Анатомо-физиологические особенности органов дыхания у детей

Значение болезней органов дыхания в детской патологии очень велико, особенно в возрасте до 5 лет, когда они составляют около 38% всех заболеваний (по данным детских консультаций и поликлиник). Доминирующей формой, дающей к тому же и значительную летальность, являются бронхопневмонии. В общей детской смертности летальность от заболеваний дыхательных путей стоит на видном месте, наряду с летальностью от желудочно-кишечных заболеваний.

Для понимания течения и прогноза болезней органов дыхания необходимо знать их анатомо-физиологические особенности.

Особенности строения полости носа, пазух, уха

Полости носа у грудных детей малы, недоразвиты, нижним носовой ход в первые месяцы жизни еще не существует. Слизистая оболочка носа нежна, богата кровью, подслизистая бедна пещеристой тканью. Лобные пазухи развиваются на 2-м году, сформировываются лишь к 15 годам. Гайморова полость мала и только с 2 лет начинает увеличиваться в объеме. Слабое развитие придаточных полостей определяет невозможность развития у детей гайморитов, фронтитов.

Евстахиева труба грудного ребенка значительно шире, прямее и короче, чем у детей старшего возраста и у взрослых. Она имеет горизонтальное положение. Носоглоточное ее отверстие расположено низко, отверстие же, ведущее в барабанную полость, находится выше, чем у взрослых, и сообщается с надбарабанным пространством. Наружный слуховой проход короткий, так как лишен костной части, и имеет вид узкой щели, что затрудняет осмотр барабанной перепонки. Сосцевидный отросток неразвит и содержит одну клетку (антрум). Барабанная полость и антрум заполнены зародышевой тканью. Все эти особенности строения объясняют нам частоту воспалений среднего уха у детей грудного возраста, резкое затруднение дыхания при всякого рода воспалительных процессах в носу, участие вспомогательных мышц (раздувание крыльев носа).

Строение глотки у детей

Глотка у грудных детей сравнительно узка, более вертикального направления. Она богата лимфоидной тканью, образующей скопления. Наиболее крупными являются нёбные миндалины. В области свода носоглотки, кзади от хоан, расположена третья, носоглоточная, миндалина. Над глоточным отверстием евстахиевой трубы находятся менее крупные лимфоидные скопления. У корня языка имеется еще язычная миндалина, а на задней стенке глотки разбросано много фолликулов в виде гранул. Все это вместе взятое образует пироговское глоточное кольцо. В раннем возрасте лучше всего развита носоглоточная миндалина; в возрасте 6-12 месяцев развиваются небные миндалины.

Вследствие таких особенностей развития глотки понятным делается отсутствие у детей первого полугодия жизни ангин. Аденоидные разращения у детей, наоборот, довольно часты, особенно у детей с проявлениями лимфатического и экссудативного диатезов, а также в результате перенесенных инфекций. Гипертрофии миндалин встречаются обычно на 4-10-м году жизни. После 10-12 лет наблюдается обратное развитие аденоидной ткани. Наличие у ребенка аденоидов ведет к значительному нарушению проходимости воздуха через нос, к развитию дыхания через рот, гнусавости, тугоухости, своеобразному внешнему облику и некоторым нервным явлениям.

Строение гортани, трахеи, бронхов

У новорожденных нижняя граница гортани лежит на уровне IV шейного позвонка, т. е, выше, чем у взрослых (на уровне V позвонка). С 3 до 16 лет гортань девочек несколько короче гортани мальчиков. До 2 лет гортань шире и менее глубока, чем в более позднее время. Она первое время воронкообразная, позже цилиндрическая. Верхняя полость и вход в гортань у маленьких детей уже, чем у старших, и ниже, чем у взрослых, и имеет неправильную форму. Надгортанник также расположен высоко, он растет наравне с гортанью и с 12 лет делается шире. Истинные голосовые связки у грудных детей относительно короткие. Они усиленно растут на 1-м году и в период полового созревания. Углубление между ними и ложными связками до 2 лет более резко выражено. Голосовая щель более узкая. Слизистая оболочка богата лимфоидной тканью и кровеносными сосудами. Указанные выше особенности гортани объясняют легкость наступления у детей расстройств дыхания и стенотических явлений даже при умеренных воспалительных процессах.

Рост трахеи идет параллельно росту туловища. Трахея узка, легко подвижна, слизистая богата кровеносными сосудами, что создает почву для возникновения воспалительных процессов.

Бронхи узки, хрящи их мягки, мышечные и эластические волокна развиты слабо, слизистая богата сосудами. Правый бронх является как бы продолжением трахеи, левый отходит под большим углом; этим объясняется частота попадания инородных тел преимущественно в правый бронх. Бифуркация бронхов находится на уровне III-IV позвонков, к 5 годам спускается до IV- V, а к 10 годам до V-VI.

Особенности строения легких

Легкие отличаются первое время слабым развитием эластической ткани в окружности альвеол и сильным развитием васкулярной системы. Межуточная ткань развита сильнее и обильно васкуляризированная. Количество альвеол меньше, и они легко закупориваются слизью. Эти особенности обусловливают предрасположение грудных детей к ателектазам и гипостазам в задненижних отделах, а также к эмфиземам и интерстициальным процессам. Вместе с тем легкие детей менее воздушны и более полнокровны.

Легкие непрерывно растут, но особенная энергия роста выявляется в период первых 3 месяцев жизни и в период полового созревания. До 2 лет правое легкое еще не всегда состоит из трех долей, и часто средняя доля не отделена от верхней.

В легких детей внутрилегочные бронхи имеют тонкие стенки с малым содержанием желез. В стенках альвеол эластическая ткань развита слабо. В возрасте до 2 лет ацинус имеет еще примитивный характер, преобладают однокамерные саккулюсы с мышечным слоем в стенке и гладкостенные альвеолярные ходы. С 2 до 3 лет происходит энергичное развитие системы бесхрящевых мышечных бронхов вместе с развитием перибронхиальной ткани. К 6-7 годам структура ацинуса в основном соответствует структуре ацинуса взрослого, однако могут встречаться однокамерные саккулюсы, но уже без мышечного слоя. С 7 до 12 лет происходит только рост созревшей ткани.

В ходе дифференцировки легкого возможен или нормальный тип строения, или пуэрильный, или инфантильный.

Плевра у детей относительно тонкая. Плевральный мешок больше легких и имеет запасные пространства (синусы). Всякое значительное скопление жидкости в полости плевры легко вызывает смещение органов средостения. Легочные щели выражены неясно. Вследствие близости корня легких группа лимфатических узлов несколько вдается в главную щель и может явиться источником для междолевых плевритов.

Тип дыхания и его частота

В первые месяцы жизни у ребенка доминирует абдоминально-диафрагмальное дыхание, реберный тип выражен только в нижней трети грудной клетки и дыхание очень поверхностно, ибо грудная клетка находится в положении максимального вдоха. По мере того как ребенок научается сидеть и ходить, органы живота оттесняются вниз, развивается мускулатура, грудная клетка опускается книзу, появляется диафрагмально-грудное дыхание, а к 4-7 годам грудное дыхание уже превалирует и имеется возможность делать глубокие вдохи.
 
У грудного ребенка дыхание учащено, составляет 46-32 в минуту, к 5 годам оно урежается до 30-26, а в период полового созревания до 20 в минуту. На одно дыхание у грудного ребенка приходится 3-4 пульсовых удара. Ритм дыхания неустойчивый, оно легко учащается от самых незначительных причин, что объясняется легкой возбудимостью дыхательного центра.

Особенности физиологии аппарата внешнего дыхания

Глубина дыхания у детей грудного возраста всего 30-70, к 2 годам возрастает до 86, к 4 годам - до 120, к 6 годам - до 156, к 8 годам-до 170, к 10-12 годам - до 230-260 и к 14-16 годам - до 300-400 мл.

Жизненная емкость легких грудных детей благодаря гибкости и податливости грудной клетки и подвижности ребер относительно велика.

Минутная легочная вентиляция, т. е. количество воздуха, вдыхаемого в минуту, в грудном возрасте составляет 1300-2700, в 2 года - 2800, в 6 лет - 3500, в 8- 10 лет - 3800-4300, в 12-14 лет - 4700-4900, а в 16 лет - около 6000 мл, т. е. с возрастом нарастает. Если же высчитать минутный объем на 1 кг веса, то он составляет в грудном возрасте 400-320 мл, в возрасте 2-7 лет - 240-160 мл, в возрасте 8-16 лет - 170- 110 мл, т. е. тем больше, чем младше ребенок.

Выдыхаемый воздух у детей 1-го года жизни содержит 18,2% кислорода и 2,2% углекислоты, в возрасте 4-6 лет - 17,6% кислорода и 2,8% углекислоты, а в возрасте 12-14 лет - 17,2% кислорода и 3,3% углекислоты. Процент использования кислорода у детей до 2 лет колеблется от 2,6 до 3,0%, в возрасте 4-7 лет - от 3,1 до 3,5%, а в возрасте 8-14 лет - от 3,6 до 3,9%, т. е. он тем меньше, чем младше ребенок.

Дыхательный эквивалент (получаемый путем деления минутной легочной вентиляции на величину фактического потребления кислорода в минуту, умноженный на 10) в грудном возрасте составляет величину 3,8-3,3, у детей 2-7 лет - 3,4-2,8, а у детей старшего возраста - 2,7-2,3, а это значит, что эффективность дыхательной функции в грудном возрасте ниже, чем в старшем: ребенок грудного возраста получает 100 мл кислорода из 3,8-3,3 л воздуха, тогда как ребенок старшего возраста получает те же 100 мл из 2,7-2,3 л воздуха.

Дыхательный акт находится под регулирующим влиянием дыхательного центра. Деятельность последнего в основе является рефлекторной, и сам дыхательный центр представляет группу нервных клеток в продолговатом мозге, через которые осуществляется рефлекс. Свою функцию он осуществляет в порядке ритмического разряда возбуждений, сила которых, равно как и самый ритм, подвержены изменениям в зависимости от влияний на центр со стороны интеро-, проприо- и экстероцептивных афферентных нервных импульсов. В рефлекторной регуляции дыхания основную роль играют легочные (чувствительные) ветви блуждающего нерва. В бронхиолах и альвеолах заложены различные морфологические формы рецепторов. В момент инспирации возникают афферентные импульсы, сигнализирующие центру о степени растяжения легочной ткани и раздражающие экспираторную часть центра и вызывающие акт выдоха. В момент выдоха происходит раздражение другой части центра, и наступает вдох.

Но, наряду с этим механизмом саморегуляции дыхания, имеют значение и другие рефлекторные стимулы со множества других рецепторов, находящихся в организме. Но дыхательный центр не самостоятелен, а находится под регулирующим влиянием коры головного мозга, и именно корковому нервному аппарату принадлежит контроль и регуляция всей сложной системы дыхания, включая уровень легочной вентиляции, темп и тип дыхания и постоянство альвеолярного воздуха.

Нервная регуляция дыхания зависит и от состояния возбудимости дыхательного центра, а степень возбудимости в свою очередь - от состава крови (содержания в ней углекислоты), от концентрации водородных ионов в тканях, от парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе и от взаимодействия рефлексов друг на друга. Дыхательный центр работает во взаимодействии с сосудодвигательным центром.

Вполне понятно, что роль корковой регуляции дыхания возрастает с возрастом. У плода имеют место незначительные дыхательные движения, но они находятся еще под влиянием только спинальных центров дыхания. При переходе к самостоятельному внеутробному дыханию происходит перестройка регуляции дыхания на бульбарные центры. За дальнейший период жизни наблюдается усложнение регуляторных механизмов дыхания со все усиливающимся влиянием корковой регуляции. Различного рода патологические процессы могут менять реактивность аппарата дыхания и обусловливать возможность различных реакций на раздражение. Следует помнить, что физиологические механизмы дыхания взаимно связаны с механизмами кровообращения и кроветворения и взаимно ими обусловлены; они должны рассматриваться не изолированно, а синтетически с точки зрения целостного организма.

Совокупностью анатомо-физиологических особенностей и особенностей нервной регуляции и объясняется как легкость и частота развития нарушений дыхания при самых легких заболеваниях (ринит, бронхит, отит), так и большая трудность выравнивания этих нарушений при заболевании легких у детей раннего детского возраста.