«ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА У ДЕТЕЙ 2-3 ЛЕТ И ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ»

На втором году жизни с развитием речи начинает формироваться произвольная регуляция частоты и глубины дыхания, а к 4–6 годам дети могут сами или по инструкции старших произвольно задерживать дыхание и изменять его частоту и глубину. В процессе роста и развития организма совершенствуются также регуляторные механизмы изменения дыхания при мышечной работе, в частности, вырабатываются условно-рефлекторные приспособительные реакции при выполнении физической нагрузки. Структурные особенности легких детей различного возраста определяют их функциональные характеристики. Особенно усиленный рост и совершенствование органов дыхания наблюдаются в пубертатном периоде. Органы дыхательной системы постепенно растут, приспосабливаясь к общему росту тела, и в частности грудной клетки. Наиболее выраженные возрастные изменения функций этих органов связаны с типом дыхания и «переломом» голоса. К началу периода полового созревания объем легких увеличивается в 10 раз, а к концу – в 20 раз по сравнению с объемом легких новорожденного. 

При физической нагрузке увеличение легочной вентиляции у детей осуществляется за счет учащения дыхания, а не за счет увеличения глубины дыхания, поэтому эффективность такого дыхания ниже, чем у взрослых. 

Наибольшая кислородная емкость крови, меньшая утилизация кислорода приводят к тому, что у детей и подростков при физической нагрузке кровообращение не столь эффективно в отношении доставки кислорода к тканям, как у взрослых. Механизмы обеспечения кислородом организма детей при мышечной деятельности менее эффективны и менее экономичны, нежели у взрослых.

С возрастом повышаются эффективность и экономичность кислородного обеспечения организма, но в период полового созревания эти показатели снижаются, значительно ухудшается качество их регулирования. Последнее особенно проявляется при физической нагрузке. Дыхательная система детей заканчивает свое созревание и достигает по всем показателям уровня взрослого человека к 18–20 годам.

Лобные пазухи вплоть до 6-летнего возраста детей развиваются медленно. В возрасте 7-15 лет развитие этих пазух ускоряется, так что у 15-летних подростков их величина почти достигает величины взрослых. Левая лобная пазуха бывает больше правой, а у мальчиков размеры пазух бывают больше, чем у девочек. Пазухи основной (клиновидной) кости растут главным образом в период от 7 до 14 лет и к концу пубертатного периода по сравнению с младшим детским возрастом увеличиваются в 10–15 раз. В постпубертатном периоде они увеличиваются в весьма незначительной степени. Верхнечелюстная пазуха развивается быстро до 5-летнего возраста, после чего в период от 5 до 15 лет ее развитие замедляется. У 15-летних подростков верхнечелюстные пазухи достигают максимальной ширины, а в возрасте 20 лет – максимальной высоты. Левая пазуха бывает больше правой, а у мальчиков размеры пазухи больше, чем у девочек.

У грудных детей дно носовой полости образует с задней стенкой глотки тупой угол. В возрасте 13-15 лет этот угол становится прямым.

Лимфатическое глоточное кольцо Валдейера с функциональной точки зрения относится к дыхательному тракту. В пубертатном возрасте аденоидные вегетации у большинства детей находятся в стадии выраженной инволюции. Небные миндалины начинают развиваться позже аденоидных вегетации, но растут они довольно быстро. В возрасте от 6 до 15 лет в развитии миндалин не наблюдается уже никаких различий. Существует обратно пропорциональная зависимость между развитием миндалин и внутренней секрецией. Вероятно, на миндалины оказывают влияние передняя доля гипофиза и надпочечники. Если в пубертатном возрасте повышается деятельность этих желез, то наступает уменьшение гипертрофированных миндалин. Боковые лимфатические валикиглотки развиваются медленнее; окончательных размеров они достигают к концу пубертатного периода.

У детей гортань относительно уже, чем у взрослых, и расположена выше. До 5 лет она растет сравнительно медленно и ее размеры и форма одинаковы у мальчиков и девочек, после чего ее развитие приостанавливается до начала пубертатного периода. Однако затем происходит ее быстрое развитие, более выраженное у мальчиков, главным образом в вертикальном направлении, так что подъязычная кость смещается книзу. В период, непосредственно предшествующий началу пубертатного ускорения роста, подъязычная кость расположена у каудального края нижней челюсти. Длина голосовых связок у новорожденного равна приблизительно 0,42-0,45 см. У мальчиков в возрасте 16 лет она составляет 1,65 см, у девочек – 1,50 см.

В процессе развития трахея опускается на 2 позвонка ниже своего первоначального положения, что соответствует опусканию диафрагмы. Наиболее быстро опускание происходит в возрасте 10-11 лет, заканчиваясь к 12–13 годам.

Бронхи узкие и длинные, имеют относительно мало разветвлений. Слизистая оболочка их богата сосудами и легко набухает. Эластические свойства легких, особенно у детей раннего возраста, выражены слабо. Они формируются постепенно.

Между диаметром трахеи и диаметрами правого и левого бронхов существует определенное соотношение. Обычно оно равно 100:84:70. Просвет главных бронхов у детей в возрасте 9–10 лет относительно меньше просвета трахеи. Диаметр трахеи равен сумме диаметров обоих главных бронхов. В период полового созревания диаметр обоих главных бронхов быстро увеличивается, так что сумма их диаметров у подростков в среднем на 20%, а у взрослых на 4% больше диаметра трахеи. Между увеличением объема легких и главных бронхов не существует никакого параллелизма. Диаметр терминальных бронхиол у новорожденных равен 0,1 мм, у подростков – 0,2 мм.

От рождения ребенка до 5 лет происходят усиленный рост легких и дифференцировка их отдельных элементов (масса легкого у новорожденного – 50 г, у взрослого – 1 кг). От 3 до 7 лет по сравнению с предыдущими периодами темпы роста легких несколько снижаются. Грудная клетка еще имеет форму усеченного конуса, ребра приподняты и не опускаются так низко, как у взрослых. С возрастом передняя часть грудной клетки вместе с диафрагмой и брюшной полостью опускается книзу. Процесс дифференцировки бронхов мышечного типа заканчивается к 7-8 годам. К этому времени формируется и структура ацинуса. Развитие альвеолярных ходов осуществляется путем ветвления бронхиол. Параллельно с увеличением альвеолярной поверхности увеличивается число капилляров малого круга кровообращения. До 7 лет альвеолярная поверхность увеличивается за счет повышения числа альвеол, которое к 8 годам становится таким же, как у взрослого.

В пубертатном возрасте гистологическая структура легких подобна структуре у взрослых. Соотношение массы правого и левого легкого 4:3. В пубертатном периоде рост легких пропорционален общему росту организма. В препубертатном и пубертатном периодах разрастается промежуточная соединительная ткань и увеличиваются размеры (но не количество) ацинусов. В легких отмечается нарастание эластических и мышечных волокон гладкой мускулатуры (главным образом в стенках альвеол и межальвеолярных пространствах). Легочное кровообращение у подростков такое же, как у взрослых. Сеть лимфатических сосудов в пубертатном возрасте редеет, уменьшаются число путей оттока лимфы, величина и число лимфатических узлов.

Увеличение объема легких в пубертатном периоде происходит за счет увеличения объема альвеол, а не их числа. Окончательных размеров альвеолы достигают в период между 15–18 годами. С ростом и развитием легкого изменяется, естественно, и внешнее дыхание ребенка.

На ранних этапах онтогенеза характерными чертами дыхания являются частый и не очень стабильный его ритм, относительно равное распределение времени между вдохом и выдохом, относительно низкая скорость воздушного потока, короткие дыхательные паузы, небольшой дыхательный объем.

Отношение числа дыханий к числу сердечных сокращений составляет у новорожденного 1:2, в 1 год – 1:3, у взрослого – 1:4.

Частота дыхания зависит от возраста ребенка: чем он меньше, тем частота дыхания больше. В течение первого года жизни ребенок находится как бы в состоянии физиологической одышки. Затем частота дыхания постепенно уменьшается и в возрасте 5-7 лет составляет 25 в минуту, 10–12 лет – 20-22, у подростков 13-15 лет – 19-20 в минуту и только в возрасте 18-20 лет приближается к частоте дыхания взрослого человека – 16-18 раз в минуту.

Частота дыхания у мальчиков до 8 лет несколько больше, чем у девочек. К периоду полового созревания частота дыхания у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется всю жизнь. Существует определенная пропорция между частотой дыхания и пульсом. На первом году жизни она равна 1:2,5, в пубертатном возрасте – 1:4.

Дыхательный объем в конце первого года жизни составляет 70 мл, а к 5 годам удваивается. До 8 лет величина вентиляции легких у мальчиков и девочек примерно одинакова. Дыхательный объем в этом возрасте составляет 180 мл, в 14 лет – 300 мл; нормы взрослого (6-8 м³) он достигает в 16-17 лет. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) точно определяется только с 4-6 лет, так как у ребенка более раннего возраста произвольная регуляция глубины дыхания несовершенна; она начинается вместе с развитием речи. У 4-летнего ребенка ЖЕЛ равна 1100 мл, а к 13 годам она удваивается, нормы взрослого (4000-5000 мл) достигает в 17-18 лет.

У детей из-за большой частоты дыхания минутный объем воздуха в пересчете на 1 кг массы тела значительно больше, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем выше этот показатель. У грудных детей он в 2 раза больше, чем у подростков и юношей. Минутный объем воздуха в возрасте 1 года равен 2,5 м³, в 8 лет – 4-4,5 м³ и остается примерно таким же до 12 лет; нормы у взрослого (6-9 м³) он достигает в возрасте 16-17 лет.

Следует также отметить, что энергия, затрачиваемая на вентиляцию 1 м³ воздуха, у детей значительно больше, чем у взрослых (например, в возрасте 8 лет приблизительно в 2,5 раза). С возрастом эти затраты из-за расширения воздухоносных путей и увеличения растяжимости легкого уменьшаются, что обусловливается увеличением количества и размеров альвеол, уменьшением силы поверхностного натяжения.

Тип дыхания в первом полугодии жизни преимущественно брюшной (диафрагмальный). Грудной (легочный) тип дыхания затруднен, так как верхние ребра, рукоятка грудины, ключицы и весь плечевой пояс расположены высоко. Ребра занимают почти горизонтальное положение. Дыхательная мускулатура грудной клетки слаба. С момента, когда ребенок все чаще занимает вертикальное положение и начинает ходить, дыхание становится грудобрюшным. С 3-7 лет в связи с развитием мышц плечевого пояса грудной тип дыхания начинает преобладать над брюшным. Половые различия в типе дыхания начинают выявляться с 7–8-летнего возраста и полностью формируются к 14-17 годам. У девушек наблюдается грудной, а у юношей – брюшной тип дыхания. Однако у некоторых девушек в период созревания отчасти преобладает брюшное дыхание. В таких случаях оно наблюдается у них и в зрелом возрасте.

В альвеолярном воздухе у детей парциальное давление О₂ выше, а СО₂ ниже, чем у взрослых, что объясняется более интенсивной вентиляцией легких. Градиент парциального давления и напряжения кислорода, обеспечивающего его диффузию, у детей больше, чем у взрослых. Напряжение О₂ в венозной крови у детей 5-летнего возраста около 35 мм рт.ст. (у взрослых – 40 мм рт.ст.).

Газовый состав выдыхаемого воздуха у детей в возрасте до 3 лет существенно отличается от такового у взрослых. Процентное содержание кислорода в выдыхаемом воздухе тем выше, чем младше ребенок. Так, у месячного ребенка оно равно 18,5%, у 3-летнего – 18%, у взрослого – 16%. Процентное содержание СО₂ в выдыхаемом воздухе меньше всего у самых маленьких детей. В возрасте 1 мес. оно равно 2 %, затем постепенно нарастает и к 16–17 годам достигает нормы взрослого человека (4,5 %).

В легких детей условия для газообмена лучше взрослых, так как диффузионная поверхность относительно массы и поверхности тела и объемная скорость движения крови по сосудам легких больше, чем у взрослых. Широкая сеть капилляров легких ребенка обеспечивает относительно большую поверхность соприкосновения крови с альвеолярным воздухом. Однако процент извлечения О₂ из альвеолярного воздуха кровью ребенка значительно меньше, чем у взрослого.

Например, у 3-летнего ребенка этот показатель равен 3%, у взрослого – 4,9%, что объясняется меньшей кислородной емкостью крови детей. Однако дети не страдают от недостатка кислорода, что объясняется особенностями транспорта газов в этом возрасте.

Особенности регуляции дыхания у детей определяются незрелостью ЦНС и дыхательного центра, а также незрелостью сосудистых рефлексогенных зон, и в первую очередь аортальной и синокаротидных. Возбудимость дыхательного центра у детей снижена. С годами она повышается и к школьному возрасту становится такой же, как у взрослых.