За семьдесят лет, которые в среднем проходят между рождением и смертью, человек переживает много этапов развития. В процессе роста как мальчики, так и девочки следуют четкой схеме развития различных способов дыхания. Например, в младшем и среднем школьном возрасте, в возрасте от семи до четырнадцати лет, у мальчиков легкие более развиты, чем у девочек того же возраста. Характерно, что у девочек 9-11 лет дыхательный объем легких на 10 процентов меньше, чем у мальчиков той же возрастной группы. К двенадцати годам эта разница достигает 20 процентов. Она существует до четырнадцати лет.
Медики объясняют такое различие в физическом развитии мальчиков и девочек в первую очередь влиянием половых гормонов, выделяемых железами внутренней секреции, особенно тестостерона, мужского полового гормона, который играет главную роль в мышечном развитии и, соответственно, увеличении дыхательного объема легких у мальчиков.
Влияет ли местность проживания на объем легких?
Были проведены исследования на предмет сравнения деятельности легких детей одной возрастной группы, проживающих в разных районах Японии. Юные участники исследования подбирались в двух разных районах - одна группа детей была из Токио, а другая - из центральной Японии, из префектуры Нагано. Группа из Токио представляла учащихся из крупных городов, а группа из Нагано - ребят из сельской местности.
В результате исследования учеников младшего школьного возраста, мальчиков возрастом от семи до одиннадцати лет, оказалось, что средний дыхательный объем жителей сельской местности больше, чем у детей, выросших в городской зоне. Но если говорить о мальчиках двенадцати лет и больше, ситуация складывается в пользу юных представителей из Токио: у них дыхательный объем значительно превышает дыхательный объем их ровесников из сельской местности. Что касается девочек, то у них развитие дыхательного объема легких имеет те же тенденции в тех же возрастных группах.
Это исследование показывает, что более развитая дыхательная система мальчиков из сельской местности в возрасте до одиннадцати лет определяется лучшим общим физическим развитием, которое, в свою очередь, объясняется тем, что с шести лет или даже раньше эти дети должны заниматься тяжелым физическим трудом, связанным с работой на фермах. А лучшее функционирование дыхательной системы городских мальчиков 12-14 лет обусловливается тем фактом, что в городской местности мальчики достигают половой зрелости раньше, чем в сельской.
Такое же объяснение предлагается и тому, что при изучении дыхательных функций юношей 14-17 лет из тех же районов не было обнаружено никаких существенных различий. То есть и в городской, и в сельской местности ученики к этому возрасту достигают половой зрелости.
Как меняется объем легких с возрастом
Описанные выше исследования, а также аналогичные им, в которых принимали участие люди, уже достигшие зрелости, показывают, что общий дыхательный объем легких человека постоянно увеличивается до 18-20 лет. Однако в последующие годы этот объем постепенно уменьшается. Приняв среднюю величину в возрасте 18-20 лет за 100 процентов, изменение ЖЕЛ на квадратный метр поверхности тела можно показать следующим образом:
- 95,9 в возрасте 20-23 лет,
- 90,17 в возрасте 32-34 лет,
- 86,07 в возрасте 41-43 лет,
- 81,86 в возрасте 51-53 лет,
- 76,36 в возрасте 56-60 лет,
- 67,38 в возрасте 61-65 лет,
- 60,48 в возрасте 71-75 лет
- 56,24 в возрасте 75-80 лет.
Подобным же образом, приняв среднюю величину в возрасте 18-20 лет за 100 процентов, изменение максимальной вентиляции легких на квадратный метр поверхности тела можно показать так:
- 91,64 в возрасте 20-23 лет,
- 86,39 в возрасте 32-34 лет,
- 82,52 в возрасте 41-43 лет,
- 73,91 в возрасте 51-53 лет,
- 66,79 в возрасте 56-60 лет,
- 63,67 в возрасте 61-65 лет,
- 49,44 в возрасте 71-75 лет
- 41,7 в возрасте 75-80 лет.
Основываясь на этих данных, можно сказать, что дыхательная система человека лучше всего функционирует в юности, между 18 и 20 годами.
«Дыхательная старость» и как ее предотвратить
Результаты упомянутых выше исследований свидетельствуют, что у человека в возрасте шестидесяти лет и старше дыхательная система функционирует хуже, чем у ребенка девяти лет. Признаки «дыхательной старости» у мужчин проявляются в возрасте приблизительно 50 лет. У женщин они проявляются лет на десять раньше, чем у мужчин. Возникновение таких симптомов иногда совпадает с признаками старения мышечных тканей. Поэтому для людей среднего возраста очень важно владеть техниками, поддерживающими стабильную величину дыхательного объема как можно дольше.
Наиболее эффективным способом предотвращения ускорения процесса старения человек овладеет, научившись поддерживать ритмичность и правильность дыхательного цикла, и таким образом он сможет омолаживать себя. Упражнения такого рода более результативны для омоложения, чем другие физические упражнения на открытом воздухе, такие, как оздоровительный бег или различные виды легкой атлетики, которыми сегодня занимаются многие, стремясь избавиться от липшего веса.
Значение дыхания. Строение и функции дыхательной системы.
Возрастные особенности дыхательной системы.
1. Значение дыхания. Строение и функции дыхательной системы
Дыхательная система состоит из следующих органов: носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и легкие.
Главная функция дыхательной системы связана с поступлением в организм кислорода и выделением углекислого газа. Дыхание – это процесс обеспечения клеток организма кислородом, необходимым для окислительных процессов энергетического обмена, которые составляют сущность тканевого дыхания. Сама дыхательная система обеспечивает так называемое внешнее дыхание и газообмен между легкими и кровью, который происходит в альвеолах легких. Кровь выступает в качестве транспортной системы для газов.
Помимо описанной функции, с дыхательной системой связаны:
функция защиты организма от попадания пыли и микроорганизмов (слизь, выделяемая бокаловидными клетками мерцательного эпителия и сам мерцательный эпителий дыхательных путей, избавляющий нас от защитной слизи вместе с пылью и микроорганизмами);
защитные рефлексы чихания и кашля;
функция приближения температуры вдыхаемого воздуха к температуре внутренней среды организма (обильное кровоснабжение слизистой оболочки верхних дыхательных путей);
функция увлажнения вдыхаемого воздуха;
функция выведения продуктов обмена (углекислый газ, пары воды и др.);
функция различения запахов (обонятельные рецепторы).
Особо хотелось бы отметить значение носового дыхания. При дыхании через нос раздражаются клетки особого нейроэпителия, связанного с мозгом. Раздражение этих клеток способствует развитию мозга ребенка (поэтому носовое дыхание так важно для детей и такие препятствия как полипы и аденоиды нужно удалять), влияет на нашу работоспособность, настроение, отражается на поведении. Чтобы убедиться в этом, достаточно вспомнить свои ощущения во время насморка. Для симметричного раздражения нейроэпителия правой и левой половины носовой полости необходимо также избегать искривлений носовой перегородки, которые легко возникают у детей вследствие механической травмы носа.
2. Возрастные особенности дыхательной системы
Слизистые оболочки дыхательных путей у детей тонкие, нежные, сухие (выделяется мало слизи), обильно кровоснабжаются, содержат много лимфатических сосудов. Они легко травмируются, защитная функция выражена слабее, чем у взрослых. Поэтому у детей часто возникают воспалительные процессы дыхательных путей, которые затрудняют носовое дыхание. Это сопровождается кислородным голоданием, т.к. насыщение крови кислородом начинается уже в носовой полости. Дыхание через рот создает еще более благоприятные условия для попадания в организм инфекции. Наиболее распространенный путь передачи инфекции в детских коллективах – воздушно-капельный. В детских учреждениях особенно важно следить за санитарно-гигиеническим состоянием помещения (влажная уборка, проветривание, чистота воздуха), а также следить за соблюдением регламента ежедневного обязательного пребывания детей на свежем воздухе.
Верхние дыхательные пути у детей уже, чем у взрослых, а если они еще и закрыты аденоидами, полипами, избытком слизи при воспалительных процессах, то организм ребенка страдает от недостатка кислорода (особенно мозг), нарушается произношение звуков, возможно даже нарушение умственного развития (см. выше функции нейроэпителия носовой полости). Формируется аденоидный тип лица – открытый рот, одутловатость и туповатое выражение лица.
Легкие ребенка обильно снабжены лимфатическими сосудами, что делает возможным частые воспалительные процессы. Развитие легких заканчивается к 7 годам, затем идет рост легких.
Функциональные возможности легких во многом определяются формой грудной клетки. Примерно до 6 лет она имеет конусовидную форму с почти горизонтальным расположением ребер, что затрудняет вентиляцию легких. Дыхание поверхностное. Небольшой объем грудной клетки, а, следовательно, и легких также не способствует газообмену. Однако, интенсивный рост требует достаточного поступления кислорода в клетки. Это возможно за счет высокой скорости кровотока и частоты дыхания.
Форма грудной клетки изменяется примерно к 6 годам. Она становится бочонкообразной с косым расположением ребер, что существенно влияет на вентиляцию легких и позволяет снизить частоту дыхательных движений.
Частота дыхательных движений с возрастом снижается: у новорожденных – 30-44 дых. движ. в мин.; в 5 лет – 26 дых. движ. в мин.; у подростков – 18 дых. движ. в мин.; у юношей – 16 дых. движ. в мин. Дыхание с возрастом становится более глубоким.
Для правильного развития дыхательной системы необходимы занятия физическими упражнениями, спортом. При этом развиваются дыхательные мышцы, тренируется произвольная и непроизвольная регуляция дыхания, формируется правильная осанка, увеличиваются функциональные возможности дыхательной системы, а, стало быть, оксигенация клеток и тканей, обмен веществ в них. Все это благотворно влияет на рост и развитие организма ребенка.
Первый вдох у новорожденных появляется сейчас же после рождения, чаще вместе с первым криком. Иногда происходит некоторая задержка первого вдоха вследствие патологии родов (асфиксия, внутричерепная родовая травма) или в результате пониженной возбудимости дыхательного центра из-за достаточного запаса кислорода в крови новорожденного. В последнем случае происходит кратковременная остановка дыхания - апноэ. Если физиологическая задержка дыхания не затягивается, не приводит к асфиксии, то она обычно не оказывает отрицательного действия на дальнейшее развитие ребенка. В дальнейшем устанавливается более или менее ритмичное, но поверхностное дыхание.
У части новорожденных, особенно у недоношенных детей, вследствие поверхностного дыхания и слабого первого крика не происходит полного расправления легких, что ведет к образованию ателектаза, чаще в задненижних отделах легких. Нередко эти ателектазы являются началом развития пневмоний.
Глубина дыхания у детей первых месяцев жизни значительно меньше, чем у детей более старшего возраста.
Абсолютный объем дыхания (количество вдыхаемого воздуха) с возрастом постепенно увеличивается.
Вследствие поверхностного дыхания у новорожденных, бедности дыхательных путей эластической тканью происходит нарушение выделительной способности бронхов, в результате чего нередко наблюдаются вторичные ателектазы. Эти ателектазы чаще наблюдаются у недоношенных детей в связи с функциональной недостаточностью дыхательного центра и всей нервной системы.
Частота дыхания у новорожденных, по данным различных авторов, колеблется от 40 до 60 в минуту; с возрастом дыхание становится более редким. По наблюдениям А. Ф. Тура, частота вдыханий у детей разного возраста следующая:
У детей раннего возраста соотношение частоты дыхания к частоте пульса составляет 1:3,5 или 1:4.
Объем дыхательного акта, умноженный на частоту дыхания в минуту, называется минутным объемом дыхания . Величина его различна в зависимости от возраста ребенка: у новорожденного она составляет 600-700 мл в минуту, на первом году жизни около 1700-1800 мл, у взрослых она равняется 6000-8000 мл в минуту.
Вследствие большой частоты дыхания у детей раннего возраста минутный объем дыхания (на 1 кг веса) больше, чем у взрослого. У детей до 3 лет он равен 200 мл, а у взрослого - 100 мл.
Исследование внешнего дыхания имеет большое значение при определении степени дыхательной недостаточности. Эти исследования проводятся с помощью различных функциональных проб (Штанге, Хенча, спирометрии и др.).
У детей раннего возраста по понятным причинам внешнее дыхание исследуется счетом дыханий, пневмографией и клиническими наблюдениями за ритмом, частотой и характером дыхания.
Тип дыхания у новорожденного и грудного ребенка диафрагмальный или брюшной, что объясняется высоким стоянием диафрагмы, значительной величиной брюшной полости, горизонтальным расположением ребер. С 2-3-летнего возраста тип дыхания становится смешанным (грудобрюшное дыхание) с преобладанием того или иного типа дыхания.
После 3-5 лет начинает постепенно преобладать грудное дыхание, что связано с развитием мускулатуры плечевого пояса и более косым расположением ребер.
Половые различия типа дыхания выявляются в возрасте 7-14 лет: у мальчиков постепенно устанавливается брюшной, у девочек - грудной тип дыхания.
Для покрытия всех потребностей обмена ребенок нуждается в большем количестве кислорода, чем взрослый, что у детей достигается учащенным дыханием. Для этого необходимо правильное функционирование внешнего дыхания, легочного и внутреннего, тканевого дыхания, т. е. чтобы совершался нормальный газообмен между кровью и тканями.
Внешнее дыхание у детей нарушается в связи с плохим составом внешнего воздуха (например, при недостаточном проветривании помещений, где находятся дети). Состояние дыхательного аппарата также влияет на дыхание ребенка: так, дыхание быстро нарушается даже при незначительной отечности эпителия альвеол, поэтому у детей раннего возраста легче может возникнуть кислородная недостаточность, чем у детей более старшего возраста. Известно, что выдыхаемый ребенком воздух содержит меньше углекислоты и больше кислорода, чем воздух, выдыхаемый взрослым человеком.
Дыхательный коэффициент (соотношение между объемом выделенной углекислоты и объемом поглощенного кислорода) у новорожденного равен 0,7, а у взрослого - 0,89, что объясняется значительным потреблением кислорода новорожденным.
Легко возникающая кислородная недостаточность - гипоксемия и гипоксия - ухудшает состояние ребенка не только при воспалении легких, но и при катарах дыхательных путей, бронхитах, ринитах.
Регуляция дыхания совершается дыхательным центром, на который оказывает постоянное влияние кора головного мозга. Деятельность дыхательного центра характеризуется автоматичностью и ритмичностью; в нем различают два отдела - инспираторный и экспираторный (Н. А. Миславский).
Раздражения с экстеро- и интерорецептов по центростремительным путям поступают к дыхательному центру, где появляются процессы возбуждения или торможения. Роль импульсов, поступающих со стороны легких, очень велика. Возбуждение, возникающее при вдохе, через блуждающий нерв передается в дыхательный центр, вызывая его торможение, вследствие чего не посылаются импульсы к дыхательным мышцам, они расслабляются, и наступает фаза выдоха. Афферентные окончания блуждающего нерва в спавшемся легком не возбуждаются, и тормозные импульсы не поступают в дыхательный центр. Последний снова возбуждается, что и вызывает новый вдох, и т. д.
На функцию дыхательного центра оказывает влияние состав альвеолярного воздуха, состав крови, содержание в ней кислорода, углекислоты, продуктов обмена веществ. Весь механизм внешнего дыхания находится в тесной связи с системами кровообращения, пищеварения, кровотворения.
Известно, что повышенное содержание углекислоты вызывает углубление дыхания, а недостаток кислорода - учащение дыхания.
Под влиянием различных эмоциональных моментов изменяется глубина и частота дыхания. Многими работами отечественных ученых установлено, что регуляция дыхания у детей осуществляется главным образом нервнорефлекторным путем. Таким образом, регулирующая роль центральной нервной системы обеспечивает целостность организма ребенка, его связь с окружающей средой, а также зависимость дыхания от функции кровообращения, пищеварения, обмена веществ и т. д.
Особенности органов дыхания у детей раннего возраста
Органы дыхания у детей раннего возраста в анатомическом и функциональном отношении отличаются не только от таковых у взрослых, но даже и у детей более старшего возраста. Объясняется это тем, что у детей раннего возраста еще полностью не завершен процесс анатомо-гистологического развития. Это, естественно, влияет на частоту и характер поражения органов дыхания у детей этого возраста.
Нос ребенка относительно мал, короток, переносица слабо развита, носовые отверстия и носовые ходы узки, нижний носовой ход почти отсутствует и формируется только к 4-5 годам. С ростом лицевых костей и прорезыванием зубов увеличивается ширина носовых ходов. Хоаны узки, напоминают поперечные щели и достигают полного развития к окончанию периода раннего детства. Слизистая оболочка носа нежная, выстлана цилиндрическим мерцательным эпителием, богата кровеносными и лимфатическими сосудами. Малейшее ее набухание очень затрудняет дыхание и сосание. Ринит у грудного ребенка непременно сочетается с фарингитом, процесс локализуется иногда и в гортани, трахее и бронхах.
Кавернозная ткань подслизистого слоя выражена очень слабо и в достаточной степени развивается только к 8-9 годам, чем, по-видимому, можно объяснить довольно редкие носовые кровотечения у детей раннего возраста.
Придаточные полости носа у детей раннего возраста практически отсутствуют, так как они очень слабо развиты (в 4-5 раз меньше, чем у детей старшего школьного возраста). Лобные пазухи и гайморовы полости развиваются к 2 годам, но окончательного развития они достигают значительно позже, в связи с чем заболевания этих пазух у детей раннего возраста встречаются как исключительная редкость.
Евстахиева труба короткая, широкая, направление ее более горизонтальное, чем у взрослого. Этим можно объяснить значительную частоту отитов у маленьких детей, в особенности при патологическом состоянии носоглотки.
Носоглотка и зев . Глотка ребенка раннего возраста коротка и имеет более вертикальное направление. Обе глоточные миндалины не выступают в полость зева.
К концу первого года, а у детей, страдающих экссудативным или лимфатическим диатезом, значительно раньше миндалины становятся заметными даже при обычном осмотре зева.
Миндалины у детей в раннем возрасте также имеют особенности строения: сосуды и крипты в них слабо выражены, вследствие чего редко наблюдаются ангины.
С возрастом лимфоидная ткань разрастается и достигает максимума между 5 и 10 годами. Однако и в раннем детском возрасте отмечаются довольно частые катаральные состояния носоглотки с набуханием и покраснением миндалин.
При разрастании тех или иных миндалин наблюдаются и разные болезненные состояния: при увеличении и воспалении носоглоточной миндалины развиваются аденоиды, нарушается носовое дыхание. Ребенок начинает дышать ртом, речь становится гнусавой, иногда понижается слух.
Гортань занимает срединную часть шеи кпереди от пищевода и у ребенка имеет воронкообразную форму с узким просветом, с податливыми и нежными хрящами. Наиболее энергичный рост гортани наблюдается на первом году жизни и в пубертатном возрасте.
У ребенка гортань мала, до 3 лет она имеет одинаковую длину у мальчиков и девочек. Ложные голосовые связки и слизистая оболочка у детей раннего возраста нежны, очень богаты кровеносными сосудами. Истинные голосовые связки короче, чем у старших детей.
Особенно усиленный рост наблюдается на первом году жизни и в пубертатном периоде. Слизистая оболочка гортани покрыта цилиндрическим мерцательным эпителием, а на истинных голосовых связках эпителий многослойный, плоский, без признаков ороговения в отличие от взрослых. Слизистая оболочка богата железами ацинозного типа.
Указанными анатомо-физиологическими особенностями гортани объясняется довольно часто наблюдаемое даже при нерезко выраженных воспалительных процессах гортани затруднение дыхания, доходящее до стеноза гортани, известное под названием «ложный круп».
Трахея . У детей первого полугодия жизни трахея имеет воронкообразную форму, узкий просвет, располагается на 2-3 позвонка выше, чем у взрослых.
Слизистая оболочка трахеи нежная, богатая сосудами и относительно сухая вследствие недостаточного развития желез слизистой оболочки. Хрящи трахеи мягкие, легко сдавливаются и могут смещаться.
Все эти анатомо-физиологические особенности трахеи способствуют более частому возникновению воспалительных процессов и наступлению стенотических явлений.
Трахея делится на два главных бронха - правый и левый. Правый бронх составляет как бы продолжение трахеи, чем и объясняется более частое попадание в него инородных тел. Левый бронх отклоняется от трахеи мод углом и длиннее правого.
Бронхи . У новорожденных и детей раннего возраста бронхи узки, бедны мышечными и эластическими волокнами, слизистая оболочка их богата сосудами, благодаря чему воспалительные процессы наступают скорее, а просвет бронхов сужается быстрее, чем у более старших детей. В постнатальном периоде дифференцировка структур стенок бронхов, наиболее интенсивно выраженная в системе мышечного типа бронхов (В. И. Пузик). Большую роль в патологии этого органа играет возрастная структура бронхиального дерева.
Наибольшее увеличение размеров бронхов (сагиттального и фронтального) происходит в течение первого года жизни; левый бронх отстает от правого.
Легкие . Главной функциональной единицей легких является ацинус, состоящий из группы альвеол и бронхиол (1-го, 2-го и 3-го порядка), в пределах которого осуществляется основная функция легких - газообмен.
У детей раннего возраста легкие более полнокровны и менее воздушны. Интерстициальная, межуточная ткань легкого развита сильнее, чем у более старших детей, обильнее снабжена сосудами.
Легкие ребенка более рыхлые, богаче лимфатическими сосудами и волокнами гладкой мускулатуры. Эти структурные особенности легких ребенка позволяют предположить, что они обладают большей способностью к сокращению и более быстрой резорбции внутриальвеолярного экссудата.
Легкие ребенка грудного возраста бедны эластической тканью, особенно в окружности альвеол и в стенках капилляров, чем можно объяснить склонность их к образованию ателектазов, развитию эмфиземы, защитной компенсаторной реакции легких на инфекцию при пневмонии.
Вес легких новорожденного ребенка составляет, по данным Гундобина, 1/34 - 1/54 веса его тела; к 12 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с весом легких новорожденных детей. Правое легкое, как правило, больше левого.
Рост легких происходит с возрастом ребенка главным образом за счет увеличения объема альвеол (от 0,05 мм у новорожденных до 0,12 мм к концу раннего детского возраста и 0,17 мм в подростковом возрасте).
Одновременно происходит увеличение емкости альвеол и нарастание эластических элементов вокруг альвеол и капилляров, замещение соединительнотканной прослойки эластической тканью.
Легочные щели у детей раннего возраста выражены слабо и представляют неглубокие борозды на поверхностях легких.
Вследствие близости корня легких группа лимфатических узлов как бы вдается в главные щели с обеих сторон и является источником междолевых плевритов.
Процессы роста и дифференцировки функциональных элементов легкого - в дольке, ацинусе и внутридольковых бронхах - заканчиваются к 7 годам жизни ребенка (А. И. Струков, В. И. Пузик).
За последние годы важным вкладом в педиатрию является разработанное учение о сегментарном строении легких (А. И. Струков и И. М. Кодолова).
Авторы показали, что к моменту рождения ребенка у него уже сформированы все сегменты и соответствующие им бронхи, как и у взрослых людей. Однако, это сходство только внешнее и в постнатальном периоде продолжается дифференцировка паренхимы легкого и рост субсегментарных бронхов.
Каждый сегмент имеет самостоятельную иннервацию, артерию и вену. Справа имеется 10 сегментов: в верхней доле -3, в средней - 2, в нижней - 5. Слева имеется 9 (реже 10) сегментов: в верхней доле - 3, в язычке средней доли -2, в нижней - 4 сегмента. Каждый сегмент состоит из 2 субсегментов и только VI и X сегменты состоят из 3 субсегментов.
Рис. 1. Схема сегментарного строения легких по номенклатуре Международного съезда отоларингологов в 1949 г. в Лондоне.
1-й сегмент s. apicale (1); 2-й сегмент s. posterius (2); 3-й сегмент s. anterius (3); 4-й сегмент s. Iaterale (4); 5-й сегмент s. mediale (5); 6-й сегмент s. apicale superius (6); 7-й сегмент s. (basale) mediale (на схеме не виден); 8-й сегмент s. (basale) anterius (8); 9-й сегмент s. (basale) Iaterale (9); 10-й сегмент s. (basale) posterius (10).
В настоящее время общепринятой номенклатурой сегментов и бронхов является номенклатура, принятая в 1945 г. на Международном конгрессе анатомов в Париже и в 1949 г. на Международном конгрессе отоларингологов в Лондоне.
Исходя из этого, созданы простые схемы сегментарного строения легких [Ф. Ковач и 3. Жебек, 1958, Бойден (Boyden, 1945) и др.] (рис. 1).
Корень легкого (hilus). Состоит из крупных бронхов, нервов, сосудов, огромного количества лимфатических узлов.
Лимфатические узлы в легких разделяют на следующие группы (по А. Ф. Туру): 1) трахеальные; 2) бифуркационные; 3) бронхопульмональные; 4) лимфатические узлы больших сосудов. Все лимфатические узлы связаны лимфатическими путями с легкими, а также с медиастинальными и надключичными лимфатическими узлами.
Корень правого легкого расположен несколько выше (на уровне V-VI грудных позвонков), левый - ниже (на уровне VI-VII позвонков). Как правило, корень левого легкого в целом и его отдельные элементы (легочная артерия, вена, бронхи) несколько отстают в своем развитии от соответствующих образований правой стороны.
Плевра . У новорожденных и детей раннего возраста плевра тонка, легко смещаема. Плевральная полость, как и у взрослых, образуется двумя листками плевры - висцеральным и париетальным, а также двумя висцеральными листками в междолевых пространствах. Плевральная полость у детей этого возраста легко растяжима вследствие слабого прикрепления париетальных листков плевры к грудной клетке. Образующееся в результате воспалительных процессов в легких скопление жидкости в плевре у детей раннего возраста легко вызывает у них смещение органов средостения, так как они окружены рыхлой клетчаткой, что влечет за собой нередко значительные нарушения кровообращения.
Средостение . У детей оно относительно больше, чем у взрослых, более эластично и податливо. Средостение ограничивается сзади телами позвонков, снизу - диафрагмой, с боков - листками плевры, окутывающей легкие, а спереди - рукояткой и телом грудины. В верхней части средостения находятся зобная железа, трахея, крупные бронхи, лимфатические узлы, нервные стволы (n. recurrens, n. phrenicus), вены, восходящая дуга аорты. В нижней части средостения находятся сердце, сосуды, нервы. В заднем средостении расположены n. vagus, n. sympaticus и часть пищевода.
Грудная клетка . Строение и форма грудной клетки у детей могут значительно изменяться в зависимости от возраста ребенка. Грудная клетка новорожденного относительно короче в продольном направлении, переднезадний диаметр ее почти равен поперечному. Форма грудной клетки коническая, или почти цилиндрическая, эпигастральный угол очень тупой в связи с тем, что ребра у детей раннего возраста располагаются почти горизонтально и перпендикулярно к позвоночнику (рис. 2).
Грудная клетка постоянно находится как бы в состоянии вдоха, что не может не отразиться на физиологии и патологии дыхания. Этим же объясняется и диафрагмальный характер дыхания у детей раннего возраста.
С возрастом передняя часть грудной клетки, грудина, трахея опускаются вместе с диафрагмой вниз, ребра принимают более наклонное положение, в результате чего увеличивается полость грудной клетки и эпигастральный угол становится более острым. Грудная клетка постепенно из инспираторного положения переходит в экспираторное, что и является одной из предпосылок для развития грудного дыхания.
Диафрагма . У детей диафрагма стоит высоко. При сокращении ее уплощается купол и увеличивается таким образом вертикальный размер грудной полости. Поэтому патологические изменения в брюшной полости (опухоли, увеличение печени, селезенки, метеоризм кишечника и другие состояния, сопровождающиеся затруднением движений диафрагмы) в известной степени уменьшают вентиляцию легких.
Указанные особенности анатомического строения органов дыхания вызывают изменения со стороны физиологии дыхания у детей раннего возраста.
Все указанные анатомо-физиологические особенности дыхания у детей ставят ребенка в невыгодные условия по сравнению со взрослыми, чем до некоторой степени и объясняется значительная частота заболеваний органов дыхания у детей раннего возраста , а также более тяжелое их течение.
Дыхание - необходимый физиологический процесс постоянного обмена газами между организмом и внешней средой. В результате дыхания в организм попадает кислород, используемый каждой клеткой организма в реакциях окисления, является основой обмена речевой и энергии. В процессе этих реакций выделяется углекислый газ, избыток которого должен все время выводиться из организма. Без доступа кислорода и выведении углекислого газа жизнь может длиться всего несколько минут. Процесс дыхания включает пять этапов:
Обмен газами между внешней средой и легкими (легочная вентиляция);
Обмен газов в легких между воздухом легких и кровью капилляров, плотно пронизывают альвеолы легких (легочное дыхание)
Транспортировка газов кровью (перенос кислорода от легких к тканям, а углекислого газа от тканей в легкие)
Обмен газов в тканях;
Применение кислорода тканями (внутреннее дыхание на уровне ми-тохондрий клеток).
Четыре первые этапы относятся к внешнего дыхания, а пятый этап - до внутритканевой дыхания, которое происходит на биохимическом уровне.
Дыхательная система человека состоит из следующих органов:
Воздухоносных путей, к которым относятся полость носа, носоглотка, гортань, трахея и бронхи разного диаметра;
Легких, состоящие из мельчайших воздухоносных каналов (бронхиол), воздушных пузырьков - альвеол, плотно оплетены кровеносными капиллярами малого круга кровообращения
Костно - мышечной системы грудной клетки, которая обеспечивает дыхательные движения и включает ребра, межреберные мышцы и диафрагму (перепонку между полостью грудной клетки и полостью живота). Строение и показатели работы органов системы дыхания с возрастом меняются, что обусловливает определенные особенности дыхания людей разного возраста.
Воздухоносных пути начинаются из носовой полости, которая состоит из трех ходов: верхнего, среднего и нижнего и покрыта слизистой оболочкой, волосками и пронизана кровеносными сосудами
(капиллярами). Среди клеток слизистой верхних носовых ходов расположены рецепторы обоняния, окруженные обонятельным эпителием. В нижний носовой ход правой и левой половин носа открываются соответствующие Носослезный каналы. Верхний носовой ход соединяется с повитряносннмы полостями клиновидной и частично решетчатой костей, а средний носовой ход - с полостями верхней челюсти (гайморовой пазухой) и лобной костей. В полости носа воздух, вдыхаемый, нормализуется за температурой (подогревается или охлаждается), увлажняется или обезвоживается и частично очищается от пыли. Реснички эпителия слизистой постоянно быстро двигаются (мерцают), благодаря чему слизь из налепленными на нем частицами пыли проталкивается наружу со скоростью до 1 см в минуту и чаще всего в сторону к глотке где периодически откашливается или проглатывается. К глотки воздуха, вдыхаемый может попадать и через ротовую полость, но в этом случае оно не будет нормализоваться за температурой, влажностью и уровнем очистки от пыли. Таким образом дыхание ртом будет не физиологическим и этого надо избегать.
Дети до 8-11 лет имеют недоразвитые носовую полость, набухшую слизистую оболочку и сужены носовые ходы. Это затрудняет дыхание носом и поэтому дети часто дышат с открытым ртом, что может способствовать простудным заболеванием, воспаление глотки и гортани. Кроме того, постоянное дыхание ртом может привести к частым отитов, воспалений среднего уха, бронхитов, сухости полости рта, к неправильному развитию твердого неба, к нарушению нормального положения носовой перегородки и др. Простудно-инфекционные заболевания слизистой носа (риниты) почти всегда способствуют ее дополнительному отека и еще большей уменьшению и к тому суженных носовых проходов у детей, дополнительно способствует усложнению их дыхание носом. Поэтому простудные заболевания детей требуют быстрого и эффективного лечения, тем более, что инфекция может попадать в воздухоносных полости костей черепа (в гайморовую полость верхней челюсти, или во фронтальную полость лобной кости), вызывая соответствующие воспаление слизистой этих полостей и развитие хронического насморка (подробнее смотри далее).
Из полости носа воздух попадает через хоаны в глотку, куда открываются также ротовая полость (зовет), слуховые (евстахиевы каналы) трубки, и берут начало гортань и пищевод. У детей до 10-12 лет глотка очень короткая, что приводит к тому, что инфекционные заболевания верхних дыхательных путей часто осложняются воспалениями среднего уха, так как инфекция туда легко попадает через короткую и широкую слуховую трубу. Об этом следует помнить при лечении простудных заболеваний детей, а также при организации занятий по физической культуре, особенно на базе водных бассейнов, по зимним видам спорта и тому подобное.
Вокруг отверстий из полости рта, носа и слуховых трубок в глотке находятся лимфоэпителиального узлы, предназначенные защищать организм от болезнетворных микроорганизмов, которые могут попадать в рот и глотки вместе с воздухом, вдыхаемый или с пищей или водой мер. Эти образования называются аденоиды или гланды (миндалины). В состав миндалин относятся глоточные трубные, миндалины зева (небные и языковые) и декабре лимфатические узлы, которые образуют лимфо- эпителиальная кольцо иммунной защиты.
Среди всех заболеваний органов дыхания, в том числе детей с первых дней жизни, наиболее распространенными являются острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ) в группу которых, по данным А. А. Дробинськои (2003), относятся грипп, парагрипозной, аденовирусные, риновирусные др. болезни верхних дыхательных путей. Дети старше 3 лет наиболее чувствительны к возбудителям гриппа, тогда как в других ОРВИ постепенно приобретают относительного иммунитета. Наиболее распространенными клиническими формами заболеваний ОРВИ является риниты (воспаление слизистой носа), фарингиты (общ сожжения миндалин зева), тонзиллиты (воспаление глоточных миндалин), ларингиты (воспаление гортани), трахеит, бронхит (воспаление воздухоносных путей), пневмонии (воспаление легких) . Тонзиллиты могут осложняться в форме фолликулярных или лакунарных ангин и лимфаденита. Когда инфекция охватывает эпителиальные соединительные ткани и сосудистую систему, могут возникать отеки и гиперемия слизистой (катар дыхательных путей). Вирусы могут также распространяться кровью по всему организму, поражая печень, желудочно-кишечный тракт, сердце, кровеносные сосуды, центральную нервную систему, почки и др. органы. Заболевания ОРВИ способствуют скученность людей, неудовлетворительное гигиеническое состояние помещений (в том числе классных комнат, спортивных залов), переохлаждение организма (простуда), поэтому следует внедрять соответствующие профилактические мероприятия, а во время эпидемий ОРВИ вводить карантинные дни, в том числе прекращать работу спортивно тренировочных секций.
Среди других опасных инфекционных болезней органов дыхания следует выделить корь% коклюш, дифтерию, туберкулез, основными причинами распространения которых есть контакт с больным, неудовлетворительные гигиенические и социально-бытовые условия.
Одной из наиболее распространенных форм осложнений частых ринитов у детей может быть воспаление придаточных пазух носа, то есть развитие гайморитов или фронтит. Гайморит - это воспаление, которое охватывает слизистую воздухоносных полостей верхней челюсти. Заболевание развивается как осложнение после инфекционных болезней (коре, гриппа, ангины) при их небрежном лечении, а также от частого воспаления слизистой носа (насморка), которая бывает, например, у детей, занимающихся водными видами спорта. Воспаление гайморовой полости верхней челюсти может распространяться и на полость лобной кости, приводя к воспалению лобной пазухи - фронтита. При этом заболевании у детей возникают головные боли, слезотечение, гнойные выделения из носа. Гайморит и фронтит опасные переходом в хронические формы и поэтому требуют тщательного и своевременного лечения.
Из носоглотки воздух попадает в гортань, которая состоит из хрящей, связок и мышц. Полость гортани с стороны глотки при глотании пищи прикрывается эластичным хрящом - надгортанником, который противодействует попаданию пищи в воздухоносных путях.
В верхней части гортани расположены также голосовые связки.
Вообще, гортань у детей более короткая, чем у взрослых. Наиболее интенсивно этот орган растет в первые 3 года жизни ребенка, и в период полового созревания. В последнем случае формируются половые различия в строении гортани: у мальчиков она становится более широкой (особенно на уровне щитовидного хряща), появляется кадык и голосовые связки становятся более длинными, что обусловливает ломку голоса с конечным формированием более низкого голоса у мужчин.
От нижнего края гортани отходит трахея, которая далее разветвляется на два бронха, которые и поставляют воздух в соответствии с левого и правого легкое. Слизистая оболочка воздухоносных путей детей (до 15-16 лет) очень уязвима к инфекциям за счет того, что содержит меньшее количество слизистых желез и очень нежная.
Основным газообменным органом дыхательной системы являются легкие. С возрастом строение легких значительно меняется: нарастает длина воздухоносных путей, а в возрасте до 8-10 лет еще и увеличивается количество легочных пузырьков - альвеол, которые являются конечной частью дыхательного пути. Стенка альвеол имеет один слой эпителиальных клеток (Альвеоциты), толщиной 2-3 миллимикрон (мкн) и оплетена густой сетчаткой капилляров. Через такую незначительную перепонку происходит обмен газами: из воздуха в кровь переходит кислород, а в обратном направлении-углекислый газ и вода. У взрослых людей в легких насчитывается до 350 млн альвеол, имеющих общую площадь поверхности до 150 м ~.
Каждое легкое покрыта серозной оболочкой (плеврой), которая состоит из двух листков, один из которых прирастает к внутренней поверхности грудной клетки, второй - к ткани легких. Между листками образуется небольшая полость, заполненная серозной жидкостью (1-2 мл), которая способствует уменьшению трения при скольжения легких при дыхании. Легкие у детей до 8-10 лет растут за счет увеличения количества альвеол, а после 8 лет за счет увеличения объема каждой альвеолы, который за весь период развития может увеличиваться в 20 и более раз, относительно объема у новорожденного. Увеличению объема легких способствуют физические тренировки, особенно бег и плавание и этот процесс может продолжаться до 28-30 лет.
Состояние внешнего дыхания характеризуется функциональными и объемными показателями.
К функциональным показателям относят прежде всего тип дыхания. Дети до 3-х лет имеют диафрагмальный тип дыхания. С 3 до 7 лет у всех детей формируется грудной тип дыхания. С 8 лет начинают проявляться половые особенности типа дыхания: у мальчиков постепенно развивается брюхо - диафрагмальный тип дыхания, а у девочек совершенствуется грудной тип дыхания. Закрепление такой дифференциации завершается в 14-17 лет. Следует заметить, что тип дыхания может изменяться в зависимости от физической нагрузки. При интенсивном дыхании у ребят начинает активно работать не только диафрагма, а и грудная клетка, а у девушек вместе с грудной клеткой активируется и диафрагма.
Вторым функциональным показателем дыхания является частота дыханий (количество вдохов или выдохов за I минуту), значительно уменьшается с возрастом (табл. 15).
Таблица 15
Возрастная динамика основных показателей состояния дыхания (С. И. Гальперин, 1965; В. и. Бобрицкая, 2004)
С возрастом все объемные показатели дыхания значительно возрастают. В табл. 15 представлена возрастная динамика изменения основных объемных показателей дыхания у детей в зависимости от пола.
Объемные показатели дыхания зависят также от длины тела, от состояния развития грудной клетки и от физической подготовки. Так, например, в гребцов и бегунов ЖЕЛ может достигать 5500-8000 мл, а минутный объем дыхания до 9000-12000 мл.
Регуляцию дыхания осуществляет прежде всего дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге. Центральная нервная система обеспечивает автоматическое чередование вдоха и выдоха за счет подачи периодических импульсов, через нисходящие пути спинного мозга до наружных межреберных мышц и мышц диафрагмы грудной клетки, которые осуществляют подъем грудной клетки (опускания диафрагмы), что и обусловливает акт вдоха воздуха. В спокойном состоянии выдох происходит при расслаблении внутренних межреберных мышц и мышц диафрагмы и опускании грудной клетки (выравнивании диафрагмы) под собственным весом. При глубоком выдохе напрягаются внутренние межреберные мышцы, а диафрагма поднимается вверх.
Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно или гуморального. Рефлексы включаются от рецепторов, расположенных в самых легких (механорецепторы растяжение ткани легких), а также от хеморецепторов (чувствительных к содержанию кислорода или углекислого газа в крови человека) и от прессорецепторив (чувствительных к давлению крови в венах). Существуют также цепи условно рефлекторной регуляции дыхания (например, от предстартового волнения у спортсменов), и сознательного регулирования от центров в коре головного мозга.
По данным А. Г. Хрипкова с соавт. (1990) Дети первых лет жизни имеют более высокую устойчивость к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети старшего возраста. Формирование функциональной зрелости дыхательного центра продолжается в течение первых 11-12 лет и в возрасте 14-15 лет он становится адекватным таким регулированием у взрослых. При созревании коры больших полушарий (15-16 лет) совершенствуются возможности сознательно изменять показатели дыхания: задерживать дыхание, делать максимальную вентиляцию и др.
В период полового созревания у некоторых детей может наблюдаться временное нарушение регуляции дыхания (уменьшается устойчивость к недостатку кислорода, повышается частота дыхания и др.), Что следует учитывать при организации занятий по физической культуре.
Спортивные тренировки значительно увеличивают параметры дыхания. У тренированных взрослых людей увеличение легочного газообмена при физических нагрузках происходит в основном за счет глубины дыхания, тогда как у детей, особенно младшего школьного возраста, за счет увеличения частоты дыханий, что менее эффективно.
У детей также быстрее достигается максимальный уровень питания кислорода, но это длится недолго, уменьшая выносливость в работе.
Очень важно с раннего детства приучить детей правильно дышать при ходьбе, беге, плавании и т. Д. Этому способствуют нормальная осанка при всех видах работы, дыхание носом, а также специальные упражнения по дыхательной гимнастике. При правильном стереотипе дыхания длительность выдоха должна в 2 раза превышать продолжительность вдоха.
В процессе физического воспитания, особенно детей дошкольного и младшего школьного возраста (4-9 лет), следует уделять особое внимание воспитанию правильного дыхания через нос, как в состоянии относительного покоя, так и во время трудовой деятельности или занятий спортом. Дыхательная гимнастика, а также плавание, гребля, катание на коньках, лыжные прогулки особенно способствуют совершенствованию дыхания.
Дыхательную гимнастику лучше делать в режиме полного дыхания (глубокое дыхание с комбинацией грудного и брюшного тылов дыхания). Такую гимнастику рекомендуется делать 2-3 раза в день через 1-2 часа после приема пищи. При этом следует стоять или сидеть ровно в расслабленном состоянии. Надо делать быстрый (по 2-3 с) глубокий вдох и медленный (15-30 с) выдох с полным напряжением диафрагмы и "сжатием" грудной клетки. В конце выдоха целесообразно задержать дыхание на 5-10 секунд, а затем снова форсированно вдыхать. Таких дыханий может быть 2-4 в минуту. Продолжительность одного сеанса дыхательной гимнастики должна быть в 5-7 мин.
Дыхательная гимнастика имеет большое оздоровительное значение. Глубокий вдох снижает давление в полости грудной клетки (за счет опускания диафрагмы). Это приводит к росту притока венозной крови к правого предсердия, что облегчает работу сердца. Диафрагма, опускаясь в сторону живота, массирует печень и вторые органы брюшной полости, способствует выведению из них продуктов обмена веществ, а с печени - венозная застойной крови и желчи.
Во время глубокого выдоха диафрагма поднимается, что способствует оттоку крови от нижних частей тела, от органов малого таза и живота. Происходит также легкий массаж сердца и улучшения кровоснабжение миокарда. Указанные эффекты дыхательной гимнастики лучшим образом производят стереотипы правильного дыхания, а также способствуют общему оздоровлению, повышению защитных сил, оптимизации работы внутренних органов.
Дыхание - это сложный непрерывный процесс поддержания на оптимальном уровне окислительно-восстановительных процессов в организме человека. В процессе дыхания принято различать три звена: легочное дыхание, транспорт газов кровью, тканевое дыхание.
Легочное дыхание - это газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Оно делится на два этапа: газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом, газо- обмен между альвеолярным воздухом и кровью.
Легочное дыхание осуществляется за счет активности аппарата внешнего дыхания который включает в себя дыхательные пути (носоглотка, трахея, крупные бронхи), легкие, плевру, дыхательные мышцы, скелет грудной клетки, диафрагму. Основная функция аппарата легочного дыхания это доставка кислорода из окружающего воздуха и освобождение от избытка углекислого газа. Транспорт газов осуществляется кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления газов по пути их следования.
Регуляция дыхания осуществляется ЦНС, специальные области которой обусловливают автоматическое дыхание – чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изменения в системе органов дыхания, соответствующие конкретной внешней ситуации и осуществляемой деятельности. Группа нервных клеток, ответственная за осуществление дыхательного цикла,называется дыхательным центром. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге, его разрушение приводит к остановке дыхания.
У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. Поэтому у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Такой тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. Дыхание грудных детей теперь становится грудобрюшным с преобладанием диафрагмального.
В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным.
В 7–8 лет начинаются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков преобладающим становится брюшной тип дыхания, у девочек – грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14–17 годам.
Своеобразие строения грудной клетки и малая выносливость дыхательных мышц делают дыхательные движения у детей менее глубокими и частыми.
Глубина дыхания характеризуется объемом воздуха, поступающим в легкие за один вдох, – дыхательным воздухом. Дыхание новорожденного частое и поверхностное, при этом его частота подвержена значительным колебания. У детей школьного возраста происходит дальнейшее урежение дыхания.
Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию.
Жизненная емкость легких меняется с возрастом, зависит от пола, степени развития грудной клетки, дыхательных мышц. Как правило, она больше у мужчин, чем у женщин; у спортсменов больше, чем у нетренированных людей. К 16–17 годам жизненная емкость легких достигает величин, характерных для взрослого человека.
