Возрастные анатомо-физиологические особенности системы дыхания

 

1. Возрастные морфологические особенности органов дыхания.

2. Развитие внешнего дыхания:

а) физиологические механизмы первого вдоха

б) возрастные особенности регуляции дыхания

в) возрастные особенности морфофункциональных параметров внешнего дыхания

 

1. Возрастные морфологические особенности органов дыхания.

Органы дыхательной системы до рождения не функционируют, однако структуры, обеспечивающие газообмен в легких, дифференцируются к 6-7 месяцам плодного периода, и у недоношенного ребенка этого возраста функция дыхательных органов достаточна для поддержания жизни.

Полость носа у новорожденных низкая и узкая (высота ее составляет примерно 17,5 мм). Носовые раковины дифференцированы и относительно толстые. Но носовые ходы развиты слабо. Нижний носовой ход отсутствует, т.к. нижняя раковина касается дна полости носа. Общий носовой ход остается свободным, хоаны (хоаны – это задние отверстия, которые соединяют носовую полость с носоглоткой) низкие. К 6 месяцам жизни высота полости носа увеличивается до 22 мм и формируется средний носовой ход, к 2-м годам формируется нижний, после 2-х лет - верхний носовой ход. Слизистая оболочка полости носа у новорожденных очень нежная и богата кровеносными сосудами. При рождении полость носа заполнена жидкостью и слизью.

Гортань у новорожденного короткая, широкая, воронкообразная, располагается выше, чем у взрослого человека: ее верхняя граница соответствует 2-му, а нижняя – 4-му шейным позвонкам. Выступ гортани отсутствует. Вследствие высокого расположения гортани у новорожденного и детей грудного возраста надгортанник находится несколько выше корня языка, т.е. соприкасается с язычком, при глотании пищевой комок (жидкость) обходит надгортанник по сторонам от него. В результате ребенок может дышать и глотать (пить) одновременно, что имеет важное значение при акте сосания. К 7 годам гортань опускается и к 13 годам достигает окончательного положения на уровне 4-6 шейных позвонков. Длина и ширина гортани у новорожденных равны 2 см, голосовые связки имеют длину 4-4,5 мм.

В трёхлетнем возрасте появляются половые различия гортани, у мальчиков она становится длиннее и шире, щитовидный хрящ начинает сильнее выступать вперед, чем у девочек. Особенно быстрый рост гортани происходит у мальчиков в подрόстковом возрасте. С 12 до 17 лет длина голосовых связок увеличивается в полтора раза, и после 17 лет еще на 1/3. В этот период происходит мутация голоса, связанная с перестройкой механизма голосообразования. У девочек гортань растет медленно и голосовые складки раньше достигают окончательной длины, поэтому мутация голоса у них обычно незаметна.

Трахея и главные бронхи у новорожденного короткие. Длина трахеи составляет 3,2-4,5 см, ширина просвета в средней части равна примерно 0,8 см. Перепончатая стенка трахеи (задняя, мягкая, прилежит к пищеводу) относительно широкая, хрящи трахеи развиты слабо, тонкие, мягкие. В пожилом и старческом возрасте (после 60-70 лет) хрящи трахеи становятся плотными, хрупкими вследствие накопления солей кальция; при сдавливании легко ломаются. После рождения трахея быстро растет в течение первых 6 месяцев, затем рост ее замедляется и вновь ускоряется в период полового созревания и в юношеском возрасте (12-22 года). Слизистая оболочка стенки трахеи у новорожденного тонкая, нежная, железы развиты слабо. У новорожденных начало трахеи находится на уровне 4-го шейного позвонка, а бифуркация (раздвоение) трахеи соответствует 3-4 грудным позвонкам. В подрόстковом возрасте верхний край трахеи находится уже на уровне 5-го шейного позвонка, а бифуркация трахеи после 7 лет постепенно устанавливается на уровне 5-го грудного позвонка, как у взрослого человека.

Строение трахеи и бронхов устанавливается в плодном периоде.

Легкие недышавшего ребенка находятся в спавшемся состоянии, их удельный вес составляет больше единицы (для сравнения: 1,042 - у недышавшего и 0,490 - у дышавшего ребенка), и они тонут в воде (кстати, на этом основан судебно-медицинский тест, позволяющий судить о мертворожденности ребенка.)

Легкие у новорожденного неправильной конусовидной формы, масса обоих легких составляет примерно 57 г, объем равен 67 см³ (для сравнения: у взрослого – примерно 712 мл).

Вес легких до 3-х лет возрастает почти в 5 раз, затем нарастание веса снижается и вновь увеличивается в подростковом периоде. Во все возрастные периоды правое легкое превышает по объему и весу левое легкое на 1/6-1/7. Жизненная емкость легких составляет у новорожденных 0,15 л, к 5 годам она увеличивается в 5 раз, к 10 годам – в 10 раз, в 20 лет она превышает первоначальную величину в 20-30 раз и составляет примерно 3,3 л у женщин и примерно 4,3 л у мужчин.

Легочные ацинусы (структурная единица легкого) не вполне дифференцированы; у новорожденного они имеют большое количество мелких легочных альвеол (пузырьков). В течение 2-го года жизни ребенка и позже ацинус растет за счет появления новых альвеолярных ходов и образования новых легочных альвеол в стенках уже имеющихся альвеолярных ходов. В период от 25 до 40 лет строение легочных ацинусов практически не меняется. После 40 лет начинается постепенное старение легочной ткани.

Бронхиальное дерево к моменту рождения в основном сформировано. Значительное усиление роста бронхов отмечается на первом году жизни и в период полового созревания. У людей 40-45 лет бронхиальное дерево имеет наибольшие размеры. Возрастная инволюция бронхов начинается после 50 лет. В пожилом и старческом возрасте длина и диаметры просвета многих сегментарных бронхов немного уменьшаются, иногда появляются четкообразные выпячивания их стенок.

Границы легких с возрастом также изменяются. Верхушка легкого новорожденного находится на уровне первого ребра. С возрастом в дальнейшем она располагается выше первого ребра (на 2 см выше ключицы). Нижняя граница правого и левого легких у новорожденного проходит на одно ребро выше, чем у взрослого человека. По мере увеличения возраста ребенка эта граница постепенно опускается. В пожилом возрасте (после 60 лет) нижние границы легких располагаются на 1-2 см ниже, чем у людей в возрасте 30-40 лет.

Плевра и полости плевры у новорожденных и детей существенно не отличаются от этих образований у взрослых людей.

 

2. Развитие внешнего дыхания.

 

а) Основным органом внешнего дыхания плода является плацента. Через нее плод получает кислород из крови матери, а ей в свою очередь отдает углекислый газ.

С 11-ой недели у плода начинаются сокращения диафрагмы, межреберных мышц. Эти движения ускоряют развитие легких, а также активизируют кровообращение, усиливая приток крови к сердцу.

Первый полноценный вдох у ребенка происходит сразу после рождения.

Ведущим в появлении первого вдоха является:

1) Гуморальный механизм. Отслоение плаценты во время родов изменяет содержание кислорода и углекислого газа в крови новорожденного. Так, к концу родов насыщение крови плода кислородом снижается с 20 до 17 мм рт ст, а содержание углекислого газа повышается с 44 до 51 мм рт ст.

2) Первому вдоху у новорожденного способствует активация ретикулярной формации импульсацией от термо- и механорецепторов кожи, а также проприо- и вестибулорецепторов во время родов. К этому добавляется импульсация от органов зрения и слуха.

3) Первому вдоху способствует устранение причины торможения дыхательного центра. Задержку дыхания может вызвать «рефлекс ныряльщика», обусловленный раздражением амниотической жидкостью рецепторов полости носа (область крыльев носа). Для исключения этих тормозных влияний сразу же после рождения ребенка слизь удаляется с лица, обеспечивается отток жидкости из полости носа.

4) Препятствием для реализации первого вдоха является наличие амниотической жидкости в легких и воздухоносных путях, вязкость которой в 36 раз выше, чем воздуха. Бόльшая часть жидкости после рождения переходит в начинающие открываться капилляры легких, другая часть жидкости через рот выходит наружу во время рождения, третья – заглатывается (т.е. выполняет даже определенную пищеварительную функцию). Таким образом, у новорожденного имеются факторы, направленные как на стимуляцию дыхания, так и на сдерживание его, однако обычно доминируют первые.

б) К моменту рождения ребенка дыхательный центр способен обеспечивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла – вдох и выдох, но не так совершенно, как у детей старшего возраста. К нервному контролю дыхания также присоединяются и эндокринные факторы. Например, гормоны щитовидной железы повышают чувствительность дыхательного центра к приходящим стимулам.

Формирование функциональной деятельности дыхательного центра к содержанию углекислого газа и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослых. В период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания, и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека.

По мере созревания коры больших полушарий совершенствуется возможность произвольно изменять дыхание – подавлять дыхательные движения и производить максимальную вентиляцию легких.

в) С возрастом происходит изменение морфофункциональных показателей внешнего дыхания: дыхательная поверхность легких резко возрастает, частота дыхания снижается, увеличивается дыхательный объем. Частота дыхания устойчиво снижается к 18-20 годам, но в наибольшей степени – в первые два года. С возрастом увеличивается ЖЕЛ(жизненная емкость легких), достигая функционального уровня взрослого к 16-17 годам.

В онтогенезе изменяется и глубина дыхания. В сравнении с взрослым, у детей она в 8-10 раз меньше. Глубина дыхания и легочная вентиляция у мальчиков больше, чем у девочек.

У мужчин дыхательные движения осуществляются в основном за счет сокращения диафрагмы (брюшной тип дыхания), у женщин – за счет сокращения межреберных мышц (грудной тип дыхания). Это различие появляется уже в препубертатном (т.е. до периода полового созревания) периоде с 7-8 лет, но не является постоянным и может изменяться от характера трудовой деятельности.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: