Особенности дыхания ребенка

 

 

 

План

1.Газообмен в  легких  у детей

2.Особенности нарушения  внешнего дыхания

3.Регуляция  дыхания

4.Список  литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Газообмен в легких у детей более интенсивен, чем у взрослых. Дыхательный коэффициент у новорожденного, т. е. отношение между объемом выделенной углекислоты и объемом поглощенного кислорода, равен 0,7, тогда как у взрослого он равняется 0,89. В то же время содержание кислорода в выдыхаемом воздухе в раннем детском возрасте в среднем равно 18%, а углекислоты - 2,5%. В дальнейшем процент кислорода в выдыхаемом воздухе непрерывно снижается, а процент углекислоты нарастает. В процессе дыхания у Детей, как и у взрослых, для поддержания нормального газообмена необходимо правильное чередование всех фаз, или этапов, дыхания: 1) внешнего дыхания, под которым подразумевается обмен альвеолярного и атмосферного воздуха, 2) легочного дыхания, т. е. обмена между воздухом легких и кровью (этот процесс связан с физико-химическими законами диффузии газов), 3) тканевого (внутреннего) дыхания, т. е. газообмена между кровью и тканями, а также и других видов обмена.  
 
Данные по газообмену имеют важное значение в патологии и зависят от ряда условий (сдвиги в обменных процессах, пищевой режим ребенка, перенесенные заболевания и т. д.).  
 
Чрезвычайно интересны данные о содержании кислорода в альвеолярном воздухе у детей грудного возраста. Оно колеблется в среднем от 17,7 до 17,16%, тогда как у детей более старшего возраста содержание кислорода в альвеолярном воздухе снижается до 16,4% к 5 годам и до 15% к 15 годам. Наряду с этим содержание углекислоты в альвеолярном воздухе непрерывно повышается от 2,9% в грудном возрасте до 3,85% к 5 годам и до 4,85% к 15 годам.  
   
Это связано с особенностями диффузии газов крови, т. е. поступления С02 из крови и 02 в кровь. Как известно, это движение совершается благодаря разности парциальных Давлений в альвеолярном воздухе и в крови. Парциальные давления в грудном и старшем возрасте имеют различные величины. Так, парциальное давление 02 в альвеолярном воздухе у детей грудного возраста составляет в среднем 120 мм рт. ст., а углекислоты в среднем 21 мм, тогда как в старшем возрасте парциальное давление. 02 значительно ниже: в 15 лет оно составляет 110 мм рт. ст. для кислорода и 38 мм для углекислоты (в среднем).  
 
Таким образом, у детей грудного возраста в альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода больше, а углекислоты меньше, чем у детей старшего возраста, а тем более у взрослых. Такая особенность в первую очередь связана с основными особенностями внешнего дыхания ребенка, т. е. его частотой и поверхностным характером. Наряду с этим обмен газов, в легких ребенка раннего возраста особенно нестоек, и снижение глубины дыхания вследствие патологических процессов в легких или учащение дыхания как реакция на лихорадочное состояние легко вызывает изменение и без того недостаточной вентиляции легких.  
 
Абсолютное поглощение кислорода в раннем детском возрасте также ниже, чем в старшем. В грудном возрасте поглощение кислорода в одну минуту колеблется между 40-70 мл, а в старшем увеличивается в среднем до 200 мл; минутное поглощение кислорода на 1 кг веса в грудном возрасте соответственно составляет в среднем 10 мл, а в старшем - 4 мл, что дает право судить о большем напряжении газового обмена в раннем детском возрасте. Точно так же выделение углекислоты на 1 кг веса в грудном возрасте в среднем колеблется в пределах 8 мл, а в старшем - в пределах 4 мл. Такая интенсивность газообмена происходит за счет увеличения легочной вентиляции путем учащения дыхания. Дыхательный коэффициент у детей старшего возраста равен 2,4, у детей грудного возраста - 3,3.  
 
Все это указывает на меньшую эффективность дыхательной функции в грудном возрасте по сравнению со старшим возрастом.  
 
Особенности нарушений внешнего дыхания у детей. Основными показателями функционального состояния внешнего дыхания являются, с одной стороны, величины легочных объемов (т. е. жизненная емкость легких и величины дополнительного резервного воздуха), а с другой,- показатели вентиляции (глубина, частота дыхания и минутный объем). При нарушении функции внешнего дыхания изменения частоты и глубины дыхания могут некоторое время являться компенсаторными факторами для поддержания нормальной вентиляции легких. Эти показатели тесно связаны как с состоянием организма в целом (особенно с функциональной способностью системы органов дыхания, нервной и сердечно-сосудистой системы и физическим развитием), так и с условиями внешней среды (температурой воздуха, барометрическим давлением, влажностью, временем года). Наиболее отчетливо эти условия влияют на показатели внешнего дыхания у детей, поскольку они особенно чувствительны ко всем этим факторам. Этим объясняются колебания цифровых данных, характеризующих эти показатели, у разных авторов.  
 
При исследовании внешнего дыхания в клинике чаще всего приходится иметь дело с физически ослабленными детьми, имеющими более или менее выраженное отставание в весе и реже в росте. Поэтому правильнее всего оценивать состояние легочных объемов с учетом и этих факторов, т. е. относить полученные величины к весу ребенка и сравнивать их с нормальными величинами. Например, у ребенка 8 лет с весом 22 кг относительная величина дыхательного воздуха на 1 кг веса равна 7,5-7,9 мл. При понижении веса, например, до 18 кг этот показатель повышается до 8,6 мл, при заболевании пневмонией показатели будут еще хуже. Особенно большие колебания отмечаются при определении легочной вентиляции, причем расхождение цифр иногда достигает 20-25%.

Поэтому для ориентировки в ряде случаев следует пользоваться именно относительными цифрами с расчетом на 1 кг веса.  
 
Нельзя судить о нарушении газообмена без анализа изменений дыхательной функции крови, т. е. ее газового состава, показателей кислородного насыщения и окислительных процессов. Даже в таком комплексном исследовании сопоставление получаемых данных должно основываться прежде всего на клинических данных.  
 
Основной функцией дыхательного аппарата является артериализация крови и удаление из нее углекислоты. Поэтому важнейшим показателем функциональной способности легких является степень насыщенности крови кислородом и содержание в ней углекислоты. В норме артериальная кровь насыщена кислородом на 96-98%, т. е. содержит 19-20 об.% кислорода. Это объясняется неравномерной вентиляцией всех отделов легких, в результате чего кровь полностью не артериализируется. Всякое нарушение дыхательной функции (пневмония, застой в малом круге, эмфизема) еще более снижает насыщение кислородом артериальной крови.  
   
По состоянию дефицита кислорода в артериальной крови можно судить о состоянии дыхательной функции. Для изучения газового состава артериальной крови можно получать кровь из расширенных капилляров пальца после предварительного нагревания его в теплой воде.  
 
Постоянство содержания газов крови поддерживается нервно-регуляторными механизмами.  
 
Снижение показателей артериовенозной разницы обычно указывает на кислородную недостаточность или гипоксемию, связанную с пониженным насыщением гемоглобина артериальной крови кислородом, а повышенное содержание углекислоты в крови характеризует состояние гиперкапнии. Следовательно, газообмен совершается поэтапно - в легких, в крови, в сосудисто-капиллярной сети и, наконец, в тканях. В раннем детском возрасте в зависимости от характера патологического процесса легко наступает расстройство газообмена, что в значительной степени связано с недостаточной регуляцией каждого из этапов газообмена.  
 
Регуляция дыхания осуществляется рефлекторно через дыхательный центр несколькими путями: 1) через нервно-мышечный аппарат грудной клетки и через систему легочных рецепторов, связанных с блуждающим нервом (при вдохе в результате растяжения ткани легких возникают импульсы, поступающие в центральную нервную систему); 2) через интерорецепторы других органов (поскольку нервная система ребенка в.ответ на раздражение всегда дает генерализованную реакцию); 3) в результате гуморального влияния углекислоты и концентрации водородных ионов (рН) на дыхательный центр, функция которого зависит в свою очередь от состава атмосферного и альвеолярного воздуха, поступающего в легкие. Весь механизм внешнего дыхания находится в тесной связи и взаимной регуляции с системами кровообращения, пищеварения, кроветворения. На дыхательный центр продолговатого мозга оказывает постоянное регулирующее и корригирующее влияние кора головного мозга.  
 
Автоматичность и ритмичность деятельности дыхательного центра связаны со степенью зрелости коры головного мозга; этим объясняются не только нарушения ритма дыхания у новорожденных, а также остановка дыхания (апноэ) и приступы цианоза у недоношенных.  
 
Среди гуморальных факторов, оказывающих влияние на деятельность дыхательного центра, ведущее место занимает соотношение кислорода и углекислоты в крови: недостаток кислорода оказывает раздражающее влияние на хеморецепторы каротидной и аортальной зон, которое затем передается через substantia reticularis в дыхательный центр.  
 
Возникновение интероцептивных влияний связано как с функциональными, так и с биохимическими изменениями в органах и системах.  
 
Все эти данные позволяют объединить гуморальную и нервно-рефлекторную регуляцию дыхания в так называемую нейрогуморальную регуляцию, заключающуюся в том, что ритмическая работа дыхательного центра зависит от гуморального воздействия на него концентрации кислорода, углекислоты и водородных ионов (гипоксемии, гиперкапнии, ацидоза).  
 
Еще Н. А. Миславский установил наличие дыхательного центра в сетевидном образовании на дне четвертого желудочка, в области писчего пера, и доказал его связь с рефлекторным аппаратом как головного, так и некоторых участков спинного мозга.  
 
Нарушение этих связей, а также физико-химические и морфологические изменения в дыхательном центре ведут к изменению ритма, глубины дыхания и к возникновению патологических типов дыхания. При взаимной обусловленности вдоха и выдоха акт дыхания является результатом физико-химических процессов. На этом основании предполагается, что ритмичность в работе дыхательного центра зависит от образования устойчивых связей с подкорковой областью (центром регуляции обмена) и корой. К. М. Быков, Т. Н. Конради, Р. Н. Ольнянская и др. считают, что из этой области и идет постоянное регулирующее воздействие на дыхательный центр. По последним данным, сетевидное образование, в котором располагается и дыхательный центр, само по себе обладает способностью ритмических разрядов, возникающих под влиянием импульсов извне или изменений внутренней среды организма.  
 
Содержание газов в крови в отдельные возрастные периоды детства различно, что связано с особенностями как обменных процессов, так и внешнего дыхания.  
 
Таким образом, у детей только к 10-15 годам содержание газов крови достигает величины взрослых. Содержание газов крови относительно постоянно, оно регулируется в физиологических условиях нейрогуморальными механизмами, т. е. влиянием нервной системы и постоянством внутренней среды организма.  
 
Поскольку поглощение кислорода на 1 кг веса в грудном возрасте равно 10-11 мл, а в более старшем возрасте -6 -4 мл, то это указывает на большую интенсивность газового обмена у маленьких детей. Величина выделения углекислоты у детей раннего возраста равна 2 - 2,4 мл, а в более старшем возрасте - 2,8 - 3,6 мл. Большое содержание кислорода в выдыхаемом воздухе у детей раннего возраста позволяет судить о недостаточном его использовании легкими, что подтверждается более высоким содержанием кислорода и снижением углекислоты в альвеолярном воздухе у детей грудного возраста по сравнению со школьниками.  
 
Повышенное потребление кислорода в раннем возрасте достигается усилением легочной вентиляции, учащением дыхания и повышением кровообращения. В результате частого и поверхностного дыхания у детей раннего возраста процент использования кислорода в легких ниже, чем у детей старшего возраста. Чем глубже и реже дыхание, тем лучше используется кислород и тем больше выделяется углекислоты с выдыхаемым воздухом.  
 
В эритроцитах крови кислород соединен с железом гемоглобина, причем каждый атом железа присоединяет одну молекулу кислорода (1 г гемоглобина содержит 0,335 г железа). В плазме растворена лишь незначительная часть кислорода - в среднем - 0.36 мл на 100 мл крови; каждые 100 мл крови отдают тканям 4,5-5 мл кислорода. Связывание и отдача гемоглобином кислорода зависят от величины его парциального давления в крови.  
 
Большую роль в учении о газовом составе крови и взаимоотношениях в организме 02 и С02 сыграли наши ученые И. М. Сеченов, В. В. Пашутин, П. М. Альбицкий.  
 
Нормальный газообмен зависит не только от правильных функций аппарата внешнего дыхания, но и от нормальной работы аппарата кровообращения, т. е. работы самого сердца и периферических сосудов (скорость кровотока и количество циркулирующей крови), а также от содержания гемоглобина, железа и микроэлементов.  
 
Таким образом, как аппарат внешнего дыхания, так и газообмен здорового грудного ребенка путем ряда приспособительных механизмов обусловливает нормальную функцию органов дыхания. Но эти приспособительные реакции крайне нестойки и при изменении условий окружающей среды как внешних (повышение С02 в атмосферном воздухе, чрезмерная его влажность, повышение температуры окружающей среды), так и внутренних (нарушение процессов обмена, заболевания органов дыхания и т. д.), снижаются, вызывая так называемую дыхательную недостаточность, тем более что количество как дополнительного, так и запасного воздуха в легких в раннем детском возрасте, как говорилось выше, значительно меньше, чем в старшем.  
 
Невыгодные условия работы аппарата внешнего дыхания, его малые компенсаторные и резервные возможности приводят к тому, что в раннем детском возрасте чрезвычайно легко возникают гипоксемические состояния.  
 
Работами М. В. Сергиевского установлено, что С02, являясь продуктом клеточного метаболизма, в соответствующих концентрациях поддерживает тонус как коры больших полушарий головного мозга, так и бульбарных центров. Таким образом, правильное течение одного из основных жизненных процессов, т. е. дыхания, может быть поддержано созданием определенного режима и питания ребенка.  
 
Выводы. Приведенные морфолого-физиологические особенности органов дыхания в различные периоды детства позволяют клиницисту сделать ряд практических выводов, имеющих значение как в диагностике заболеваний органов дыхания, так и в установлении патогенетического лечения.  
 
Эти особенности ставят ребенка в отношении дыхания в более трудные условия по сравнению со взрослым. Так, слабая экскурсия грудной клетки и расположение ребер почти под прямым углом к позвоночнику у детей первых месяцев жизни ведут к недостаточному развертыванию и недостаточной вентиляции всех отделов легкого, особенно задненижних. Богатство легких кровеносными сосудами и то обстоятельство, что маленький ребенок находится преимущественно в горизонтальном положении, создают условия для повышения кровенаполнения задненижних участков легкого. Недостаточная дифференцировка легочной ткани и, в частности, слабое развитие эластической и мышечной ткани бронхов обусловливают более легкое возникновение ателектазов в раннем детском возрасте. Но особенно большое значение имеет богатство легких ребенка первых месяцев жизни интерстициальной (межуточной) тканью, обильно снабженной сосудами. Поэтому даже ограниченный воспалительный участок легко приводит к разлитым сосудистым расстройствам в легких, в результате чего уменьшается дыхательная поверхность и происходит нарушение как внешнего дыхания, так и газообмена.  
 
В возникновении пневмоний у детей раннего возраста и повторных пневмоний у детей старшего возраста большое значение имеют условия внешней среды (режим, условия быта), поскольку с ними связано нормальное состояние окислительных процессов в организме, но тяжесть заболевания зависит прежде всего рт состояния нервной системы.  
 
При пневмониях, особенно раннего детского возраста, подтверждаются основные положения учения И. П. Павлова о нервизме, о значении целостности всего организма и роли внешней среды в возникновении и течении заболевания. С позиции нервизма в настоящее время легко объяснить некоторые особенности легочной патологии у детей, например преобладание в раннем возрасте лобулярной, а не лобарной или крупозной формы воспаления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. «Нормальная физиология» К.В. Судаков  2006  г. Москва

2. «Физиология» А.В. Котовой, Т.Н. Лосевой  2001

3. Анализ газов артериальной крови понятным языком, А.Н. Хеннеси, А.Дж.Джапп