Особенности регуляции дыхания у детей различного возраста

ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ПЛОДА И НОВОРОЖДЕННОГО, МЕХАНИЗМ ПЕРВОГО ВДОХА. ПОКАЗАТЕЛИ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ. ОСОБЕННОСТИ ГАЗООБМЕНА В ЛЕГКОМ И ТРАНСПОРТА ГАЗОВ КРОВЬЮ У НОВОРОЖДЕННОГО.

Задолго до рождения грудная клетка плода совершает 38-70 ритмических движений в минуту. При гипоксемии они могут усиливаться. В процессе этих движений легочная ткань остается спавшейся, однако между листками плевры при расширении грудной клетки создается отрицательное давление. Колебания давления грудной полости плода создают благоприятные условия для притока крови к сердцу. При ритмических движениях грудной клетки в дыхательные пути плода может попадать амниотическая жидкость, особенно когда ребенок рождается в асфиксии. В этих случаях прежде чем начать искусственное дыхание, жидкость из воздухоносных путей отсасывают.

Первый самостоятельный вдох непосредственно после рождения является началом собственного газообмена в легких ребенка. Механизм возникновения первого вдоха новорожденного складывается из многих факторов. Основные из них: прекращение газообмена через плаценту в связи с перевязкой пуповины, вследствие чего развивается гипоксия и гиперкапния; рефлекторное раздражение термо- и механорецепторов кожи и слизистых оболочек новорожденного факторами внешней среды. Как правило, после рождения через 1-3 дыхательных движения легочная ткань становится равномерно прозрачной. С началом легочного дыхания изменяется кровообращение через малый круг за счет уменьшения сопротивления в легочной артерии.

После рождения содержание газов в крови ребенка меняется, однако оно по-прежнему существенно отличается от газового состава крови взрослого человека. Содержание кислорода и углекислого газа в крови детей ниже, чем у взрослых. Наблюдается состояние физиологической гипоксемии и гипокапнии.

Ввиду незрелости аппарата дыхания и соответственно неэффективности реберного дыхания у новорожденных имеет место диафрагмальное дыхание.

Морфологические особенности дыхания ребенка первых дней жизни связаны с узкими носовыми проходами, что затрудняет дыхание через нос. Кроме того, ребра у новорожденных расположены под прямым углом к позвоночнику, а межреберные мышцы еще недостаточно развиты, поэтому дыхание поверхностное и частое. С возрастом происходит уменьшение угла наклона ребер по отношению к позвоночнику, соответственно увеличивается объем легких. В связи с этим увеличивается глубина дыхания и снижается частота дыхания от 30–70 дыханий в минуту у новорожденных до 12–18 у взрослых.

Относительно большая печень затрудняет движения диафрагмы, поэтому мал объем дыхания. В дальнейшем тип дыхания устанавливается индивидуально и в зависимости от пола становится преимущественно диафрагмальным, грудным или смешанным.

В ходе созревания органов дыхательной системы происходит смена типов дыхания: у грудных детей дыхание грудобрюшное, в 3 – 7 лет – грудное. В 7 – 8 лет появляются половые различия в типах дыхания. К 14 – 17 годам у юношей имеет место наиболее эффективное брюшное дыхание, у девушек – грудное. Однако тип дыхания может измениться в зависимости от занятий спортом.

Дыхательная система ребенка характеризуется рядом морфофункциональных особенностей, обусловленных незавершенностью формирования бронхолегочного аппарата. Развитие легких ребенка заключается в увеличении их размеров, в преобладании альвеол и альвеолярных ходов, увеличении емкости альвеол и эластических элементов в соединительно-тканных прослойках. Увеличение размеров легких происходит до 16 лет. Наиболее интенсивный рост отмечается в первые 3 месяца и в период с 13 по 16 лет. Дыхательная поверхность легких у детей по сравнению со взрослыми относительно больше.

Грудная клетка маленьких детей всегда находится в состоянии максимального вдоха - ребра расположены под прямым углом по отношению к позвоночнику, поэтому компенсация кислородной недостаточности за счет углубления дыхания практически невозможна. Собственно дыхательная мускулатура у новорожденных развита слабо, поэтому в дыхательном акте с первых часов после рождения участвуют мышцы живота.

Частота дыхательных движений у детей с возрастом меняется в сторону уменьшения.

Меняется и емкость легких. О последней можно судить по ряду показателей. Чаще всего используется изменение жизненной емкости легких (ЖЕЛ). В первые годы жизни ребенка измерение ЖЕЛ невозможно, так как при этом требуется произвольно углубление дыхания, чего не может сделать ребенок примерно до 4-6 летнего возраста. ЖЕЛ достигает уровня взрослых к 16 – 17 годам. У мужчин она обычно больше, чем у женщин.

Минутный объем дыхания с возрастом увеличивается. В связи с тем, что у детей до одного года дыхательные движения очень часты, эффективность дыхания у них соответственно меньше, о чем свидетельствует газовый состав выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Лишь к 14 годам эти показатели приближаются к значениям, характерным для взрослого человека. В течение всего первого года жизни ребенок находится как бы в состоянии физиологической одышки.

Защита новорожденных от гипоксии развита слабо. Однако устойчивость нервных клеток к гипоксии у них выше, чем у взрослых. Новорожденные дети могут вынести такие степени гипоксии, при которых взрослые погибают.

Легочная вентиляция. В покое у взрослого человека эта величина составля­ет 5—6 л/мин. У новорожденного ребенка минутный объем дыха­ния составляет 650—700 мл/мин, к концу 1 года жизни достигает 2,6—2,7 л/мин, к 6 годам — 3,5 л/мин, в 10 лет — 4,3 л/мин, а у подростков — 4,9 л/мин. При физической нагрузке минутный объем дыхания может очень существенно увеличиваться, достигая у юношей и у взрослых 100 л/мин и более.

У новорожденных периодичность дыхания еще нерегулярна. Серии частых дыханий чередуются с редкими, порой возникают глубокие вдохи. Возможны и внезапные остановки дыхания, что объясняется низкой чувствительностью нейронов дыхательного центра (в продолговатом мозге) к содержанию СО₂ и частично О₂. Поэтому новорожденные и грудные дети более устойчивы к гипоксии (недостатку кислорода). Чувствительность нейронов дыхательного центра к содержанию CO₂ с возрастом повышается, достигая уровня «взрослого» состояния к 7–8 годам. К 11 годам уже хорошо выражена приспособляемость дыхания к различным условиям.

В период полового созревания происходит некоторое нарушение регуляции дыхания и снижается устойчивость к недостатку кислорода. Дети и подростки меньше, чем взрослые, способны задерживать дыхание и работать в условиях недостатка кислорода. Поэтому чистота воздуха и его физико-химические свойства, которые зависят от температуры воздуха в помещении, имеют большое значение для здоровья и поддержания высокой работоспособности детей и подростков.

В связи с незрелостью нервных центров и рецепторного аппарата у новорожденных возбудимость дыхательного центра значительно снижена. Хеморецепторы каротидного синуса и дуги аорты начинают функционировать примерно с 15-18 дня после рождения. Низкая возбудимость дыхательного центра сохраняется довольно продолжительное время. Лишь к школьному периоду она достигает нормальных для взрослого человека значений. В период полового созревания можно обнаружить некоторое повышение возбудимости дыхательного центра. У подростков в данный период наблюдается повышенная чувствительность к недостатку кислорода.

Особенности регуляции дыхания детей связаны с постепенным формированием дыхательного центра. У новорожденного ребенка дыхательная периодика нерегулярна: частое дыхание чередуется с редким, примерно 1 раз в минуту возникают глубокие вздохи, иногда наступает задержка дыхания на 3 и более сек. Это особенно часто наблюдается в период быстрого сна. Повышение легочной вентиляции на увеличение СО₂ во вдыхаемом воздухе выражена значительно слабее, чем у взрослых, и осуществляется через центральные хеморецепторы.

У детей с пониженной реакцией на СО₂ во время сна происходят длительные задержки дыхания. Это бывает причиной внезапной смерти детей. С возрастом повышение вентиляции легких в ответ на гиперкапнию и гипоксию увеличивается, но даже к 8-9 годам реакция в ответ а гиперкапнию и гипоксию у детей слабее, чем у взрослых, почти два раза.

У детей младшего школьного возраста сохраняется пониженная чувствительность к избытку СО₂ и недостатку О_2. В период полового созревания наблюдается обратное явление. В процессе роста ребенка регуляция дыхания совершенствуется благодаря развитию периферических рецепторов и центра пневмотаксиса в варолиевом мосту. Появляется способность к произвольному управлению дыханием, условно-рефлекторное повышение легочной вентиляции перед физическими нагрузками. Однако детей в 7-8 лет и даже в 12-14 лет физические нагрузки должны сочетаться с отдыхом и только к 17-18 годам подростки способны к длительной мышечной работе.

Произвольная регуляция дыхания развивается вместе с развитием речи. Совершенствование этой регуляции отмечается в первые годы жизни.