здоровья и поддержания нормального развития.
В организме человека имеется 12 систем, одной из них является дыхательная система.
Основная часть
1.1 Строение и функции дыхательной системы
Дыхательная система – это система органов, ответственная за газообмен между атмосферой и организмом. Этот газообмен называется внешним дыханием.
В каждой клетке осуществляются процессы, в ходе которых происходит освобождение энергии, используемой на различные виды жизнедеятельности организма. Сокращения мышечных волокон, проведение нервных импульсов нейронами, выделение секретов железистыми клетками, процессы клеточного деления - все эти и многие другие жизненные отправления клеток совершаются благодаря той энергии, которая освобождается при процессах, называемых тканевым дыханием.
При дыхании клетки поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Это внешние проявления сложных процессов, совершающихся в клетках при дыхании. Как же обеспечивается постоянное поступление кислорода к клеткам и удаление угнетающего их деятельность углекислого газа? Это происходит в процессе внешнего дыхания.
Кислород из внешней среды поступает в легкие. Там, как уже известно, происходит превращение венозной крови в артериальную. Артериальная кровь, текущая по капиллярам большого круга кровообращения, отдает кислород через тканевую жидкость клеткам, которые омываются ею, а углекислый газ, выделяемый клетками, поступает в кровь. Отдача углекислого газа кровью в атмосферный воздух также совершается в легких.
Прекращение поступления кислорода к клеткам хотя бы на очень короткое время приводит к их гибели. Вот почему непрестанное поступление этого газа из окружающей среды - необходимое условие жизни организма. В самом деле, без пищи человек может прожить несколько недель, без воды - несколько суток, а без кислорода - всего 5- 9 мин.
Функции дыхательной системы
Внешнее дыхание.
Голосообразование. Гортань, полость носа с придаточными пазухами, а также другие органы обеспечивают формирование голоса. В стенках гортани имеется несколько подвижно соединенных между собой хрящей. Самый большой из них - щитовидный хрящ - сильно выступает на передней поверхности гортани; его нетрудно прощупать у себя на шее. С передней стороны гортани, выше щитовидного хряща, находится надгортанник, прикрывающий вход в гортань во время глотания пищи. Внутри гортани имеются голосовые связки-две складки слизистой оболочки, идущие спереди назад.
Обоняние. В полости носа имеются рецепторы органа обоняния.
Выделение. Некоторые вещества (продукты жизнедеятельности и т.п.) могут выделяться через дыхательную систему.
Защитная. Имеется значительное количество специфических и неспецифических иммунных образований.
Регуляция гемодинамики. Легкие при вдохе усиливают приток венозной крови к сердцу.
Депо крови.
Терморегуляция.
Функциональные части дыхательной системы
Дыхательная система состоит из двух отличных друг от друга по функции частей:
Дыхательные пути - обеспечивают прохождение воздуха.
Дыхательные органы - это два легких, где осуществляется газообмен.
Различают верхние и нижние дыхательные пути. Верхние ДП (полость носа, носовая и ротовая части глотки) и нижние ДП (гортань, трахея, бронхи).
Символический переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения и дыхательной систем в верхней части гортани.
Функциональная анатомия дыхательных путей (ДП)
Общий принцип строения ДП: орган в форме трубки, имеющей костный или хрящевой скелет, не позволяющий стенкам спадаться. В результате воздух свободно проникает в легкие и обратно. ДП имеют внутри слизистую оболочку, выстланную мерцательным эпителием и содержащую большое количество желез, образующих слизь. Это позволяет выполнять защитную функцию.
Газообмен осуществляется в альвеолах , и в норме направлен на захват из вдыхаемого воздуха и выделение во внешнюю среду образованного в организме . Газообмен - обмен газов между организмом и внешней средой. Из окружающей среды в организм непрерывно поступает кислород, который потребляется всеми клетками, органами и тканями; из организма выделяются образующийся в нём углекислый газ и незначительное количество других газообразных продуктов метаболизма. Газообмен необходим почти для всех организмов, без него невозможен нормальный обмен веществ и энергии, а, следовательно, и сама жизнь.
Вентиляция альвеол осуществляется чередованием вдоха (инспирация ) и выдоха ( экспирация ). При вдохе в альвеолы поступает , а при выдохе из альвеол удаляется воздух, насыщенный углекислым газом.
По способу расширения грудной клетки различают два типа дыхания:
грудной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём поднятия рёбер), чаще наблюдается у женщин;
брюшной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём уплощения )
Дыхательные движения
Кровь, притекающая к легким, богата углекислотой, но бедна кислородом, а в воздухе легочных пузырьков, наоборот, мало углекислоты и много кислорода. По закону диффузии через стенки легочных капилляров углекислота устремляется из крови в легкие, а кислород - из легких в кровь. Этот процесс может происходить лишь при условии вентиляции легких, что и осуществляется путем дыхательных движений, т. е. попеременного увеличения и уменьшения объема грудной клетки. Когда объем грудной клетки увеличивается, легкие растягиваются, и в них устремляется наружный воздух, подобно тому, как он устремляется в кузнечный раздувательный мех во время его растягивания. При уменьшении объема грудной полости легкие сжимаются, а избыток находящегося в них воздуха выходит наружу. Попеременное увеличение и уменьшение объема грудной полости заставляет воздух то входить в легкие, то выходить из них. Грудная полость может увеличиваться как в длину (сверху вниз), так и в ширину (по окружности).
Увеличение в длину происходит благодаря сокращению грудобрюшной преграды, или диафрагмы. Эта мышца, сокращаясь, тянет купол диафрагмы книзу и делает его более плоским. Объем грудной полости зависит от положения не только диафрагмы, но и ребер. Ребра отходят от позвоночника в косом направлении сверху вниз, направляясь сначала в сторону, а затем вперед. Они соединены с позвонками подвижно и при сокращении соответствующих мышц могут подниматься и опускаться. Поднимаясь, они тянут грудину вверх, увеличивая окружность грудной клетки, а, опускаясь, уменьшают ее. Объем грудной полости меняется под влиянием работы мышц. Наружные межреберные, поднимая грудную клетку, увеличивают объем грудной полости. Это - вдыхательные мышцы. К ним же относится диафрагма. Другие, а именно внутренние межреберные мышцы и брюшные мышцы, опускают ребра. Это - выдыхательные мышцы.
1.2.Развитие органов дыхания в дошкольном возрасте
После 1-го года жизни рост грудной клетки сначала заметно замедляется, а затем снова увеличивается. Так, окружность грудной клетки увеличивается за 2-й год жизни на 2-3 см, за 3-й - примерно на 2 см, за 4-й-на 1-2 см. В последующие два года рост окружности возрастает (за 5-й год на 2-4 см, за 6-й на 2- 5 см), а за 7-й-снова снижается (1-2 см).
За тот же период жизни (от 1 до 7 лет) существенно меняется форма грудной клетки. Увеличивается наклон ребер, особенно нижних. Ребра тянут за собой грудину, которая не только растет в длину, но и опускается книзу, причем уменьшается выпячивание ее нижнего конца. В связи с этим окружность нижней части грудной клетки увеличивается несколько медленнее и к 2-3 годам становится такой же, как и окружность ее верхней части (при измерении под мышками).
В последующие годы верхняя окружность начинает превышать нижнюю (к 7 годам примерно на 2 см). Одновременно изменяется соотношение переднезаднего и поперечного диаметров грудной клетки. За шесть лет (от 1 до 7 лет) поперечный диаметр увеличивается на 3"/2 см и становится примерно на 15% больше переднезаднего, который за тот же срок вырастает меньше чем на 2 см.
На долю легких к 7 годам приходится почти 3/4 объема грудной клетки, причем их вес достигает примерно 350 г, а объем - приблизительно 500 мл. К этому же возрасту легочная ткань становится почти столь же эластичной, как и у взрослого человека, что облегчает дыхательные движения, объем которых за шесть лет (с 1 до 7 лет) увеличивается в 2-2,2 раза, достигая 140-170 мл.
Частота дыхания при покое в среднем снижается с 35 в минуту у годовалого ребенка до 31 в 2 года и 38 в 3 года. Небольшое снижение происходит и в последующие годы. В 7 лет частота дыхания бывает всего 22-24 в минуту. Минутный объем дыхания за три года (от 1 до 4 лет) увеличивается почти в два раза.
Изменение объема грудной полости зависит от глубины дыхания.
При покойном вдохе объем увеличивается всего лишь на 500 мл, а нередко и еще меньше. Усилением вдоха можно ввести в легкие 1500-2000 лм дополнительного воздуха, а после покойного выдоха можно выдохнуть еще примерно 1000-1500. мл резервного воздуха. Количество воздуха, которое человек может выдохнуть, после самого глубоко выдоха, называется жизненной емкостью легких. Она складывается из дыхательного воздуха, т.е. того количества, которое вводится при покойном вдохе, дополнительного воздуха, и резервного.
Для ее определения, предварительно вдохнув, как можно больше воздуха, берут в рот мундштук и производят через трубку максимальный выдох. Стрелка спирометра показывает количество выдохнутого воздуха.
1.3.Особенности дыхательная система у детей 4-7, её строение и функции
Верхние дыхательные пути у детей относительно узки, а их слизистая оболочка, богатая лимфатическими и кровеносными сосудами, при неблагоприятных условиях набухает, в результате чего дыхание резко нарушается. Ткани легких очень важны. Подвижность грудной клетки ограничена. Горизонтальное расположение ребер и слабое развитие дыхательной мускулатуры обуславливают частое неглубокое дыхание
(у детей грудного возраста 40 – 35 дыханий в минуту, к семи годам 24 -24). Поверхностное дыхание ведет к застою воздуха в плохо вентилируемых частях легкого. Ритм дыхания у детей неустойчив, легко нарушается. В связи с указанными особенностями возникает необходимость укреплять дыхательную мускулатуру, развивать подвижность грудной клетки, способность углублению дыхания, экономному расходованию воздуха, устойчивости ритма дыхания, увеличению жизненной емкости легких. Следует, научит детей дышать через нос, при дыхании через нос воздух согревается и увлажняется (терморегуляция). Следуя по носовым ходам, воздух раздражает особые нервные окончания, в результате чего лучше возбуждается дыхательный центр, усиливается глубина дыхания. При дыхании через рот холодный воздух может вызвать переохлаждение слизистой носоглотки (миндалин), их заболевание и, кроме того, в организм могут проникнуть болезнетворные бактерии. Если ребенок дышит через нос, ворсинки на слизистой оболочке задерживают пыль с содержащими в воздухе микробами, таким образом воздух очищается.
3-4г. Особенности строения дыхательных путей у детей дошкольного возраста 3-4 лет (узкие просветы трахеи, бронхов и т. д., нежная слизистая оболочка) создают предрасположенность к нежелательным явлениям.
Рост легких с возрастом происходит за счет увеличения количества альвеол и их объема, что важно для процессов газообмена. Жизненная емкость легких в среднем равна 800-1100 мл. В раннем возрасте главной дыхательной мышцей является диафрагма, поэтому у малышей преобладает брюшной тип дыхания.
Ребенок 3–4 лет не может сознательно регулировать дыхание и согласовывать его с движением. Важно приучать детей дышать носом естественно и без задержки. При выполнении упражнений следует обращать внимание на момент выдоха, а не вдоха. Если во время бега или прыжков дети начинают дышать через рот – это сигнал к тому, чтобы снизить дозировку выполняемых заданий. Упражнения в беге длятся 15–20 секунд (с повторением). Для малышей полезны упражнения, требующие усиленного выдоха: игры с пушинками, легкими бумажными изделиями.
Помещение, в котором находятся дети, нужно проветривать 5–6 раз в день (каждый раз по 10–15 минут). Температура воздуха в групповом помещении должна составлять +18–20 C (летом) и +20–22 C (зимой). Относительная влажность – 40–60 %. Для контроля за изменением температуры воздуха термометр в помещении подвешивается на уровне роста ребенка (но в недоступном для детей месте). Физкультурные занятия проводятся в хорошо проветриваемом помещении или на участке детского сада.
4-5л. Если у детей 2-3 лет преобладал брюшной тип дыхания, то к 5 годам он начинает заменяться грудным. Это связано с изменением объема грудной клетки. Несколько увеличивается жизненная емкость легких (в среднем до 900-1000 см3), причем у мальчиков она больше, чем у девочек.
В то же время строение легочной ткани еще не завершено. Носовые и легочные ходы у детей сравнительно узки, что затрудняет поступление воздуха в легкие. Поэтому ни увеличивающаяся к 4-5 годам подвижность грудной клетки, ни более частые, чем у взрослого, дыхательные движения в дискомфортных условиях не могут обеспечить полной потребности ребенка в кислороде. У детей, находящихся в течение дня
в помещении, появляется раздражительность, плаксивость, снижается аппетит, становится тревожным сон. Все это - результат кислородного голодания, поэтому важно, чтобы сон, игры и занятия проводились в теплое время года на воздухе.
Учитывая относительно большую потребность детского организма в кислороде и повышенную возбудимость дыхательного центра, следует подбирать такие гимнастические упражнения, при выполнении которых дети могли бы дышать легко, без задержки.
5-6л. Важна и правильная организация двигательной активности дошкольников. При ее недостаточности число заболеваний органов дыхания увеличивается примерно на 20%.
Жизненная емкость легких у пяти-шестилетних детей в среднем равна 1100-1200 см3, но она зависит и от многих факторов: длины тела, типа дыхания и др. Число дыханий в минуту в среднем -25. Максимальная вентиляция легких к 6 годам составляет примерно 42 дц3 воздуха в минуту. При выполнении гимнастических упражнений она увеличивается в 2-7 раз, а при беге - ее больше.
Исследования по определению общей выносливости у дошкольников (на примере беговых и прыжковых упражнений) показали, что резервные возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем у детей достаточно высоки. Например, если физкультурные занятия проводятся на воздухе, то общий объем беговых упражнений для детей старшей группы в течение года может быть увеличен с 0,6- 0,8 км до 1,2---1,6 км.
Все без исключения физические упражнения сопровождаются увеличением потребности в кислороде при ограниченной возможности его доставки к работающим мышцам.
Количество кислорода, необходимое для окислительных процессов, обеспечивающих ту или иную работу, называется кислородным запросом. Различают суммарный, или общий, кислородный запрос, т.е. количество кислорода, необходимое для выполнения всей работы, и минутный кислородный запрос, т.е. количество кислорода, потребляемое при данной работе в течение 1 мин. Кислородный запрос очень колеблется при разных видах спортивной деятельности, при разной мощности (интенсивности) мышечных усилий. Поскольку не весь запрос удовлетворяется во время работы возникает кислородный долг, т.е. то количество кислорода, которое человек поглощает после конца работы сверх уровня потребления в покое. Кислород идет на окисление недоокисленных продуктов. Во многих случаях длительность работы определяется предельно переносимой величиной кислородного долга.
Физиологические особенности дыхания у детей
Характеризуются повышенной частотой дыхательных движений, величиной объема дыхательных экскурсий, типом дыхания. Дыхание тем чаще, чем меньше возраст ребенка (табл. 5).
Мальчики в возрасте 8 лет дышат чаще девочек. Начиная с пре- пубертатного периода дыхание у девочек становится чаще и сохраняется таким во все последующее время. Количество пульсовых ударов, приходящееся на каждое дыхательное движение, в 11 лет составляет 3-4, а у взрослых - 4-5.
Для оценки функционального состояния легких определяют:
1) объем дыхательных движений,
2) минутный объем,
3) жизненную емкость легких.
Абсолютный объем одного дыхательного движения,т. е.глубина дыхания, увеличивается с возрастом ребенка (табл. 6).
Объем дыхательных движений имеет значительные индивидуальные колебания, а также резко изменяется при крике, физической работе, гимнастических упражнениях; поэтому определение данного показателя лучше всего проводить в положении лежа.
Дыхательная система. Отличительной особенностью детей в этом возрасте является преобладание поверхностного дыхания. К седьмому году жизни в основном заканчивается процесс формирования тканей легких и дыхательных путей.
Однако развитие легких в этом возрасте еще полностью не закончено: носовые ходы, трахеи и бронхи сравнительно узки, что затрудняет поступление воздуха в легкие, грудная клетка ребенка как бы приподнята, и ребра не могут опускаться на выдохе так низко, как у взрослого. Поэтому дети не в состоянии делать глубоких вдохов. Вот почему частота их дыхания значительно превышает частоту дыхания взрослых.
Частота дыхания за минуту
(количество раз)
4 года
5 лет
6 лет
7 лет
30-20
30-20
30-20
25-20
20-18
У дошкольников через легкие протекает значительно большее количество крови, чем у взрослых. Это позволяет удовлетворить потребность детского организма в кислороде, вызываемую интенсивным обменом веществ. Повышенная потребность детского организма в кислороде при физической нагрузке удовлетворяется в основном за счет частоты дыхания и в меньшей мере - изменения его глубины.
С трехлетнего возраста ребенка следует приучать дышать через нос. При таком дыхании воздух, прежде чем попасть в легкие, проходит через узкие носовые ходы, где очищается от пыли, микробов, а также согревается и увлажняется. Этого не происходит при дыхании через рот.
Учитывая особенности дыхательной системы дошкольников, необходимо, чтобы они как можно больше находились на свежем воздухе. Полезны также упражнения, способствующие развитию дыхательного аппарата: ходьба, бег, прыжки, передвижение на лыжах и коньках, плавание и др.
Заключение
Каждый человек должен активно добиваться, чтобы его дыхание было правильным, нужно это закладывать с детства. Для этого необходимо следить за состоянием дыхательных путей. Одно из основных условий установления правильного дыхания - это забота о развитии грудной клетки, что достигается соблюдением правильной осанки, утренней гимнастикой и физическими упражнениями. Обычно человек с хорошо развитой грудной клеткой дышит равномерно и правильно.
Развитию голосовых связок, гортани и легких ребенка способствуют пение и декламация. Для правильной постановки голоса необходима свободная подвижность грудной клетки и диафрагмы, поэтому лучше, если дети поют и декламируют стоя. Не следует петь, громко разговаривать, кричать в сырых, холодных, пыльных помещениях, а также на прогулках в сырую холодную погоду, так как при этом могут возникнуть заболевания голосовых связок, дыхательных путей и легких. На состоянии органов дыхания вредно сказывается и резкая перемена температуры.
Список литературы
Осокина Т.И. Физическая культура в детском саду. – М., 1986.-304с.
Хухлаева Д.В. Методика физического воспитания в дошкольных учреждениях. – М.: Просвещение, 1984.-207 с.
Росляков В.И. Теория и технология физического воспитания дошкольников: Учебное пособие/ Составитель В.И. Росляков. Самара, 2015. – 118 с.
Интернет- ресурсы
Международный образовательный портал Маам. 2010 – 2015. maam . ru / detskijsad / proekt
Дыхательная система новорожденного, как и все прочие системы только что появившегося на свет малыша, ещё несовершенна. Не развит нижний носовой ход, голосовая щель намного уже, чем у взрослых, глотка недоразвита, бронхи более узкие, а трахея имеет слишком узкий просвет. Всем органам дыхания новорожденных только предстоит окончательно сформироваться, а пока этого не произошло, родители должны быть предельно внимательны.
Анатомо-физиологические особенности органов дыхания новорожденного ребенка
Во внутриутробном периоде легкие находятся в спавшемся состоянии. В момент рождения ребенок совершает первое дыхательное движение, о чем мы узнаем благодаря первому выдоху - крику. Дыхание становится возможным благодаря специальному вещетву - сурфактанту, покрывающему стенки альвеол уже во внутриутробном периоде. Сурфактант предотвращает спадение альвеол и развитие дыхательных расстройств в период новорожденности.
Верхние дыхательные пути у грудного ребенка имеют ряд особенностей: нос широкий и короткий, нижний носовой ход не развит, слизистая оболочка нежная, легкоранимая. У малыша может возникнуть затруднение дыхания из-за закупорки носовых ходов при воспалительном процессе, это заставляет его дышать ртом.
Ещё одна анатомо-физиологическая особенность органов дыхания новорожденного – недоразвитость лобной и основной пазу, они начинают созревать только после 1-го года жизни.
Глотка у младенца узкая, лимфатические железы, образующие в ней кольцо, недоразвиты, миндалины небольшого размера. В связи с этим у детей первого года жизни не бывает ангин.
Такой орган дыхания новорожденного, как гортань, имеет воронкообразную форму. Голосовые связки короткие, голосовая щель уже, чем у взрослых. Слизистая оболочка гортани нежная, хорошо снабжена кровеносными сосудами и лимфоидной тканью. В силу этих особенностей у малышей часто развивается стеноз гортани. У детей из-за коротких голосовых связок голос звонкий. В 3-летнем возрасте величина и форма гортани у мальчиков и девочек одинаковые. Половые различия формируются к периоду полового созревания и связаны с тем, что у мальчиков угол пересечения щитовидного хряща делается более острым, голосовые связки удлиняются.
Трахея имеет почти воронкообразную форму и узкий просвет, ее хрящи очень податливые и легко смещаются. Количество слизистых желез невелико. Эта анатомо-физиологическая особенность дыхательной системы новорожденных способствует развитию в ней воспалительных процессов и возникновению стеноза.
Бронхи узкие, хрящи в них мягкие. Особенностью является то, что один бронх - правый - занимает вертикальное положение, являясь продолжением трахеи, левый отходит под углом от трахеи. Инородные тела попадают чаще именно в правый бронх. Слизистых желез в слизистой оболочке органа мало, зато она богато кровоснабжается. Все эти особенности органов дыхания детей раннего возраста способствует легкому возникновению воспалительных процессов и стенотических осложнений.
Легкие ребенка находятся в постоянном развитии. В период новорожденности они менее воздушны, обильно снабжены кровеносными сосудами, их эластичная ткань недостаточно развита. После появления на свет количество альвеол в дыхательной системе новорожденного ребенка увеличивается и продолжает нарастать до 8 лет.
Особенности органов дыхания детей раннего возраста: частота дыхания
В течение первых месяцев жизни дыхание изменчиво, может наблюдаться учащение его ритма. В грудном возрасте дыхание поверхностное, что связано с горизонтальным положением ребер, слабым сокращением диафрагмы, относительно большими размерами печени. Все это способствует .
Частота дыхания с возрастом снижается: у новорожденного она равна 75-48 в 1 минуту, на первом году жизни составляет 45-35. Соотношение между дыханием и сердечными сокращениями у новорожденных - 1:3, позже- 1:3,5-4.
Подсчет дыхания у детей проводится рукой, положенной на грудь или живот, у беспокойных детей - на глаз.
У младенцев первых месяцев жизни дыхание подсчитывается через стетоскоп, приложенный к носу ребенка. Нарушения дыхания у детей могут возникать:
- при воспалительном отеке слизистой оболочки бронхов в результате снижения их просвета;
- при скоплении мокроты в дыхательных путях;
- при спазме мускулатуры бронхов, приводящем к нарушению дыхания;
- при вдыхании инородных тел;
- при сдавлении дыхательных путей;
- на фоне заболеваний дыхательных путей. Нарушения дыхания требуют применения экстренных мероприятий.
Анатомические, физиологические и функциональные особенности дыхательной системы у новорожденных детей объясняют значительную частоту возникновения заболеваний, особенно пневмонии, и более тяжелое их течение в грудном возрасте.
Статья прочитана 5 958 раз(a).
Основной жизненно важной функцией органов дыхания являются обеспечение тканей кислородом и выведение углекислого газа.
Органы дыхания состоят из воздухопроводящих (дыхательных) путей и парных дыхательных органов - легких. Дыхательные пути делятся на верхний (от отверстия носа до голосовых связок) и нижний (гортань, трахея, долевые и сегментарные бронхи, включая внутрилегочные разветвления бронхов). К моменту рождения ребенка морфологическое их строение еще несовершенно, с чем связаны и функциональные особенности дыхания.
Интенсивный рост и дифференцировка дыхательных органов продолжаются в течение первых месяцев и лет жизни. Формирование органов дыхания заканчивается в среднем к 7 годам и в дальнейшем увеличиваются только их размеры.
Анатомо-физиологические особенности. Все дыхательные пути у ребенка имеют значительно меньшие размеры и более узкие просветы, чем у взрослого.
Особенностями их морфологического строения у детей первых лет жизни являются следующие:
1) тонкая, нежная, легкоранимая сухая слизистая оболочка с недостаточным развитием желез, сниженной продукцией секреторного иммуноглобулина A (SIg А) и недостаточностью сурфактанта;
2) богатая васкуляризация под слизистого слоя, представленного преимущественно рыхлой клетчаткой и содержащего мало эластических и соединительнотканных элементов;
3) мягкость и податливость хрящевого каркаса нижних отделов дыхательных путей, отсутствие в них и легких эластической ткани.
Это снижает барьерную функцию слизистой оболочки, способствует более легкому проникновению инфекционного агента в кровеносное русло, а также создает предпосылки к сужению дыхательных путей вследствие быстро возникающего отека или сдавления податливых дыхательных трубок извне (вилочковой железой, аномально расположенными сосудами, увеличенными трахеобронхиальными лимфатическими узлами).
Нос и носоглоточное пространство. У детей раннего возраста нос и носоглоточное пространство малых размеров, полость носа низкая и узкая из-за недостаточного развития лицевого скелета. Раковины толстые, носовые ходы узкие, нижний формируется только к 4 годам. Даже небольшие гиперемия и отек слизистой оболочки при насморке делают носовые ходы непроходимыми, вызывают одышку, затрудняют сосание груди. Пещеристая ткань развивается к 8-9 годам, поэтому носовые кровотечения у маленьких детей редки и обусловлены патологическими состояниями. В период полового созревания они наблюдаются чаще.
Околоносовые (придаточные) пазухи. К рождению ребенка сформированы лишь верхнечелюстные (гайморовы) пазухи; лобная и решетчатая представляют собой незамкнутые выпячивания слизистой оболочки, оформляющиеся в виде полостей только после 2 лет, основная пазуха отсутствует. Полностью все околоносовые пазухи носа развиваются к 12-15 годам, однако гайморит может развиться и у детей первых двух лет жизни.
Носослезный проток. Короткий, клапаны его недоразвиты, выходное отверстие расположено близко от угла век, что облегчает распространение инфекции из носа в конъюнктивальный мешок.
Глотка.
У детей раннего возраста глотка относительно широкая, небные миндалины при рождении отчетливо видны, но не выступают из-за хорошо развитых дужек. Их крипты и сосуды развиты слабо, что в какой-то мере объясняет редкие заболевания ангиной на первом году жизни. К концу первого года лимфоидная ткань миндалин, в том числе носоглоточной (аденоиды), нередко гиперплазируется, особенно у детей с диатезами. Барьерная их функция в этом возрасте низкая, как у лимфатических узлов. Разросшаяся лимфоидная ткань заселяется вирусами и микроорганизмами, образуются очаги инфекции - аденоидит и хронический тонзиллит. При этом отмечаются частые ангины, ОРВИ, нередко нарушается носовое дыхание, изменяется лицевой скелет и формируется «аденоидное лицо».
Надгортанник.
Тесно связан с корнем языка. У новорожденных он относительно короткий и широкий. Неправильность положения и мягкость его хряща могут быть причиной функционального сужения входа в гортань и появления шумного (стридорозного) дыхания.
Гортань. У детей гортань находится выше, чем у взрослых, с возрастом опускается, очень подвижна. Положение ее непостоянно даже у одного и того же больного. Она имеет воронкообразную форму с отчетливым сужением в области подсвязочного пространства, ограниченного ригидным перстневидным хрящом. Диаметр гортани в этом месте у новорожденного всего 4 мм и увеличивается медленно (6-7 мм в 5-7 лет, 1 см к 14 годам), расширение ее невозможно. Узкий просвет, обилие нервных рецепторов в подсвязочном пространстве, легко возникающий отек подслизистого слоя могут вызвать тяжелые нарушения дыхания даже при небольших проявлениях респираторной инфекции (синдром крупа).
Щитовидные хрящи образуют у маленьких детей тупой закругленный угол, который после 3 лет становится у мальчиков более острым. С10 лет формируется уже характерная мужская гортань. Истинные голосовые связки у детей короче, чем у взрослых, чем и объясняются высота и тембр детского голоса.
Трахея.
У детей первых месяцев жизни трахея чаще воронкообразная, в более старшем возрасте преобладают цилиндрическая и коническая формы. Верхний конец ее расположен у новорожденных значительно выше, чем у взрослых (на уровне IV и VI шейных позвонков соответственно), и постепенно опускается, как и уровень бифуркации трахеи (от III грудного позвонка у новорожденного до V-VI в 12-14 лет). Каркас трахеи состоит из 14-16 хрящевых полуколец, соединенных сзади фиброзной перепонкой (вместо эластической замыкающей пластины у взрослых). В перепонке содержится много мышечных волокон, сокращение или расслабление которых меняет просвет органа.
Трахея ребенка очень подвижна, что наряду с меняющимся просветом и мягкостью хрящей иногда приводит к щелевидному спадению ее на выдохе (коллапс) и является причиной экспираторной одышки или грубого храпящего дыхания (врожденный стридор). Симптомы стридора обычно исчезают к 2 годам, когда хрящи становятся более плотными.
Бронхиальное дерево.
К моменту рождения бронхиальное дерево сформировано. С ростом ребенка число ветвей и их распределение в легочной ткани не меняются. Размеры бронхов интенсивно увеличиваются на первом году жизни и в пубертатном периоде. Их основу также составляют хрящевые полукольца, в раннем детстве не имеющие замыкающей эластической пластинки, соединенные фиброзной перепонкой, содержащей мышечные волокна. Хрящи бронхов очень эластичные, мягкие, пружинят и легко смещаются. Правый главный бронх является обычно почти прямым продолжением трахеи, поэтому именно в нем чаще обнаруживаются инородные тела.
Бронхи, как и трахея, выстланы многорядным цилиндрическим эпителием, мерцательный аппарат которого формируется уже после рождения ребенка. Гиперемия и отечность слизистой оболочки бронхов, воспалительное ее набухание значительно сужают просвет бронхов, вплоть до полной их обтурации. Так, при увеличении толщины под слизистого слоя и слизистой оболочки на 1 мм суммарная площадь просвета бронхов новорожденного уменьшается на 75% (у взрослого - на 19%). Активная моторика бронхов недостаточна из-за слабого развития мышц и мерцательного эпителия.
Незаконченная миелинизация блуждающего нерва и недоразвитие дыхательной мускулатуры способствуют слабости кашлевого толчка у маленького ребенка; скапливающаяся в бронхиальном дереве инфицированная слизь закупоривает просветы мелких бронхов, способствует ателектазированию и инфицированию легочной ткани. Таким образом, основной функциональной особенностью бронхиального дерева маленького ребенка является недостаточное выполнение дренажной, очистительной функции.
Легкие.
У ребенка, как и у взрослых, легкие имеют сегментарное строение. Сегменты отделены друг от друга узкими бороздками и прослойками соединительной ткани (дольчатое легкое). Основной структурной единицей является ацинус, но терминальные его бронхиолы заканчиваются не гроздью альвеол, как у взрослого, а мешочком (sacculus). Из «кружевных» краев последнего постепенно формируются новые альвеолы, количество которых у новорожденного в 3 раза меньше, чем у взрослого. Увеличивается и диаметр каждой альвеолы (0,05 мм у новорожденного, 0,12 мм в 4-5 лет, 0,17 мм к 15 годам). Параллельно нарастает жизненная емкость легких.
Межуточная ткань в легком ребенка рыхлая, богата сосудами, клетчаткой, содержит очень мало соединительнотканных и эластических волокон. В связи с этим легкие ребенка первых лет жизни более полнокровны и менее воздушны, чем у взрослого. Недоразвитие эластического каркаса легких способствует как возникновению эмфиземы, так и ателектазированию легочной ткани. Ателектазы особенно часто возникают в задненижних отделах легких, где постоянно наблюдаются гиповентиляция и застой крови из-за вынужденного горизонтального положения маленького ребенка (преимущественно на спине).
Склонность к ателектазу усиливается из-за дефицита сурфактанта, пленки, регулирующей поверхностное альвеолярное натяжение и вырабатываемой альвеолярными макрофагами. Именно этот дефицит приводит к недостаточному расправлению легких у недоношенных после рождения (физиологический ателектаз), а также лежит в основе респираторного дистресс-синдрома, клинически проявляющегося тяжелой дыхательной недостаточностью.
Плевральная полость. У ребенка легко растяжима в связи со слабым прикреплением париетальных листков. Висцеральная плевра, особенно у новорожденных, относительно толстая, рыхлая, складчатая, содержит ворсинки, выросты, наиболее выраженные в синусах, междолевых бороздах. В этих участках имеются условия для более быстрого возникновения инфекционных очагов.
Корень легкого.
Состоит из крупных бронхов, сосудов и лимфатических узлов (трахеобронхиальных, бифуркационных, бронхопульмональных и вокруг крупных сосудов). Строение и функция их аналогичны периферическим лимфатическим узлам. Они легко реагируют на внедрение инфекции - создается картина как неспецифического, так и специфического (туберкулезного) бронхоаденита. Корень легкого является составной частью средостения.
Последнее характеризуется легкой смещаемостью и нередко является местом развития воспалительных очагов, откуда инфекционный процесс распространяется на бронхи и легкие. В средостении помещается также вил очковая железа (тимус), которая при рождении имеет большие размеры и в норме постепенно уменьшается в течение первых двух лет жизни. Увеличенная вилочковая железа может вызвать сдавление трахеи и крупных сосудов, нарушить дыхание и кровообращение.
Диафрагма.
В связи с особенностями грудной клетки диафрагма играет у маленького ребенка большую роль в механизме дыхания, обеспечивая глубину вдоха. Слабостью ее сокращений частично объясняется крайне поверхностное дыхание новорожденного. Любые процессы, затрудняющие движения диафрагмы (образование газового пузыря в желудке, метеоризм, парез кишечника, увеличение паренхиматозных органов, интоксикации и др.), уменьшают вентиляцию легких (рестриктивная дыхательная недостаточность).
Основными функциональными физиологическими особенностями органов дыхания являются следующие:
1) глубина дыхания, абсолютный и относительный объемы одного дыхательного акта у ребенка значительно меньше, чем у взрослого. С возрастом эти показатели постепенно увеличиваются. При крике объем дыхания увеличивается в 2- 5 раз. Абсолютная величина минутного объема дыхания меньше, чем у взрослого, а относительная (на 1 кг массы тела) - значительно больше;
2) частота дыхания тем больше, чем моложе ребенок. Она компенсирует малый объем каждого дыхательного акта и обеспечивает кислородом организм ребенка. Неустойчивость ритма и короткие (на 3-5 мин) остановки дыхания (апноэ) у новорожденных и недоношенных связаны с незаконченной дифференци-ровкой дыхательного центра и гипоксией его. Ингаляции кислорода обычно ликвидируют дыхательную аритмию у этих детей;
3) газообмен у детей осуществляется более энергично, чем у взрослых, благодаря богатой васкуляризации легких, скорости кровотока, высокой диффузионной способности. В то же время функция внешнего дыхания у маленького ребенка нарушается очень быстро из-за недостаточных экскурсий легких и расправления альвеол.
Отек эпителия альвеол или интерстиция легких, выключение даже небольшого участка легочной ткани из акта дыхания (ателектаз, застой в задненижних отделах легких, очаговая пневмония, рестриктивные изменения) снижают легочную вентиляцию, вызывают гипоксемию и накопление углекислого газа в крови, т. е. развитие дыхательной недостаточности, а также респираторного ацидоза. Тканевое дыхание осуществляется у ребенка при более высоких затратах энергии, чем у взрослых, и легко нарушается с формированием метаболического ацидоза из-за нестабильности ферментных систем, свойственной раннему детскому возрасту.
Методика исследования.
При оценке состояния органов дыхания используются расспрос (обычно матери) и объективные методы - осмотр и подсчет числа дыхательных движений, пальпация, перкуссия, аускультация, а также лабораторно-инструментальные исследования.
Расспрос. У матери уточняют, как протекали перинатальный период и роды, чем ребенок болел, в том числе незадолго до настоящего заболевания, какие симптомы наблюдались в начале болезни. Обращают особое внимание на выделения из носа и затруднение носового дыхания, характер кашля (периодический, приступообразный, лающий и т. д.) и дыхания (хриплое, свистящее, слышное на расстоянии и т. д.), а также контакты с больными с респираторной или другой острой или хронической инфекцией.
Внешний осмотр. Осмотр лица, шеи, грудной клетки, конечностей дает тем больше сведений, чем моложе ребенок. Обращают внимание на крик, голос и кашель ребенка. Осмотр помогает выявить, прежде всего, признаки гипоксемии и дыхательной недостаточности - цианоз и одышку.
Цианоз может быть выраженным на отдельных участках (носогубный треугольник, пальцы) и быть распространенным. При далеко зашедших расстройствах микроциркуляции наблюдается грубый цианотичный (мраморный) рисунок на коже. Цианоз может появляться при крике, пеленании, кормлении или быть постоянным.
Расширение поверхностной капиллярной сети в зоне VII шейного позвонка (симптом Франка) может указывать на увеличение трахеобронхиальных лимфатических узлов. Выраженная сосудистая сеть на коже груди иногда является дополнительным симптомом гипертензии в системе легочной артерии.
Одышка часто сопровождается участием вспомогательной мускулатуры и втяжением уступчивых мест грудной клетки.
Инспираторная одышка с затрудненным, звучным, иногда свистящим вдохом наблюдается при синдроме крупа и любой обструкции верхних дыхательных путей.
Экспираторная одышка с затруднением и удлинением выдоха характерна для обструктивного бронхита, бронхиальной астмы, бронхиолита, вирусной респираторно-синтициальной инфекции, значительного увеличения трахеобронхиальных лимфатических узлов.
Смешанная одышка наблюдается при пневмонии, плеврите, нарушениях кровообращения, рестриктивной дыхательной недостаточности (выраженный метеоризм, асцит). Пыхтящая одышка смешанного характера отмечается при тяжелом рахите.
Раздувание и напряжение крыльев носа свидетельствуют о затруднении дыхания и являются эквивалентом одышки у новорожденных и детей первых месяцев жизни.
Необходимо также обращать внимание на выделения из носа и их характер. Сукровичные, особенно односторонние выделения могут наблюдаться при инородном теле в носовых ходах или дифтерии носа. Розовая пена, выделяющаяся из носа и рта - один из симптомов острой пневмонии у новорожденных.
Голос ребенка позволяет судить о состоянии верхних дыхательных путей. Сиплый, малозвучный голос или полная афония свойственны ларингиту и синдрому крупа. Грубый низкий голос характерен для гипотиреоза. Гнусавый, носовой оттенок приобретает голос при хроническом насморке, аденоидах, парезе небной занавески (при родовой травме, полиомиелите, дифтерии), опухолях и абсцессах глотки, врожденных дефектах развития верхней челюсти.
Крик здорового доношенного ребенка громкий, звучный, способствует расправлению легочной ткани и исчезновению ателектазов. Недоношенному и ослабленному ребенку свойствен слабый крик. Плач после кормления, перед дефекацией, во время мочеиспускания требует соответственно исключения гипо-галактии, трещин заднего прохода, фимоза, вульвита и уретрита. Периодический громкий крик часто наблюдается при отите, менингите, болях в животе, монотонный невыразительный «мозговой» крик - при органическом поражении ЦНС.
Кашель - очень ценный диагностический признак. Для искусственного вызывания кашля можно надавливать на хрящи трахеи, корень языка, раздражать зев. Лающий, грубый, постепенно теряющий звучность кашель характерен для синдрома крупа. Приступообразный, продолжительный, состоящий из следующих друг за другом кашлевых толчков кашель, сопровождающийся звучным затрудненным вдохом (реприз) и заканчивающийся рвотой, наблюдается при коклюше.
Битональный кашель характерен для увеличения трахеобронхиальных и бифуркационных внутригрудных лимфатических узлов. Короткий болезненный кашель с охающим выдохом часто имеет место при плевропневмонии; сухой, мучительный - при фарингите, трахеите, плеврите; влажный - при бронхите, бронхиолите. Необходимо помнить, что отечность слизистой оболочки носоглотки, увеличение аденоидов, избыточное слизеобразование могут быть причиной упорного кашля, особенно при перемене положения и без поражения нижележащих дыхательных путей.
Подсчет числа дыхательных движений должен быть произведен в начале осмотра в состоянии покоя (или сна), так как у ребёнка легко возникает тахипноэ при любом воздействии, в том числе эмоциональном. Бради-пноэ у детей бывает редко (при менингите и других поражениях мозга, уремии). При тяжелых интоксикациях наблюдается иногда дыхание «загнанного зверя» - частое и глубокое. Подсчет производится в течение минуты, лучше у спящих детей и по дыхательным шумам, через фонендоскоп, поднесенный к носу. У более старших детей подсчет производят с помощью руки, положенной на грудь и живот одновременно (на реберную дугу), так как детям свойствен брюшной или смешанный типы дыхания. Частота дыхания ребенка новорожденного - 40-60 в 1 мин, годовалого - 30-35, 5-6 лет - 20-25,10 лет - 1Я-20, взрослого -15- 16 в 1 мин.
Пальпация.
При пальпации выявляют деформации грудной клетки (врожденные, связанные с рахитом или другими дефектами костеобразования). Кроме того, определяют толщину кожной складки симметрично с двух сторон грудной клетки и выбухание или западение межреберных промежутков, отставание одной половины грудной клетки при дыхании. Отечность клетчатки, более толстая складка на одной стороне, выбухание межреберных промежутков характерны для экссудативного плеврита. Запад ение межреберных промежутков может наблюдаться при ателектазе и слипчивых процессах в полости плевры и перикарда.
Перкуссия.
У детей перкуссия имеет ряд особенностей:
1) положение тела ребенка должно обеспечивать максимальную симметричность обеих половин грудной клетки. Поэтому спина перкутируется в положении ребенка стоя или сидя со скрещенными или вытянутыми ногами, боковые поверхности грудной клетки - в положении стоя или сидя с руками на затылке или вытянутыми вперед, а грудь - лежа;
2) перкуссия должна быть тихой - пальцем по пальцу или непосредственной, так как грудная клетка у ребенка резонирует значительно больше, чем у взрослого;
3) палец-плессиметр располагается перпендикулярно ребрам, что создает условия для более равномерного образования перкуторного тона.
Перкуторный тон у здорового ребенка первых лет жизни, как правило, высокий, ясный, со слегка коробочным оттенком. При крике он может меняться - от отчетливого тимпанита на максимальном вдохе и укорочения на выдохе.
Любое стабильное изменение характера перкуторного тона должно настораживать врача. При бронхите, бронхиолите, астматическом синдроме и астме, а часто и бронхопневмонии с небольшими по размеру очагами уплотнения легочной ткани и викарной эмфиземой может иметь место коробочный или высокий тимпанический звук. При пневмониях, особенно затяжных и хронических, возможен «пестрый» звук - чередование участков укорочения тона и перкуторного тимпанического звука. Значительное локальное или тотальное укорочение тона свидетельствует о массивной (лобарной, сегментарной) пневмонии или плеврите. Увеличение трахеобронхиальных лимфатических узлов обнаруживается при непосредственной перкуссии по остистым отросткам позвонков, начиная с нижних грудных отделов.
Укорочение звука ниже II грудного позвонка свидетельствует о возможном бронхоадените (симптом Кораньи-де-ла-Кампа).
Границы легких определяют по тем же линиям, что и у взрослых, в среднем на 1 см выше из-за более высокого стояния диафрагмы (у детей раннего и дошкольного возраста). Подвижность легочного края определяется при свободном дыхании ребенка.
Аускультация. Особенности методики: 1) строго симметричное положение обеих половин грудной клетки, аналогичное таковому при перкуссии; 2) применение специального детского стетоскопа - с длинными трубками и малым диаметром, так как мембрана может искажать звук.
Выслушиваемые нормальные дыхательные шумы зависят от возраста: до 6 мес у здорового ребенка дыхание ослабленное везикулярное в связи с его поверхностным характером; в возрасте 6 мес - 7 лет выслушивается пуэридьное (детское) дыхание, с более отчетливым вдохом и относительно более громким и удлиненным выдохом. У детей школьного возраста и подростков дыхание такое же, как у взрослых - везикулярное (соотношение продолжительности вдоха и выдоха 3:1). При крике ребенка проведение аускультации не менее ценно, чем в состоянии покоя. При крике увеличивается глубина вдоха, хорошо определяется бронхофония, усиливающаяся над участками уплотнения легочной ткани, выслушиваются различные хрипы.
К патологическим дыхательным шумам относятся следующие виды дыхания:
1) бронхиальное (соотношение продолжительности вдоха и выдоха 1:1), наблюдаемое при инфильтрации легочной ткани и над зоной поджатого жидкостью или воздухом легкого, при этом удлиненный выдох свидетельствует о бронхоспазме;
2) ослабленное везикулярное у детей старше года при плевритах, туберкулезной инфильтрации легочной ткани, болезненном вдохе (при переломе ребра, миозите, аппендиците, перитоните), тяжелой степени обструкции бронхов, инородном теле;
3) амфорическое, выслушиваемое над буллезными (при деструктивной пневмонии) и другими полостями в легких.
Хрипы прослушиваются при различных патологических процессах в бронхах и легких, чаще всего на глубине вдоха. Сухие хрипы проводного характера (грубые, звучные, свистящие) выслушиваются при ларингите, фарингите, трахеите, астматическом бронхите, инородном теле, приступе бронхиальной астмы. В последнем случае они могут быть слышны на расстоянии. Влажные хрипы - крупно- и среднепузырчатые - свидетельствуют о поражении бронхов; мелкие, звонкие образуются в бронхиолах, крепитирующие - в альвеолах.
Диагностическое значение имеют распространенность и стабильность выслушивания хрипов: локально определяемые в течение длительного времени мелкие и крепитирующие хрипы скорее свидетельствуют о пневмоническом очаге. Диффузные, непостоянные, разнокалиберные влажные хрипы более характерны для бронхита или бронхиолита.
Для бронхоаденита характерен симптом Д"Эспина - четкое выслушивание шепотной речи над остистыми отростками ниже I грудного позвонка. Шум трения плевры определяется при плеврите и характеризуется у детей нестойкостью, преходящим характером.
Ротоглотка исследуется у ребенка в последнюю очередь. Голова и руки пациента надежно фиксируются матерью или санитаркой, с помощью шпателя осматривают вначале слизистую оболочку щек, десны, зубы, язык, твердое и мягкое небо. Затем шпателем нажимают на корень языка вниз и осматривают небные миндалины, дужки, заднюю стенку глотки. У маленьких детей нередко можно осмотреть и надгортанник. Основные признаки поражения ротоглотки, имеющие диагностическое значение, см. Органы пищеварения и брюшной полости.
Лабораторно-инструментальные исследования.
Наибольшее диагностическое значение имеют следующие исследования:
1) рентгенологическое;
2) бронхологическое;
3) определение газового состава, рН крови, кислотно-основного равновесия;
4) функции внешнего дыхания;
5) анализ бронхиального секрета.
Особенностями инструментально-лабораторных исследований в детской практике являются следующие:
1) технические трудности бронхологического исследования, связанные с малыми размерами дыхательных путей;
2) использование общей анестезии, особенно у детей раннего возраста, для проведения бронхоскопии и бронхографии;
3) обязательное участие в бронхологическом исследовании специалистов - педиатра, детского бронхопульмонолога, анестезиолога;
4) невозможность применения наиболее распространенного спирографического определения функции внешнего дыхания у детей до 5-6 лет и использования пневмографии и общей плетизмографии у этого контингента больных;
5) трудности в проведении газоаналитических исследований у новорожденных и детей до 3 лет из-за учащенного дыхания и отрицательного отношения к используемым методикам.