Возрастные анатомо-физиологические особенности органов дыхания

Тема III. 2. Строение, топографическое расположение и возрастные анатомо-физиологические особенности органов дыхания

Строение, топографическое расположение и функции органов дыхания

Дыханием называется обмен газов между организмом и атмосферным воздухом. При этом в организм поступает кислород, а во внешнюю среду выделяется углекислый газ. Это главная функция дыхательной системы. (Ответ на первый вопрос)

Газообмен состоит из внешнего дыхания, транспорта газов кровью и внутреннего дыхания. (Ответ на второй вопрос)

Внешнее дыхание выполняют легкие. При этом кислород из легких через стенки легочных альвеол и стенки капилляров путем диффузии поступает в кровь, а углекислый газ из крови выводится в альвеолы и далее по дыхательным путям из организма. (Ответ на четвертый вопрос)

Транспорт кислорода и углекислого газа совершается кровью. Содержащая кислород кровь из легких по легочным венам поступает к сердцу. От сердца по аорте, а затем по артериям кровь транспортируется к органам, где снабжает кислородом их клетки. В обратном направлении – от клеток кровь по венам выносит углекислый газ к сердцу, а из сердца эта кровь по легочным артериям направляется к легким, где отдает углекислый газ и насыщается опять кислородом.

Внутреннее дыхание представляет собой газообмен между кровью и тканями. Кислород из крови через стенки капилляров поступает к клеткам, где включается в обмен веществ. Из клеток в кровь, также через стенки капилляров выводится углекислый газ.

Кроме того дыхательная система участвует в жировом обмене, в охране организма от вредных воздействий среды.

Через легкие организм получает кислород из вдыхаемого воздуха и отдает в него углекислый газ. В этом можно убедиться, если сравнить состав вдыхаемого, атмосферного, воздуха с выдыхаемым воздухом. В атмосферном воздухе содержание кислорода достигает до 21-го%, а количество углекислого газа не превышает сотых долей процента. В выдыхаемом воздухе количество кислорода снижается до 16-ти%, но зато резко увеличивается содержание углекислого газа, достигая 4-х - 4,5-ой%.

Прежде чем проникнуть в легкие, вдыхаемый воздух должен пройти длинный путь (рис. 20). Дыхательный путь начинается носовой полостью (проток). У наружного края носовых отверстий находятся волоски, предохраняющие от попадания в нос посторонних частиц. Носовая полость разделена перегородкой на две половины: левую и правую. От наружных боковых стенок каждой половины полости носа отходят носовые раковины. Они разделяют носовую полость на ряд узких щелей, через которые проходит вдыхаемый воздух.

Пройдя носовую полость, вдыхаемый воздух попадает в носоглотку. Нижняя ее часть (глотка) переходит в две трубки: переднюю – дыхательную, и заднюю – пищеварительную. Верхняя часть дыхательной трубки называется гортанью. В ее стенках имеется несколько неподвижно соединенных между собой хрящей. Самый большой из них –щитовидный хрящ. Он сильно выступает на передней поверхности гортани. Спереди, выше щитовидного хряща, находится надгортанник. Он прикрывает вход в гортань во время глотания пищи. Внутри гортани имеются голосовые связки, представляющие из себя две складки слизистой оболочки, идущие спереди назад. Проход между ними называется голосовой щелью.

От нижнего конца гортани отходит трахея. Она делится на два бронха, которые входят в правое и левое легкие. В легких бронхи многократно ветвятся, образуя бронхиолы. В стенках трахеи и бронхов, расположены хрящевые полукольца, которые делают их упругими и не спадающимися, а тем самым – легко проходимыми для воздуха.

Дыхательный путь noкрыт слизистой оболочкой. В ней имеются отдельные железистые клетки и целые железы, постоянно выделяющие слизь. К влажной поверхности слизистой оболочки легко пристают микробы и мелкие пылинки, находящиеся во вдыхаемом воздухе. Кроме того слизь ослабляет микробов, понижая их способность к размножению, а некоторых даже и убивает. Из кровеносных сосудов на поверхность слизистой оболочки постоянно выходят лейкоциты, которые захватывают и уничтожают микробов.

Большая часть клеток слизистой оболочки дыхательных путей снабжена многочисленными подвижными ресничками. Они безостановочно колышутся по направлению к выходу. Своими движениями они постепенно проталкивают слизь, а вместе с ней пылинки и мелкие частицы. Таким образом, пройдя дыхательный путь, воздух очищается, а также согревается и увлажняется.

Мельчайшие бронхи (бронхиолы), имеющие около 0,5мм в диаметре, кончаются группами легочных пузырьков (альвеолы) (рис. 21). Стенки легочных пузырьков состоят из одного слоя плоских клеток. Снаружи они оплетены густой сетью мельчайших кровеносных сосудов, капилляров. Газы легко проникают через тонкие стенки пузырьков и капилляров. Благодаря обилию легочных пузырьков (около 3-ех млн.) и их ячеистому строению внутренняя поверхность легких очень велика, что облегчает обмен газов.

Внутренняя поверхность грудной полости и каждое легкое снаружи покрыты гладкой и всегда влажной оболочкой – плеврой, которая не прерываясь, переходит в плевру, выстилающую грудную полость.

Легкие занимают всю полость грудной клетки, плотно прилегая к ее стенкам и оставляя место только для сердца. Упругая ткань легочных пузырьков всегда находится в растянутом состоянии. Это объясняется тем, что изнутри на их стенки давит воздух, а снаружи находится вакуум. Вследствие давления воздуха со стороны легких оба листка плевры плотно прилегают друг к другу.

Кровь, притекающая к легким, богата углекислотой, но бедна кислородом, а в воздухе легочных пузырьков, наоборот, мало углекислоты и много кислорода. По закону диффузии через стенки легочных капилляров углекислота устремляется из крови в легкие, а кислород – из легких в кровь. Этот процесс может происходить лишь при условии вентиляции легких, что и осуществляется путем дыхательных движений. Когда объем грудной клетки увеличивается, легкие растягиваются, и в них устремляется наружный воздух (вдох). При уменьшении объема грудной полости легкие сжимаются, избыток находящегося в них воздуха выходит наружу (выдох). Попеременное увеличение и уменьшение объема грудной полости заставляет воздух то входить в легкие, то выходить из них.

Рис. 3.7. Органы дыхания (Схема – ответ на третий вопрос)

Грудная полость может увеличиваться как в длину (сверху вниз), так и в ширину (по окружности). Увеличение в длину происходит благодаря сокращению диафрагмы. Эта мышца, сокращаясь, тянет купол диафрагмы книзу и делает его более плоским (рис. 22).

Объем грудной полости зависит от положения не только диафрагмы, но и ребер. Ребра отходят от позвоночника в косом направлении. При вдохе ребра занимают горизонтальное положение, поднимаясь, они тянут грудину вверх, увеличивая окружность грудной клетки, а опускаясь, уменьшают ее (выдох). Это происходит под влиянием работы дыхательных мышц. Наружные межреберные мышцы, поднимая грудную клетку, увеличивают ее объем. Это мышцы, участвующие во вдохе. К ним же относится и диафрагма. Другие, а именно внутренние межреберные и брюшные мышцы, опускают ребра. Это мышцы, участвующие в выдохе (рис. 22).

Рис. 3.8. Легочные пузырьки: 1 – сосудистая сеть; 2 – вид снаружи; 3 – вид в разрезе; 4 – мельчайший бронх; 5 – артерия и вена.

При интенсивной мышечной деятельности потребление кислорода и образование углекислоты может возрасти в 10-15 раз, что требует соответствующего повышения вентиляции легких. Она может увеличиваться путем, как учащения дыхания, так и усиления каждого дыхательного движения. При чрезмерном учащении – до 40-а-50-ти вдохов в минуту – дыхание становится настолько поверхностным, что лишь незначительная часть атмосферного воздуха входит в легочные пузырьки. В результате легкие вентилируются недостаточно, и обмен газов между легочным воздухом и кровью протекает плохо. Наоборот, глубокое дыхание хорошо вентилирует воздух в легких и способствует усиленному обмену газов.

Изменение объема грудной полости зависит от глубины дыхания. При покойном вдохе ее объем увеличивается всего лишь на 500мл, а нередко и еще меньше. Усилением вдоха можно ввести в легкие 1500-2000 мл дополнительного воздуха, а после покойного выдоха можно выдохнуть еще примерно 1000-1500мл резервного воздуха.

Количество воздуха, которое человек может вдохнуть после самого глубокого выдоха (или, наоборот, выдохнуть после самого глубокого вдоха), называют жизненной емкостью легких. (Ответ на пятый вопрос).Она складывается из дыхательного воздуха, то есть того количества, которое вводится при покойном вдохе, дополнительного воздуха, и резервного. У взрослого она составляет 3-4л. Для ее определения пользуются спирометрией. Предварительно вдохнув как можно больше воздуха, берут в рот мундштук и производят через трубку максимальный выдох. Стрелка спирометра показывает количество выдохнутого воздуха. Жизненная емкость легких зависит от роста человека, от окружности груди, от пола (у женщин она меньше, чем у мужчин), от общего состояния здоровья. Жизненную емкость легких считают одним из показателей физического развития.

Рис. 3.9. Положение купола диафрагмы: при выдохе (1) и при вдохе (2).

В продолговатом мозге находится дыхательный центр (Ответ на шестой вопрос) – участок центральной нервной системы, при разрушении которого дыхание тотчас прекращается. От этого центра по нервным волокнам через спинной мозг идут импульсы к дыхательным мышцам, причем в строго определенном порядке возбуждаются то вдыхательные, то выдыхательные мышцы. При покойном дыхании, когда вдох совершается активно, а выдох – пассивно, импульсы идут только к вдыхательным мышцам.

При усиленной физической работе в крови накапливается углекислота, которая возбуждает дыхательный центр, и в результате дыхательные движения совершаются чаще и глубже. Наоборот, при пониженном содержании углекислоты возбудимость дыхательного центра уменьшается, и дыхание становится реже и слабее. Не меньшее значение имеют импульсы, идущие с рецепторов, чувствительных к содержанию кислорода. Они расположены в стенках кровеносных сосудов. Чем меньше в крови кислорода, тем больше импульсов поступает в дыхательный центр, что ведет к рефлекторному учащению и усилению дыхательных движений.

Возрастные анатомо-физиологические особенности органов дыхания

У новорожденного после перерезки пуповины прекращается поступление в организм кислорода и его освобождение от углекислоты. За короткое время (от нескольких секунд до минуты) содержание в крови углекислоты резко повышается, а содержание кислорода падает. Избыток углекислоты повышает возбудимость дыхательного центра, а недостаток кислорода действует на чувствительные к нему рецепторы, расположенные в стенках артерий, и стимулирует рефлекторное сокращение мышц, совершающих вдох. В результате появляется первый вдох новорожденного. Растяжение легких, раздражая рецепторы блуждающего нерва, вызывает рефлекторное расслабление вдыхательных мышц и сокращение выдыхательных. Так начинается легочное дыхание.

У новорожденного полость носа узкая, носовые ходы развиты слабо. Носоглоточное пространство и глотка также малы и узки. Слизистая оболочка носа нежная, богата сосудами, поэтому даже незначительные раздражения (изменение температуры, пыль) вызывают ее набухание и гиперемию, приводят к закупорке носовых ходов, затрудняя сосание у грудных детей.

Добавочные полости (пазухи) – гайморова и решетчатая мало развиты, а основная и лобная пазухи у детей отсутствуют.

Гортань новорожденного имеет сравнительно большие размеры; она короткая, широкая, воронкообразная. Вследствие высокого расположения гортани у новорожденных и детей грудного возраста надгортанник находится несколько выше корня языка, поэтому при глотании жидкость обходит надгортанник с боковой стороны. В результате этого ребенок может дышать и глотать одновременно, что имеет важное значение при акте сосания. Форма гортани более округлая, так как пластинки щитовидного хряща сходятся под очень большим углом. Голосовые связки очень короткие – 4-4,5мм. К году их размер достигает 7-и мм.

Гортань у ребенка в раннем возрасте длиннее и уже, чем у детей старшего возраста. Голосовая щель также узкая. Хрящи гортани нежные и податливые. Это обуславливает частое развитие стеноза (сужение) гортани. Трахея также относительно узкая, хрящи мягкие и податливые. Слизистая оболочка нежная, обильно снабжена кровеносными сосудами. Слизистые железы недостаточно развиты. Это обеспечивает сухость слизистой, поэтому у детей раннего возраста часто возникают воспалительные явления в бронхах.

С трехлетнего возраста начинают проявляться различия в росте гортани у мальчиков и девочек. После 6-7-и лет гортань у мальчиков крупнее, чем у девочек. В 10-12 лет у мальчиков становится заметным выступ гортани, то есть начинается образование кадыка, что ведет к удлинению голосовых связок и мутации голоса. Мышцы гортани в детском возрасте развиты слабо. Наиболее интенсивный их рост наблюдается в период полового созревания. Положение, характерное для взрослого, гортань занимает после 17-ти лет.

У новорожденного грудная клетка узкая. Купол диафрагмы стоит очень высоко, что объясняется давлением со стороны брюшных органов, особенно печени, относительный размер которой примерно в два раза больше, чем у взрослого. Высоко расположен и сильно выдается вперед нижний край грудины. Книзу грудная клетка расширена (рис. 23).

У новорожденного положение ребер горизонтальное, что соответствует максимальному вдоху. Поэтому у новорожденного вдох осуществляется в основном сокращением диафрагмы, и частично сокращением шейных мышц, которые тянут вверх всю грудную клетку.

От года до 7-и лет существенно меняется форма грудной клетки. Увеличивается наклон ребер, особенно нижних. В связи с этим окружность нижней части грудной клетки к 2-ум-3-ем годам становится такой же, как и окружность ее верхней части. После семи лет верхняя окружность грудной клетки начинает превышать нижнюю.

Легкие новорожденного малоэластичны. Растяжение во время вдоха увеличивает их объем только на 10-15 мл. Глубина дыхания в 8-10 раз меньше, чем у взрослых, поэтому ребенок часто дышит, чтобы покрыть потребность в кислороде. (Ответ на седьмой вопрос) При покое их частота достигает 50-60-и в минуту.

Через 8-10 дней после рождения объем легких несколько увеличивается, так как значительно возрастает количество заполненных воздухом легочных пузырьков; объем дыхательных движений увеличивается до 20-25-тимл, а минутный объем в покое, при частоте дыхания 40-50 в минуту, возрастает примерно до 1000-и мл.

Со второй половины 1-го года жизни заметно изменяется направление ребер, которые начинают отходить от позвоночника все более наклонно. Соответственно опускается книзу и грудина. Если в первые месяцы жизни объем грудной клетки изменяется почти исключительно засчет сокращения диафрагмы, то к году в дыхательных движениях начинают участвовать межреберные мышцы. Диафрагмальное дыхание превращается в диафра диафрагмально-реберное, при котором облегчается вентиляция верхней части легких.

В течение первого года жизни размер легких, как и грудной клетки, сильно увеличивается. Рост легких происходит в основном за счет ветвления мелких бронхов и особенно образования новых легочных пузырьков. (Ответ на девятый вопрос).К концу 1-го года вес легких доходит до 150-ти г, а их объем до 250-280-тимл. К этому же времени окружность грудной клетки увеличивается почти в полтора раза: с 30-ти-34-ех до 45-ти-48-исм. Поперечный диаметр грудной клетки увеличивается сильнее, чем передне-задний, и уже к 5-6-ти месяцам оба диаметра становятся равными, а к концу 1-го года поперечный диаметр примерно на 6-8% больше передне-заднего.

Образование новых разветвлений альвеолярных ходов заканчивается к 7-9-ти годам, легочных альвеол – к 12-15-ти годам. К этому времени размеры альвеол увеличиваются вдвое. Формирование легочной ткани завершается к 15-25-ти годам. В процессе роста и развития увеличивается объем легких: в течение первого года в 4 раза, к 8-и годам – в 8 раз, к 12-ти – в 10 раз по сравнению с объемом легких новорожденного.

В период полового созревания рост бронхиального дерева усиливается. Размеры всех его частей к 20-ти годам увеличиваются в 3,5-4 раза по сравнению с их размерами у новорожденного. Масса легких достигает 0,5-0,6 кг каждое, а объем 3-7 л.

На долю легких к 7-и годам приходится почти³/4 объема грудной клетки, причем их вес достигает примерно 350-тиг, а объем – приблизительно 500-отмл. К этому же возрасту легочная ткань становится почти столь же эластичной, как и у взрослого человека, что облегчает дыхательные движения, объем которых за шесть лет (с 1-го до 7-и лет) увеличивается в 2 раза, достигая 140-а-170-тимл.

Дыхательные движения по мере роста грудной клетки и легких становятся более интенсивными и менее частыми. Так, при покое в среднем у шестимесячного ребенка их частота составляет – 40, у годовалого –35 в минуту, в 2 года – 31, в 3 года – 28 дыхательных движений в минуту.(Ответ на десятый вопрос) Небольшое снижение происходит и в следующие годы. В 7 лет частота дыхания составляет 22-24 в минуту. В младшем школьном возрасте: 18-20.

В дошкольном возрасте, особенно у детей старше 4-ех лет, покойный вдох происходит в основном за счет сокращения межреберных мышц, а покойный выдох – почти без участия мышц. Глубокий вдох осуществляется у дошкольников в первую очередь диафрагмой, а выдох – мышцами брюшного пресса, кроме того, усиливается работа межреберных мышц, а также включаются дополнительные вдыхательные и выдыхательные мышцы.

При нормальном дыхании вдох короче выдоха. Такой ритм облегчает и физическую и умственную деятельность, так как во время вдоха дыхательный центр возбуждается, что ведет к понижению возбудимости многих других отделов мозга, а во время выдоха, наоборот, возбудимость понижается в дыхательном центре и повышается в других отделах мозга.

С возрастом происходит изменение типа дыхания. У мальчиков с 7-и до 10-ти лет устанавливается брюшной тип дыхания, как и у взрослых мужчин, а у девочек в этом возрасте устанавливается грудной тип дыхания, как у взрослых женщин. У новорожденных тип дыхания – брюшной.( Ответ на восьмой вопрос) С 3-ех до 7-и лет – грудной, без различия полов. Отмеченные возрастные особенности формирования типа вдыхания обусловлены структурными изменениями грудной клетки – передне-заднего диаметра и реберного угла.

Для контроля за физическим развитием здоровых детей часто используется метод определения жизненной емкости легких (ЖЕЛ).

Жизненную емкость легких у детей до 4-ех лет практически определить не удается. В старшем дошкольном возрасте (от 5-и до 7-и лет) она составляет примерно 1000-1300мл, В младшем школьном возрасте жизненная емкость легких колеблется в пределах от 1400 до 1900 мл. Уровень ЖЕЛ обусловлен также размерами тела и степенью физического развития.

Гигиена дыхания

Каждый человек должен активно добиваться, чтобы его дыхание было правильным. Для этого необходимо следить за состоянием дыхательных путей. Одно из основных условий правильного дыхания – забота о развитии грудной клетки, что достигается соблюдением правильной осанки, утренней гимнастикой и физическими упражнениями. Обычно человек с хорошо развитой грудной клеткой дышит равномерно и правильно.

Развитию голосовых связок, гортани и легких ребенка способствуют пение и декламация. Для правильной постановки голоса необходима свободная подвижность грудной клетки и диафрагмы, поэтому лучше, если дети поют и декламируют стоя. Не следует петь, громко разговаривать, кричать в сырых, холодных, пыльных помещениях, а также на прогулках в сырую холодную погоду, так как при этом могут возникнуть заболевания голосовых связок, дыхательных путей и легких. На состоянии органов дыхания вредно сказывается и резкая перемена температуры воздуха. Детей не следует выводить после горячей ванны (бани) сразу на мороз, разрешать разгоряченным пить холодные напитки, есть мороженое.

Детей надо учить дышать носом. Когда ребенок дышит через рот, затрудняется соблюдение нормального ритма дыхания. Носовое дыхание важно также потому, что при прохождении через носовые ходы вдыхаемый воздух согревается, увлажняется и очищается от пыли и микробов.(Ответ на одиннадцатый вопрос) Дети привыкают дышать через рот, когда носовое дыхание затруднено, например, при хроническом насморке, а также при аденоидите – разрастании заднеглоточных миндалин, прикрывающих отверстия в носовую полость.

Затруднение носового дыхания влияет на весь организм: нередко расстраивается пищеварение, сон становится беспокойным, легко возникает утомление, появляются головные боли, а иногда задерживается умственное развитие. Если ребенок все время дышит через рот, необходимо показать его врачу. При сильном разрастании аденоидов их удаляют хирургическим путем, после чего состояние ребенка значительно улучшается, физическое и умственное развитие быстро приходит к норме.

Вопросы для повторения и самоконтроля

1. Какова физиологическая характеристика дыхания?

2. Из чего состоит газообмен?

3. Какие органы входят в состав дыхательной системы?

4. Где происходит газообмен?

5. Что называют жизненной емкостью легких?

6. Где находится дыхательный центр?

7. В чем заключается особенность дыхания у детей первых месяцев жизни?

8. Какое дыхание у взрослых и новорожденных?

9. За счет чего происходит рост легких у детей?

10. Какова изменяется величина дыхательных движений с годами у детей дошкольного возраста?

11. В чем преимущества носового дыхания?

Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!