Дыхательная система ребенка состоит из воздухоносных путей и респираторного отдела. Важнейшая функция дыхательной системы - функция внешнего дыхания. Носовые ходы, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы обеспечивают поступление воздуха к респираторному отделу лёгких. В альвеолах происходит обмен газов, а кровеносная система доставляет кислород к клеткам, где и происходит тканевое дыхание.
Анатомо-физиологические особенности системы дыхания
Глотка и гортань у детей
Глотка у новорождённого сравнительно узкая. Лимфоидное кольцо развито слабо. После года нёбные миндалины выходят за пределы дужек, но крипты в них развиты слабо, поэтому ангиной дети раннего возраста болеют редко. Значительно чаще у детей выявляют разрастание носоглоточной лимфоидной ткани (аденоиды), что затрудняет нормальное носовое дыхание ребёнка. Длительно существующие аденоиды приводят к формированию характерного "аденоидного лица": постоянно открытый рот, отсутствие носового дыхания, некоторая одутловатость лица.
Гортань у детей имеет воронкообразную форму, относительно узкая, её хрящи нежные и податливые. Голосовые связки короче, чем у взрослых, что определяет характер голоса. До 3 лет форма гортани одинакова у мальчиков и девочек. Затем у мальчиков угол соединения пластинок щитовидного хряща становится острее, чем у девочек. Со временем голосовые связки значительно удлиняются (особенно к 10-12 годам). Узкий просвет, богатая васкуляризация и склонность слизистой оболочки к отёку обусловливают склонность маленьких детей к стенозирующим ларингитам.
Гортань у новорожденного ребенка расположена относительно высоко, на три позвонка выше, чем у взрослого; голосовая щель находится на уровне III шейного позвонка. Анатомические взаимоотношения языка надгортанника и гортани усложняют проведение прямой ларингоскопии и интубации трахеи и могут затруднять использование изогнутого клинка Макинтоша. Надгортанник относительно длиннее и шире, чем у взрослых и располагается под углом в 45О к продольной оси. Поэтому, не приподняв клинком ларингоскопа надгортанник, невозможно увидеть голосовую щель.
Грудная клетка у детей
Грудная клетка новорождённого имеет более округлую форму, чем у детей старшего возраста: сагиттальный размер почти равен поперечному. С возрастом передне-задний размер постепенно уменьшается. Внутренняя поверхность грудной клетки покрыта париетальной плеврой, прилегающей к рёбрам, диафрагме и переходящей на средостение. Каждое лёгкое заключено в отдельный висцеральный плевральный мешок. Плевральная полость содержит небольшое количество жидкости, облегчающей движения лёгких при вдохе и выдохе. При патологических состояниях плевральная полость может содержать газ (пневмоторакс) или жидкость (плевральный выпот), кровь (гемоторакс) или гной (пиоторакс, эмпиема). Воспаление плевры вызывает болезненность во время дыхания.
У маленьких детей, в отличие от взрослых, рёбра соединены с позвоночником более горизонтально (почти под прямым углом). Эпигастральный угол тупой. Эти особенности в сочетании со слабостью дыхательной мускулатуры объясняют малую экскурсию грудной клетки и поверхностный характер дыхания. Особенности анатомического строения грудной клетки обусловливают преимущественно диафрагмальный характер дыхания у новорождённых и детей первых месяцев жизни. У новорождённых диафрагма сокращается медленнее и слабее, чем у детей более старшего возраста.
С ростом ребёнка поперечное сечение грудной клетки принимает овальную форму. Увеличивается её фронтальный размер, сагиттальный относительно уменьшается. Увеличивается кривизна рёбер. Эпигастральный угол становится более острым. Развиваются эластические структуры лёгочной ткани, повышается эффективность вентиляции.
Грудная клетка маленького ребенка более эластична, чем у взрослого, поэтому при обструкции дыхательных путей у ребенка раньше возникают выраженные втяжения уступчивых мест. Ребенок не может создать необходимое для расправления легких отрицательное внутриплевральное давление, в связи с чем ограничивается возможность увеличения дыхательного объема, раньше возникает экспираторное закрытие дыхательных путей.
Особенности строения органов дыхания у новорожденного
Неспособность ребенка к значительному увеличению объема вентиляции также связана с более горизонтальным, чем у взрослого расположением ребер и меньшей кривизной купола диафрагмы, являющейся основной дыхательной мышцей. Состав мышечных волокон новорожденного и взрослого также значительно различаются. Волокна I типа (медленно сокращающиеся, устойчивые к усталости) составляют у недоношенного ребенка всего 10%, у доношенного - 30% и только после года их количество приближается к уровню взрослого (55%).
Архитектоника нижних дыхательных путей у взрослого и ребенка практически не различается.
У младенца, родившегося в срок, имеется примерно 24 млн. альвеол, к 3-м месяцам их количество утраивается, к году возрастает в 5-6 раз (300-600 млн. у взрослого). Общая газообменная поверхность легких у новорожденного в 20 раз меньше, чем у взрослого, что примерно соответствует соотношению масс тела.
Органы дыхания у детей
Что представляют собой органы дыхания у детей?
Трахея и бронхи у детей
Трахея новорождённого имеет воронкообразную форму. Её каркас состоит из 14-16 хрящевых полуколец, соединённых сзади фиброзной перепонкой (вместо эластической замыкающей пластины у взрослых). Диаметр трахеи меняется в течение дыхательного цикла, а также во время кашля. Мягкость хрящей гортани, слабое развитие эластической ткани и большая подвижность могут приводить к её щелевидному спадению и возникновению шумного храпящего дыхания (стридор).
Бронхиальное дерево к рождению сформировано. Основу бронхов составляют хрящевые полукольца, соединённые фиброзной перепонкой. Трахея разделяется на правый и левый главные бронхи. Правый главный бронх составляет меньший угол с трахеей, чем левый, поэтому при аспирации инородное тело чаще попадает в правый бронх.
Слизистая оболочка бронхов и бронхиол нежная, богата кровеносными сосудами, покрыта тонким слоем слизи, выстлана цилиндрическим мерцательным многорядным эпителием, обеспечивающим эвакуацию слизи.
У новорождённых дыхательные пути содержат очень мало гладкой мускулатуры, но у детей 4-5 мес мышечная ткань уже достаточно развита. Из-за недоразвитости мышечной и эластической тканей у детей раннего возраста явления спазма бронхов менее выражены; бронхиальная обструкция связана в основном с отёком слизистой оболочки и продукцией вязкого секрета.
Наиболее узким местом дыхательных путей является трахея в области перстневидного хряща. Утолщение слизистой оболочки в этом месте на 1 мм (например, при катаральном воспалении) уменьшает просвет дыхательных путей на 75% у новорожденных и только на 20% у детей старшего возраста. Именно по этому отек слизистых оболочек у маленьких детей очень опасен и может быстро привести практически полной обструкции дыхательных путей.
Трахея у новорожденного ребенка длиной около 5 см, поэтому требуется особая аккуратность при введении и фиксации интубационной трубку. Стенки трахеи довольно мягкие и могут быть сдавлены пальцами анестезиолога даже при наложении лицевой маски.
Лёгкие у детей
Лёгкие у детей, как и у взрослых, имеют сегментарное строение, однако ацинусы недостаточно развиты. К рождению лёгкие содержат около 60 млн первичных альвеол, их количество интенсивно увеличивается в первые 2 года жизни. Затем скорость роста замедляется, и к 8-12 годам количество альвеол достигает приблизительно 375 млн, что соответствует количеству альвеол у взрослых.
Лёгкие у детей раннего возраста богаты соединительной тканью, имеют обильное кровоснабжение, эластическая ткань развита слабо. В силу этого лёгкие маленького ребёнка менее воздушны и более полнокровны, чем у взрослого. Эти факторы предрасполагают к обструкции и развитию ателектазов. Лёгкость развития ателектазов обусловлена также небольшим количеством сурфактанта или малым содержанием в нём лецитина, что характерно для незрелых лёгких. Недостаток сурфактанта - одна из причин нерасправления лёгких у недоношенных детей.
Правое лёгкое имеет 3 доли (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое - 2 (верхнюю и нижнюю). Средней доле правого лёгкого соответствует язычковая доля левого лёгкого. Границы между долями лёгких проходят следующим образом:
- спереди слева расположена верхняя, справа - верхняя и средняя доли (граница между ними проходит по IV ребру);
- сбоку справа определяются 3 доли, слева - 2 доли;
- сзади с обеих сторон расположены верхняя и нижняя доли; граница между ними проходит по линии, проведённой по spina scapulae, до её пересечения с позвоночником.
Таблица. Границы долей лёгкого
| Спереди | Сзади |
| Правое лёгкое: | Правое и левое лёгкие: |
|
|
|
|
| Левое лёгкое: верхняя доля |
В правом лёгком различают 10 сегментов, в левом - 9.
Правое лёгкое: верхушечный сегмент (верхняя доля, 1), задний сегмент (II), передний сегмент (III), латеральный сегмент (IV), медиальный сегмент (V), верхушечный сегмент (нижняя доля, VI), медиальный базальный сегмент (VII), передний базальный сегмент (VIII), латеральный базальный сегмент (IX), задний базальный сегмент (X).
Левое лёгкое: верхушечнозадний сегмент (I+II), передний сегмент (III), верхний язычковый сегмент (IV), нижний язычковый сегмент (V), верхушечный сегмент (нижняя доля, VI), медиальный базальный сегмент (VII), передний базальный сегмент (VIII), латеральный базальный сегмент (IX), задний базальный сегмент (X).
Средостение у детей
Средостение у детей относительно больше, чем у взрослых. В своей верхней части оно заключает трахею, крупные бронхи, артерии, вены, нервы (п. vagus, truncus sympathicus, п. laryngeus recurrens и др.), вилочковую железу и лимфатические узлы. В его нижней части находится сердце.
Корень лёгкого - составная часть средостения, состоит из крупных бронхов, кровеносных и лимфатических сосудов и лимфатических узлов (околотрахеальных, трахеобронхиальных, бронхолёгочных и др.). По сравнению со взрослыми у детей лимфатические узлы лёгких (как и лимфатические узлы других областей) отличаются относительной шириной синусов, богатой васкуляризацией, слабым развитием капсулы и большим количеством крупных клеточных элементов. Все эти особенности благоприятствуют развитию в них воспалительных процессов. Лимфатическая система лёгких у детей раннего возраста развита очень хорошо.
Особенности органов дыхания у детей
Функциональные особенности органов дыхания
Запасы кислорода в организме очень ограничены, их хватает на 5-6 мин. Для обеспечения организма кислородом необходимо дыхание. Под внешним дыханием подразумевают обмен газов между атмосферным воздухом и кровью капилляров межальвеолярных перегородок. Он осуществляется посредством простой диффузии газов через альвеолярнокапиллярную мембрану вследствие разницы давления кислорода во вдыхаемом (атмосферном) воздухе и венозной крови, притекающей по лёгочной артерии в лёгкие из правого желудочка.
Эффективность функции внешнего дыхания зависит от трёх процессов: вентиляции альвеолярного пространства, интенсивности капиллярного кровотока (перфузии) и диффузии газов через альвеолярнокапиллярную мембрану.
В обеспечении адекватной вентиляции участвуют нервная, скелетномышечная и лёгочная системы. Нарушение функций этих систем увеличивает нагрузку на органы дыхания и снижает эффективность их функционирования. Хотя вентиляцию считают непроизвольным процессом, человек может контролировать частоту и глубину дыхания. Непроизвольное дыхание возможно благодаря автоматизму дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге. Деятельность дыхательного центра зависит прежде всего от парциального давления кислорода (ра02) и углекислого газа (раС02) в крови, причём ведущее значение имеет последнее.
В лёгкие поступает кровь из обоих кругов кровообращения. По малому кругу из правого желудочка через лёгочную артерию и сосуды, постепенно уменьшающиеся в диаметре, венозная кровь поступает в межальвеолярные капилляры. Здесь происходит диффузия кислорода и углекислого газа. Кровь отделена от альвеолярного воздуха слоем эндотелиальных клеток, двумя базальными мембранами, плоским альвеолярным эпителием и слоем сурфактанта. Затем через постепенно увеличивающиеся в диаметре сосуды кровь поступает в лёгочные вены и попадает в левое предсердие. Из большого круга кровообращения артериальная кровь через бронхиальные артерии поступает для питания лёгочной ткани.
Диффузия происходит вследствие разности парциального давления кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе и крови. Кислород путём диффузии из альвеол попадает в лёгочные капилляры и транспортируется по всему телу, растворяясь в плазме (около 3%) или соединяясь с НЬ (91%). Транспортная способность крови в значительной степени зависит от концентрации НЬ (каждый грамм НЬ может присоединить 1,34 мл кислорода). Элиминация углекислого газа с кровотоком происходит несколькими путями: в виде бикарбоната и ионов водорода или в комбинации с некоторыми плазматическими белками и НЬ. У новорождённых в течение первых дней жизни концентрация НЬ выше, чем у взрослых, поэтому способность крови связывать кислород у них больше. Это позволяет новорождённому пережить критический период становления лёгочного дыхания. Большое значение имеет и высокое содержание у новорождённого HbF, обладающего более значительным сродством к кислороду, чем дефинитивные НЬ взрослого (НЬА, НЬА2). После установления лёгочного дыхания концентрация HbF в крови ребёнка быстро уменьшается. Однако при гипоксии или анемии происходит компенсаторное увеличение концентрации HbF.
Дыхание (внутреннее и внешнее) играет роль в поддержании КЩС организма. Из лёгких кислород транспортируется к тканям, а от тканей к лёгким транспортируется углекислый газ, образующийся при клеточном метаболизме. Углекислый газ растворяется в крови, образуя бикарбонат и небольшое количество угольной кислоты. В лёгких бикарбонат превращается в углекислый газ и воду, выделяемые с дыханием. Дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге, контролирует содержание кислорода и углекислого газа в крови. При смещении равновесия (например, при гиперкапнии) под влиянием дыхательного центра изменяются частота и глубина дыхания, что приводит к восстановлению нормальных параметров ра02 и раС02.
