В воздухоносных путях происходит очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха, а также ретенция (восприятие) обонятельных , температурных и механических раздражений.
Рисунок 1 - Органы дыхания (схема).
1 - полость носа; 2 - полость рта; 3 - глотка; 4 - гортань; 5 - трахея; 6 - бронхи; 7 - легкие
Нос - начальный отдел дыхательной системы. Выделяют наружный нос и полость носа.
Наружный нос имеет корень, спинку, верхушку и крылья носа.
Полость носа -формируется наружным носом и костями лицевого черепа. Воздух, проходя через полость носа, очищается от пыли, увлажняется, согревается или охлаждается.
Входными отверстиями в носовую полость являются ноздри. Носовая полость разделена на две почти симметричные половины перегородкой носа . Сзади полость носа открывается парными хоанами, в носоглотку.
В каждой половине носа выделяют преддверие полости носа. Оно покрыто изнутри переходящей через ноздри кожей наружного носа, содержащей потовые , сальные железы и жесткие волосы - вибриссы, задерживающие пылевые частицы.
Полость носа выстлана изнутри слизистой оболочкой, в которой выделяют две части: дыхательную и обонятельную.
В области нижней раковины слизистая оболочка и подслизистая основа богаты венозными сосудами, которые образуют пещеристые венозные сплетения. Их наличие способствует, с одной стороны, согреванию вдыхаемого воздуха, с другой - может являться причиной носовых кровотечений.
Гортань - является не только каналом для прохождения воздуха, но и одновременно функционирует и как голосовой аппарат . Оно имеет хорошо выражаемый хрящевой скелет и многочисленные мышцы, приводящие его в движение. Гортань расположена на передней поверхности шеи, выступая на уровне 4-6-го шейных позвонков. При помощи подъязычно-щитовидной мембраны гортань соединяется с подъязычной костью и поэтому следует за её движениями, опускаясь и поднимаясь (например, при глотании).
К хрящам гортани относятся 3 непарных и 3 парных. К непарным относятся щитовидный хрящ, перстневидный хрящ и надгортанник, к парным - черпаловидный, рожковидный и клиновидный хрящ. Все они имеют различное строение. Надгортанник, как и мелкие хрящи (рожковидный и клиновидный), построены из эластичного хряща, в то время как щитовидный, перстневидный и черпаловидный - из гиалинового.
Наиболее крупным хрящом гортани является щитовидный. Он состоит из 2-ух пластинок четырехугольной формы, которые спереди сходятся почти под прямым углом и образуют хорошо выраженный выступ гортани. Щитовидный хрящ имеет верхние и нижние рожки, которыми соединяются сверху при помощи связки с подъязычной костью, а снизу при помощи сустава - с перстневидным хрящом. У мужчин щитовидный хрящ более развит, чем у женщин, что обуславливает и большую длину голосовых связок у мужчин.
Перстневидный хрящ подвижно соединен с черпаловидными хрящами и с щитовидным хрящом, а также при помощи перстнетрахеальной связки - нижележащим первым кольцам трахеи . Перстневидный хрящ имеет на верхнем крае пластинки суставные поверхности для соединения с черпаловидными хрящами.
Надгортанник в верхнем своем отделе образует расширения, а книзу суживается. Форму его обычно сращивают с формой листа
Черпаловидный хрящ -имеет форму трёх границ пирамиды. У него различают верхушку, которая соединяется с рожковым хрящом, основание, которое соединяется с суставной поверхностью перстневидного хряща, и три стороны.
Медиальная поверхность одного хряща обращение в сторону другого. В области основания хрящ имеет два отростка. Из них один, направлен кпереди, носит название голосовой отросток и служит местом прикрепления голосовой связки, другой называется мышечным и обращен кнаружи и несколько кзади, являясь местом прикрепления мышц.
Рожковидный хрящ имеет коническую форму и своим основанием располагается на вершине черпаловидного хряща
Клиновидный хрящ удлиненной формы находится в складке слизистой оболочки, тянущейся от черпаловидного хряща к надгортаннику.
С внутренней поверхности гортань выстлана слизистой оболочкой, которая содержит мелкие скопления лимфоидной ткани и железы, вырабатывающая слизь. Поверхностный слой слизистой оболочки покрыт многорядным мерцательным эпителием.
Те пучки соединительной ткани, которые тянуться от щитовидного хряща к голосовому отростку черпаловидного хряща, входят в состав голосовой связки. Она покрыта слизистой оболочкой, образующей здесь голосовую связку. Выше её находится складка преддверия, слизистая которой покрывает одноименную связку. Она имеет небольшое количество эластичных волокон. Между этими складками расположено углубление - желудочек гортани (резонирующая функция). Между правой и левой голосовыми складками находится голосовая щель.
Функции гортани - голосообразование, участвует в акте глотания. Вход в гортань закрывается в результате того, что надгортанник отклоняется кзади под влиянием давления на него языка и отчасти за счет сокращения черпалонадгортанных мышц.
На уровне VI-VII шейных позвонков гортань переходит в дыхательное горло - трахею. Не спадающая трубка длиной 11-13 см. В ней различают 2 части: шейную и грудную. Позади трахеи на шее и в грудной полости располагается пищевод , впереди - щитовидная и вилочковая железа , а также дуга аорты и её ветви.
На уровне IV-V грудных позвонков трахея делится на две крупных главных бронха. Место деления называют бифуркация трахеи. Правый бронх короче и шире, чем левый. Он является как бы продолжение трахеи.
Основу трахеи составляют 16-20 гиалиновых хрящевых полуколец, соединяющихся между собой кольцевыми связками. Свободные задние концы этих хрящей соединены пучками гладкомышечных клеток и соединительнотканными пластинками, образующими сзади мягкую перепончатую стенку трахеи.
Внутренняя поверхность трахеи и бронхов выстлана слизистой оболочкой, рыхло соединенной с помощью подслизистой основы с хрящами. Она лишена складок, покрыта многорядным призматическим решетчатым эпителием, содержащим большое количество слизистых бокаловидных клеток и лимфоидных узелков. В подслизистой основе находится смешанные серозно-слизистые трахеальные железы.
Легкие - парный орган дыхательной системы, который насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ.
Правое и левое легкие расположены в грудной полости по бокам средостения . По форме они напоминают усеченный конус. Правое легкое короче и толще, чем левое. На легком различают три поверхности: реберную, обращенную к ребрам, медианную, обращенную в сторону средостения, диафрагмальную, обращенную вниз. Легкое имеет верхушку и основание. На медиальной поверхности легкого находятся ворота представляющие собой углубление, через которое проходят: бронх, кровеносные и лимфатические сосуды и нервы. Все это составляет корень легкого. Здесь же находятся лимфатические узлы в большом количестве. Легкие делятся щелями на доли: правое - косой и горизонтальной щелями на верхнюю, среднюю и нижнюю доли, а левое - косой щелью на верхнюю нижнюю доли. Доли подразделяются на бронхолегочные сегменты (11 справа и 10 слева), в каждый из которых входит сегментарный бронх (разветвление долевого бронха) и соответствующая ветвь легочной артерии. Бронхи делятся дихотомически на всё более и более мелкие, образуя бронхиальное дерево . Сегменты легкого состоят из долек (первичных) (рис. 2).
Рисунок 2 - Долька легкого (схема).
1 - бронхиола; 2 - терминальная бронхиола; 3 - дыхательная бронхиола; 4 - альвеолярные ходы; 5 - альвеолярные мешочки; 6 - альвеолы легкого.
Дольки, граничащие с наружной поверхностью легкого, имеют пирамидальную форму с верхушкой, обращенной внутрь дольки; находящиеся более глубоко - форму многогранника. Дольки легких отделены друг от друга прослойками соединительной ткани . Войдя в дольку, внутридольковые ветви сегментарных бронхов многократно ветвятся и переходят в терминальные (концевые) бронхиолы, каждая из которых служит началом ацинуса (вторая долька). Это структурно-функциональная единица легкого. Он представляет собой систему альвеол, осуществляющих газообмен между кровью и воздухом. Альвеолярное дерево начинается дыхательной бронхиолой (альвеолярной, респираторной), которая делится дихотомически 2-3 раза и переходит в альвеолярные ходы, а каждый из них на два альвеолярных мешочка. Стенки альвеолярных ходов и мешочков образованы несколькими десятками альвеол, общее количество их у взрослого человека достигает в среднем 300-350 млн., а площадь поверхности всех альвеол составляет 80-120 м 2 .
Стенки альвеол выстланы однослойным плоским эпителием. Поверхность эпителия покрыта сурфуктантом - веществом липопротеиновой природы, основная функция которого состоит в поддержании поверхностного натяжения альвеолы, её способности к увеличению объёма при вдохе и противодействию спадению при выдохе. Сурфактант препятствует пропотеванию жидкости в просвет альвеол и обладает бактерицидными свойствами. Под эпителием в тонких соединительнотканных перегородках залегают многочисленные кровеносные капилляры, образующие вместе с эпителиоцитами, барьер между кровью и воздухом (аэрогематический барьер) толщиной 0,5 мкм, не препятствующий обмену газов и выделению водяных паров. Снаружи легкие покрыты плеврой. Плевра представляет собой тонкую гладкую и влажную, богатую эластическими волокнами серозную оболочку, окружающую каждое легкое. Различают висцеральную плевру, плотно сращенную с тканью легкого, и париетальную плевру, выстилающей изнутри стенки грудной полости. В области корня лёгкого висцеральная плевра переходит в париетальную.
Париетальная плевра разделяется на реберную, диафрагмальную и медиастинальную. Реберная покрывает ребра, диафрагмальная - диафрагму, а медиастинальная - средостение. В целом вокруг каждого лёгкого образуется герметически замкнутая плевральная полость , содержащая небольшое количество серозной жидкости, облегчающей дыхательные движения лёгких; при верхней или нижней части лёгких увлажненная висцеральная плевра свободно скользит по внутренней поверхности париетальной плевры. Вместе перехода реберной плевры в диафрагмальную образуется реберно-диафрагмальный синус - запасное пространство для лёгки, при их расширении, в котором может скапливаться плевральная жидкость при нарушении процессов её образования и всасывания - гемоторакс , пневмоторакс , гидроторакс.
Средостение - комплекс органов расположенных между правым и левым листками медиастинальной плевры Условной плоскостью, проходящей поперечно через место деления трахеи, средостение подразделяется на переднее и заднее. Переднее состоит из верхнего и нижнего отделов. Верхний образован вилочковой железой (тимусом), крупными сосудами (верхней полой веной, выходящей частью и дугой аорты) и нервами, а нижний - сердцем . Заднее средостение составлено пищеводом, сопровождающими его блуждающими нервами грудной частью аорты, грудным лимфатическим протоком, лимфатическим стволом с отходящими от него большими и малыми чревными нервами, непарной и полупарной венами. Здесь имеются и лимфатические узлы.
Физиологическая роль легких заключается, прежде всего, в обеспечении дыхания. Каждой клетке организма требуется непрерывное поступление кислорода. Частота дыханий составляет 16-20 в минуту. Она увеличивается при физической нагрузке.
Дыхание регулируется дыхательным центром, который расположен в продолговатом мозге . Существует также гуморальная регуляция , которая осуществляется воздействием на дыхательный центр изменений газового состава крови и температуры: дыхание учащается при недостатке кислорода и избытке углекислоты, увеличенной кислотности крови, повышении температуры.
Акт дыхания состоит из вдоха и выдоха. При вдохе грудная клетка расширяется за счет сокращения дыхательных мышц и диафрагмы . Выдох же происходит при спадении грудной клетки и подъема диафрагмы. При вдохе окружность груди увеличена, при выдохе уменьшается. Для оценки дыхательной функции важно знать не только число дыханий в минуту, но и объем вдыхаемого и выдыхаемого.
Человек в состоянии покоя вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным. Если после спокойного вдоха сделать усиленный дополнительный вдох, то в легкие может поступить еще 1500 мл воздуха. Такой объем называют резервным объемом вдоха . После спокойного выдоха при максимальном напряжении дыхательных мышц можно выдохнуть еще 1500 мл воздуха. Этот объем носит название резервного объема выдоха . После максимального выдоха в легких остается около 1200 мл воздуха - остаточный объем . Сумма резервного объема выдоха и остаточного объема составляет около 250 мл воздуха - функциональную остаточную емкость легких (альвеолярный воздух). Жизненная емкость легких - это в сумме дыхательный объем воздуха, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха (500 + 1500 + 1500).
Жизненную емкость легких и объем легочного воздуха измеряют при помощи специального прибора - спирометра (или спирографа).
дыхание бронхиальная астма закаливание
Органы дыхания у детей не только имеют абсолютно меньшие размеры, но, кроме того, отличаются и некоторой незаконченностью анатомо-гистологического строения. Нос ребенка относительно мал, полости его недоразвиты, носовые ходы узкие; нижний носовой ход в первые месяцы жизни отсутствует совсем или развит рудиментарно. Слизистая оболочка нежна богата кpовеносными сосудами, подслизистая в первые годы жизни бедна пещеристой тканью; в 8--9 лет пещеристая ткань уже достаточно развита, и ее особенно много в период полового созревания.
Придаточные полости носа у детей раннего возраста развиты очень слабо или даже совсем отсутствуют. Лобная пазуха появляется лишь на 2-м году жизни, к 6 годам достигает величины горошины и окончательно формируется лишь к 15 годам. Гайморова полость, хотя имеется уже у новорожденных, очень мала и только с 2-летнего возраста начинает заметно увеличиваться в объеме; приблизительно то же самое надо сказать о sinus ethmoidalis. Sinus sphenoidalis у детей раннего возраста очень мал; до 3-летнего возраста содержимое его легко опорожняется в полость носа; с 6 лет эта полость начинает быстро увеличиваться. В связи со слабым развитием придаточных полостей носа у детей раннего возраста на эти полости очень редко распространяются воспалительные процессы со слизистой оболочки носа.
Слезно-носовой канал короток, наружное отверстие его расположено близко от угла век, клапаны недоразвиты, что очень облегчает попадание инфекции из носа в конъюктивальный мешок.
Глотка у детей относительно узка и имеет более вертикальное направление. Вальдейерово кольцо у новорожденных развито слабо; глоточные миндалины при осмотре зева не заметны и становятся видимыми лишь к концу 1-го года жизни; в следующие годы, наоборот, скопления лимфоидной ткани и миндалины несколько гипертрофируются, достигая максимального разращения чаще всего между 5 и 10 годами. В пубертатном периоде миндалины начинают претерпевать обратное развитие, и после периода полового созревания сравнительно очень редко приходится видеть их гипертрофию. Разращения аденоидов наиболее выражены у детей с экссудативным и лимфатическим диатезами; у них особенно часто приходится наблюдать расстройства носового дыхания, хронические катаральные состояния носоглотки, нарушения сна.
Гортань у детей наиболее раннего возраста имеет, воронкообразную форму, позже -- цилиндрическую; расположена она несколько выше, чем у взрослых; нижний конец ее у новорожденных находится на уровне IV шейного позвонка (у взрослых на 1- 1 12 позвонка ниже). Наиболее энергичный рост поперечного и передне-заднего размеров гортани отмечается на 1-м году жизни и в возрасте 14--16 лет; с возрастом воронкообразная форма гортани постепенно приближается к цилиндрической. Гортань у детей раннего возраста относительно длиннее, чем у взрослых.
Хрящи гортани у детей нежны, очень податливы, надгортанник до 12--13 лет относительно узок и у грудных детей его легко удается увидеть даже при обычном осмотре зева.
Половые отличия гортани у мальчиков и девочек начинают выявляться лишь после 3 лет, когда угол между пластинками щитовидного хряща у мальчиков становится более острым. С 10 лет у мальчиков уже достаточно отчетливо выявлены черты, характерные для мужской гортани.
Указанные анатомо-гистологические особенности гортани объясняют легкое наступление у детей стенотических явлений даже при сравнительно умеренных воспалительных явлениях. Осиплость голоса, отмечаемая часто у маленьких детей после крика, обычно зависит не от воспалительных явлений, а от вялости легко утомляющихся мышц голосовой щели.
Трахея у новорожденных имеет длину около 4 см, к 14--15 годам достигает приблизительно7 см, а у взрослых равна 12 см. Она имеет у детей первых месяцев жизни несколько воронкообразную форму и располагается у них выше, чем у взрослых; у новорожденных верхний конец трахеи приходится на уровне IV шейного позвонка, у взрослых -- на уровне VII.
Бифуркация трахеи у новорожденных соответствует ЙЙЙ-ЙV грудным позвонкам, у детей 5 лет--IV--V и 12-летних--V--VI позвонкам.
Рост трахеи идет приблизительно параллельно росту туловища; между шириной трахеи и окружностью груди во всех возрастах сохраняются почти постоянные взаимоотношения. Поперечное сечение трахеи у детей первых месяцев жизни напоминает эллипс, в последующих возрастах -- круг.
Слизистая трахеи нежна, богата кровеносными сосудами и сравнительно суха вследствие недостаточной секреции слизистых железок. Мышечный слой перепончатой части трахеальной стенки развит хорошо даже у новорожденных детей, эластическая ткань находится в сравнительно малом количестве.
Детская трахея мягка, легко сдавливается; под влиянием воспалительных процессов легко наступают стенотические явления. Трахея до некоторой степени подвижна и может под влиянием одностороннего давления (экссудата, опухоли) смещаться.
Бронхи. Правый бронх является как бы продолжением трахеи, левый отходит под большим углом; этим и объясняется более частое попадание инородных тел в правый бронх. Бронхи узки, хрящи их мягки, мышечные и эластические волокна развиты относительно слабо, слизистая оболочка богата сосудами, но относительно суха.
Легкие у новорожденного весят около 50 г, к 6 месяцам вес их удваивается, к году -- утраивается, к 12 годам достигает 10-кратного первоначального веса;
у взрослых легкие весят почти в 20 раз больше, чем при рождении. Правое легкое, как правило, несколько больше левого. У детей раннего возраста легочные щели часто выражены слабо, лишь в виде неглубоких борозд на поверхности легких; особенно часто средняя доля правого легкого почти сливается с верхней. Большая, или главная, косая щель отделяет справа нижнюю долю от верхней и средней долей, а малая горизонтальная проходит между верхней и средней долями. Слева имеется только одна щель.
От роста массы легких надо отличать дифференцировку отдельных клеточных элементов. Основной анатомо-гистологической единицей легкого является ацинус, имеющий, однако, у детей до 2 лет сравнительно примитивный характер. С 2 до 3 лет энергично развиваются бесхрящевые мышечные бронхи; с 6--7-летнего возраста гистоструктура ацинуса в основном совпадает с таковой у взрослого; попадающиеся еще иногда саккулюсы (sacculus) не имеют уже мышечного слоя. Интерстициальная (соединительная) ткань у детей отличается рыхлостью, богата лимфатическими и кровеносными сосудами. Детское легкое бедно эластической тканью, особенно в окружности альвеол.
Эпителий альвеол у не дышавших мертворожденных - кубический, у дышавших новорожденных и у более старших детей -- плоский.
Дифференцировка детского легкого, таким образом, характеризуется количественными и качественными изменениями: уменьшением респираторных бронхиол, развитием альвеол из альвеолярных ходов, увеличением емкости самих альвеол, постепенным обратным развитием внутрилегочных соединительнотканных Прослоек и нарастанием эластических элементов.
Объем легких уже дышавших новорожденных составляет 70 см3, к 15 годам объем их увеличивается в 10 раз и у взрослых - в 20 раз. Общий рост легких происходит главным образом за счет увеличения объема альвеол, тогда как число последних остается более или менее постоянным.
Дышащая поверхность легких у детей относительно больше, чем у взрослых; контактная поверхность альвеолярного воздуха с системой сосудистых легочных капилляров с возрастом относительно уменьшается. Количество крови, протекающей через легкие в единицу времени, у детей больше, чем у взрослых, что создает у них наиболее благоприятные условия для газообмена.
Дети, особенно раннего возраста, склонны к легочным ателектазам и гипостазам, возникновению которых благоприятствует богатство легких кровью и недостаточное развитие эластической ткани.
Средостение у детей относительно больше, чем у взрослых; в верхней своей части оно заключает трахею, крупные бронхи, зобную железу и лимфатические узлы, артерии и крупные нервные стволы, в нижней его части находятся сердце, сосуды и нервы.
Лимфатические узлы. Различают следующие группы лимфатических узлов в легких: 1) трахеальные, 2) бифуркационные, 3) бронхо-пульмональные (у места вхождения бронхов в легкие) и 4) узлы больших сосудов. Указанные группы лимфатических узлов связаны лимфатическими путями с легкими, медиастинальными и надключичными узлами (рис. 49).
Грудная клетка. Относительно большие легкие, сердце и средостение занимают относительно больше места в детской грудной клетке и предопределяют некоторые ее особенности. Грудная клетка все время находится как бы в состоянии вдоха, тонкие межреберья сглажены, а ребра довольно сильно вдавливаются в легкие.
Ребра у детей наиболее раннего возраста стоят почти перпендикулярно позвоночнику, и увеличение емкости грудной клетки за счет поднятия ребер почти невозможно. Этим и объясняется диафрагмальный характер дыхания в данном возрасте. У новорожденных и детей первых месяцев жизни передне-задний и боковой диаметры грудной клетки почти равны, а эпигастральный угол -- очень тупой.
С возрастом ребенка поперечное сечение грудной клетки принимает овальную или почкообразную форму.
Фронтальный диаметр увеличивается, сагиттальный относительно уменьшается, и значительно усиливается кривизна ребер; эпигастральный угол становится более острым.
Эти соотношения характеризуются грудным показателем (процентное соотношение между передне-задним и поперечным диаметрами грудной клетки): у плода раннего эмбрионального периода он равен 185, у новорожденного--90, к концу года--80, к 8 годам -- 70, после пубертатного периода он снова несколько увеличивается и колеблется около 72--75.
Угол между реберной дугой и медиальным сечением грудной клетки у новорожденного равен приблизительно 60°, к концу 1-го года жизни--45°, в возрасте 5 лет--30°, в 15 лет--20° и после окончания периода полового созревания--около 15°.
Меняется с возрастом и положение грудины; верхний край ее, лежащий у новорожденного на уровне VII шейного позвонка, к 6--7 годам опускается до уровня II--III грудных позвонков. Купол диафрагмы, достигающий у грудных детей верхнего края IV ребра, с возрастом опускается несколько ниже.
Из изложенного видно, что грудная клетка у детей постепенно из инспираторного положения переходит в экспираторное, что и является анатомической предпосылкой для развития торакального (реберного) типа дыхания.
Строение и форма грудной клетки могут значительно видоизменяться в зависимости от индивидуальных особенностей ребенка. На форме грудной клетки у детей особенно легко сказываются перенесенные заболевания (рахит, плеврит) и различные отрицательные воздействия окружающей среды. Возрастные анатомические особенности грудной клетки обусловливают и некоторые физиологические особенности дыхания детей в различные периоды детства.
Первое дыхание новорожденного. В период внутриутробного развития у плода газообмен совершается исключительно за счет плацентарного кровообращения. В конце этого периода у плода появляются правильные внутриматочные дыхательные движения, указывающие на способность дыхательного центра реагировать на раздражение. С момента рождения ребенка прекращается газообмен за счет плацентарного кровообращения и начинается легочное дыхание.
Физиологическим возбудителем дыхательного центра являются недостаток кислорода и углекислота, повышенное накопление которой с момента прекращения плацентарного кровообращения и является причиной первого глубокого вдоха новорожденного; возможно, что причиной первого вдоха надо считать не столько избыток в крови новорожденного углекислоты, а главным образом недостаток в ней кислорода.
Первый вдох, сопровождаемый первым криком, в большинстве случаев появляется у новорожденного сразу -- как только заканчивается прохождение плода по родовым путям матери. Однако в тех случаях, когда ребенок появляется на свет с достаточным запасом кислорода в крови или имеется несколько пониженная возбудимость дыхательного центра, проходит несколько секунд, а иногда даже и минут, пока не появится первое дыхание. Эта кратковременная задержка дыхания носит название апноэ новорожденного.
После первого глубокого вдоха у здоровых детей устанавливается правильное и большей частью довольно равномерное дыхание; отмечаемая в некоторых случаях в течение первых часов и даже дней жизни ребенка неравномерность дыхательного ритма обычно быстро выравнивается.
Частота дыхательных движений у новорожденных около 40--60 в минуту; с возрастом дыхание становится более редким, постепенно приближаясь к ритму взрослого. По нашим наблюдениям, частота дыханий у детей следующая.
Возраст детей
До 8 лет у мальчиков дыхание чаще, чем у девочек; в препубертатном периоде девочки по частоте дыхания обгоняют мальчиков, и уже во все последующие годы дыхание у них остается более частым.
Для детей характерна легкая возбудимость дыхательного центра: легкие физические напряжения и психическое возбуждение, незначительные повышения температуры тела и окружающего воздуха почти всегда вызывают значительное учащение дыхания, а иногда и некоторое нарушение правильности дыхательного ритма.
На одно дыхательное движение у новорожденных в среднем приходится 2"/2 --3 пульсовых удара, у детей конца 1-го года жизни и более старших --3--4 удара и, наконец, у взрослых -- 4--5 сердечных сокращений. Эти соотношения обычно сохраняются при учащении пульса и дыхания под влиянием физических и психических нагрузок.
Объем дыхания. Для оценки функциональной способности органов дыхания обычно учитывают объем одного дыхательного движения, минутный объем дыхания и жизненную емкость легких.
Объем каждого дыхательного движения у новорожденного в состоянии спокойного сна равен в среднем 20 см3,у месячного ребенка он повышается приблизительно до 25_см3, к концу года достигает 80 см3, к 5 годам--около 150 см3 к 12 годам -- в среднем около, 250 см3 и к 14--16 годам повышается до 300--400 см3; впрочем, эта величина, по-видимому, может колебаться в довольно широких индивидуальных пределах, так как данные различных авторов сильно расходятся. При крике объем дыхания резко увеличивается -- в 2--3 и даже 5 раз.
Минутный объем дыхания (объем одного дыхания, умноженный на число дыхательных движений) с возрастом быстро увеличивается и приблизительно равняется у новорожденного 800-900 см3, у ребенка в возрасте 1 месяца--1400 см3, к концу 1-го года -- около 2600 см3, в возрасте 5 лет--около 3200 см3 и в 12--15 лет -- около 5000 см3.
Жизненная емкость легких, т. е. количество воздуха, максимально выдыхаемого после максимального вдоха, может быть указана только в отношении детей, начиная с 5--6 лет, так как самая методика исследования требует активного участия ребенка; в 5-- 6 лет жизненная емкость колеблется около 1150 см3, в 9--10 лет--около 1600 см3 и в 14--16 лет--3200 см3. У мальчиков жизненная емкость легких больше, чем у Девочек; наибольшая емкость легких бывает при торакоабдоминальном дыхании, наименьшая -- при чисто грудном.
Тип дыхания меняется в зависимости от возраста и пола ребенка; у детей периода новорожденности преобладает диафрагмальное дыхание при незначительном участии реберной мускулатуры. У детей грудного возраста выявляется так называемое грудно-брюшное дыхание с преобладанием диафрагмального; экскурсии грудной клетки слабо выражены в верхних ее частях и, наоборот, гораздо сильнее--в нижних отделах. С переходом ребенка из постоянного горизонтального положения в вертикальное изменяется и тип дыхания; оно в этом возрасте (начало 2-го года жизни) характеризуется комбинацией диафрагмального и грудного дыхания, причем в одних случаях преобладает одно, в других--другое. В возрасте 3--7 лет в связи с развитием мускулатуры плечевого пояса все отчетливее выявляется грудное дыхание, начинающее определенно доминировать над диафрагмальным.
Первые различия типа дыхания в зависимости от пола начинают отчетливо сказываться в возрасте 7--14 лет; в препубертатный и пубертатный периоды у мальчиков вырабатывается главным образом брюшной тип, а у девочек - грудной тип дыхания. Возрастные изменения типа дыхания предопределяются указанными выше анатомическими особенностями грудной клетки детей в различные периоды жизни.
Увеличение емкости грудной клетки за счет поднятия ребер у детей грудного возраста почти невозможно вследствие горизонтального положения ребер; оно становится возможным в более поздние периоды, когда ребра несколько опускаются книзу и кпереди и при поднимании их происходит увеличение передне-заднего и бокового размеров грудной клетки.
Особенности регуляции дыхания
Как известно, акт дыхания регулируется дыхательным центром, деятельность которого характеризуется автоматичностью и ритмичностью. Дыхательный центр располагается в средней трети продолговатого мозга по обе стороны от средней линии. Возбуждение, ритмично зарождающееся в клетках дыхательного центра, по центробежным (эфферентным) нервным путям передается дыхательной мускулатуре. Различные раздражения, воздействующие на экстеро - и интерорецепторы организма человека, по центростремительным путям поступают к дыхательному центру и влияют на возникающие в нем процессы возбуждения и торможения; особенно велика роль импульсов, поступающих со стороны самих легких при раздражении многочисленных рецепторов, заложенных в бронхиолах и альвеолах;
возбуждение, возникающее при вдохе в этих интерорецепторах, по волокнам блуждающего нерва передается к дыхательному центру и тормозит его деятельность; заторможенный центр не посылает возбуждающих импульсов к дыхательным мышцам, и они расслабляются, наступает фаза выдоха; в спавшемся легком афферентные окончания блуждающего нерва не возбуждаются, следовательно, устраняется поступающее по его волокнам тормозящее влияние, дыхательный центр снова возбуждается, возникающие импульсы поступают к дыхательной мускулатуре и наступает новый вдох; происходит саморегуляция: вдох вызывает выдох, а последний вызывает вдох. Конечно, сказывается влияние и состава альвеолярного воздуха.
Следовательно, регуляция дыхания и у детей осуществляется главным образом нервно-рефлекторным путем. Раздражение окончаний центростремительных нервов кожи, мышц, сосудистых рефлексогенных зон, окончаний синокаротидного нерва и т. д. таким же рефлекторным путем оказывает влияние на ритм и глубину дыхания. Состав крови, содержание в ней кислорода и углекислоты, реакция крови, накопление в ней молочной кислоты или различных патологических продуктов обмена сказываются также на функции дыхательного центра; эти раздражения могут передаваться к нему в результате влияния состава крови на рецепторы, заложенные в стенках самих сосудов, а также в результате и непосредственного воздействия на дыхательный центр состава омывающей его крови (гуморальное влияние).
На функцию дыхательного центра продолговатого мозга оказывает постоянное регулирующее влияние кора головного мозга. Ритм дыхания и глубина его меняются под влиянием различных эмоциональных моментов; взрослый человек и более старшие дети могут произвольно изменять и глубину и частоту дыхания, на некоторое время могут задерживать его. В экспериментах на животных и наблюдениями у людей доказана возможность условно рефлекторных влияний на дыхание. Все это говорит о регулирующей роли коры головного мозга. У детей наиболее раннего возраста часто приходится наблюдать нарушения ритма дыхания, даже кратковременную полную остановку дыхания, например у недоношенных детей, что надо объяснить морфологической незрелостью у них центральной и периферической нервной системы и, в частности, коры головного мозга. Легкое нарушение ритма дыхания во сне и у более старших детей надо объяснить своеобразием взаимоотношений коры и подкорковой области головного мозга.
Регулирующая роль центральной нервной системы обеспечивает целостность организма и объясняет зависимость дыхания от функции других органов -- системы кровообращения, пищеварения, системы крови, процессов обмена веществ и т. д. Тесная зависимость функции одних органов от функции других особенно отчетливо сказывается у детей с менее совершенной регуляцией кортико-висцеральных связей.
Защитные рефлексы со слизистых оболочек дыхательных путей-чихание и кашель--выражены, хотя и менее отчетливо, уже у детей периода новорожденности.
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.
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.
Все дыхательные пути у ребенка имеют значительно меньшие размеры и более узкие просветы, чем у взрослого. Особенностями строения у детей первых лет жизни являются следующие: 1) тонкая, легкоранимая сухая слизистая с недоразвитием желез, сниженной продукцией иммуноглобулина A и недостаточностью сурфактанта; 2) богатая васкуляризация подслизистого слоя, представленного рыхлой клетчаткой и содержащего мало эластических элементов; 3) мягкость и податливость хрящевого каркаса нижних отделов дыхательных путей, отсутствие в них и эластической ткани.
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. Пещеристая ткань развивается к 8 - 9 годам, поэтому носовые кровотечения у маленьких детей редки и обусловлены патологическими состояниями.
Придаточные пазухи сформированы лишь гайморовы пазухи; лобная и решетчатая представляют собой незамкнутые выпячивания слизистой, 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.
Глотка относительно широкая, небные миндалины при рождении отчетливо видны, их крипты и сосуды развиты слабо, что объясняет редкие заболевания ангиной на первом году жизни. К концу первого года лимфоидная ткань миндалин нередко гиперплазируется, особенно у детей с диатезами. Барьерная их функция в этом возрасте низкая, как у лимфатических узлов.
Надгортанник. 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 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. Щитовидные хрящи образуют у маленьких детей тупой угол, который после 3 лет становится у мальчиков более острым. С 10 лет формируется мужская гортань. Истинные голосовые связки у детей короче, 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). 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 рождению сформировано. С ростом число ветвей не меняется. Их основу составляют хрящевые полукольца, не имеющие замыкающей эластической пластинки, соединенные фиброзной перепонкой. 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 и трахея, выстланы цилиндрическим эпителием, мерцательный аппарат которого формируется уже после рождения ребенка. Моторика бронхов недостаточна из-за недоразвития мышц и мерцательного эпителия. Незаконченная миелинизация блуждающего нерва и недоразвитие дыхательной мускулатуры способствуют слабости кашлевого толчка у маленького ребенка.
Легкие имеют сегментарное строение. Структурной единицей является ацинус, но терминальные бронхиолы заканчиваются не гроздью альвеол, как у взрослого, а мешочком. 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. Склонность к ателектазу усиливается из-за дефицита сурфактанта. 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 ДН.
Плевральная полость легко растяжима в связи со слабым прикреплением париетальных листков. Висцеральная плевра, особенно относительно толстая, рыхлая, складчатая, содержит ворсинки, наиболее выраженные в синусах и междолевых бороздах. В этих участках имеются условия для более быстрого возникновения инфекционных очагов.
Корень легкого. Состоит из крупных бронхов, сосудов и лимфатических узлов. Корень является составной частью средостения. Последнее характеризуется легкой смещаемостью и нередко является местом развития воспалительных очагов.
Диафрагма. В связи с особенностями грудной клетки диафрагма играет у маленького ребенка большую роль в механизме дыхания, обеспечивая глубину вдоха. Слабостью ее сокращений объясняется поверхностное дыхание новорожденного.
Основные функциональные особенности: 1) глубина дыхания, абсолютный и относительный объемы дыхательного акта у значительно меньше, чем у взрослого. 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 дыхательного акта. Неустойчивость ритма и короткие апноэ у новорожденных связаны с незаконченной дифференцировкой дыхательного центра;
3) газообмен осуществляется более энергично, чем у взрослых, благодаря богатой васкуляризации легких, скорости кровотока, высокой диффузионной способности. В то же время функция внешнего дыхания нарушается очень быстро из-за недостаточных экскурсий легких и расправления альвеол. Тканевое дыхание осуществляется при более высоких затратах энергии, чем у взрослых, и легко нарушается с формированием метаболического ацидоза из-за нестабильности ферментных систем.