Функциональные особенности системы дыхания у детей

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 21Следующая ⇒

Запасы кислорода в организме очень ограничены и их хватает на 5 - 6 мин. Обеспечение организма кислородом осуществляется процессом дыхания. В зависимости от выполняемой функции различают две основные части легкого: проводящую часть для подачи воздуха в альвеолы и выведение его наружу и дыхательную часть, где происходит газообмен между воздухом и кровью. К проводящей части относятся гортань, трахея, бронхи, т. е. бронхиальное дерево, а к собственно дыхательной - ацинусы, состоящие из приводящей бронхиолы, альвеолярных ходов и альвеол.

Под внешним дыханием подразумевается обмен газов между атмосферным воздухом и кровью капилляров легких. Он осуществляется посредством простой диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану вследствие разницы давления кислорода во вдыхаемом (атмосферном) воздухе и венозной крови, притекающей по легочной артерии в легкие из правого желудочка (табл. 26).

Таблица 26. Парциальное давление газов во вдыхаемом и альвеолярном воздухе, артериальной и венозной крови.
	Давление газов, мм рт. ст.
вдыхаемый воздух	альвеолярный воздух	артериальная кровь	венозная кровь
ρО2 ρСО2 ρN2 ρH2O Общее давление

Как видно из табл. 26, разница давления кислорода в альвеолярном воздухе и венозной крови, протекающей по легочным капиллярам, составляет 50 мм рт. ст. Это обеспечивает переход кислорода в кровь через альвеолярно-капиллярную мембрану. Разница давления углекислого газа обусловливает его переход из венозной крови в альвеолярный воздух.

Эффективность функции системы внешнего дыхания определяется 3 процессами: вентиляцией альвеолярного пространства; адекватным легочной вентиляции капиллярным кровотоком (перфузией); диффузией газов через альвеолярно-капиллярную мембрану.

По сравнению со взрослыми у детей, особенно первого года жизни, имеются выраженные отличия внешнего дыхания. Это объясняется тем, что в постнатальном периоде происходит дальнейшее развитие респираторных отделов легких (ацинусов), где происходит газообмен. Кроме того, у детей имеются многочисленные анастомозы между бронхиальными и пульмональными артериями и капиллярами, что является одной из причин шунтирования крови, минуя альвеолярные пространства.

В настоящее время оценка функции внешнего дыхания проводится по следующим группам показателей:

1. Легочная вентиляция [частота (f), глубина (V_t), минутный объём дыхания (V), ритм, объём альвеолярной вентиляции, распределение вдыхаемого воздуха].

2. Легочные объёмы [жизненная емкость легких (ЖЕЛ, V_c), общая ёмкость легких, резервный объём вдоха (РО_вд, IRV), резервный объём выдоха (РО_выд, ERV), функциональная остаточная емкость (ФОЕ), остаточный объём (ОО)].

3. Механика дыхания [максимальная вентиляция легких (МВЛ, V_max), или предел дыхания, резерв дыхания, форсированная жизненная ёмкость легких (FEV) и её отношение к ЖЕЛ (индекс Тиффно), бронхиальное сопротивление, объёмная скорость вдоха и выдоха при спокойном и форсированном дыхании].

4. Легочный газообмен [величина потребления кислорода и выделения углекислого газа в 1 мин, состав альвеолярного воздуха, коэффициент использования кислорода (КИО₂)].

5. Газовый состав артериальной крови [давление кислорода (ρО₂) и углекислоты (ρСO₂), содержание оксигемоглобина в крови и артериовенозной разницы по Нb и окси-Нb].

Глубина дыхания, или дыхательный объем (ДО, или V_t, в мл), у детей как в абсолютных, так и относительных цифрах значительно меньше, чем у взрослого человека (табл. 27).

Это объясняется двумя причинами. Одной из них, естественно, является небольшая масса легких у детей, которая увеличивается с возрастом, причем

Таблица 27. Дыхательный обмен у детей в зависимости от возраста
Возраст	Дыхательный объём у детей, мл
по Брока	по Н.А. Шалкову
абс.	на 1 кг массы тела	абс.	на 1 кг массы тела
Новорожденные 1 мес. 4» 6» 1 год 3 года 6 лет 11» 14» Взрослые	11,5	3,5 4,8 5,0 6,0 6,5 6,2 5,8 5,8 6,4	–	– 6,2 6,2 6,7 7,0 7,4 7,9 7,8 7,8 –

в течение первых 5 лет в основном за счет новообразования альвеол. Другой, не менее важной, причиной, объясняющей поверхностное дыхание детей раннего возраста, являются особенности строения грудной клетки (переднезадний размер приблизительно равен боковому, ребра от позвоночника отходят почти под прямым углом), что ограничивает экскурсию грудной клетки и изменение объема легких. Последний преимущественно изменяется благодаря движению диафрагмы. Увеличение дыхательного объема в покое может свидетельствовать о дыхательной недостаточности, а его снижение - о рестриктивной форме дыхательной недостаточности или ригидности грудной клетки.

В то же время потребность в кислороде у детей значительно выше, чем у взрослых, что зависит от более интенсивного обмена веществ. Так, у детей одного года жизни потребность в кислороде на 1 кг массы тела составляет приблизительно около 7,5 - 8 мл/мин, к 2 годам она несколько возрастает (8,5 мл/мин), к 6 годам достигает максимальной величины (9,2 мл/мин), а затем постепенно снижается (в 7 лет - 7,9 мл/мин, 9 лет - 6,8 мл/мин, 10 лет - 6,3 мл/мин, 14 лет - 5,2 мл/мин). У взрослого она составляет всего 4,5 мл/мин на 1 кг массы тела.

Поверхностный характер дыхания, его неритмичность компенсируются большей частотой дыхания (f). Так, у новорожденного - 40 - 60 дыханий в 1 мин, у годовалого - 30 -35, у 5-летнего - 25, 10-летнего - 20, у взрослого - 16 -18 дыханий в 1 мин. Частота дыхания отражает компенсаторные возможности организма, но в сочетании с малым дыхательным объемом тахипноэ свидетельствует о дыхательной недостаточности.

Благодаря большей частоте дыхания минутный объем дыхания на 1 кг массы тела значительно выше у детей, особенно раннего возраста, чем у взрослых (табл. 28).

Таблица 28. Минутный объём дыхания у детей.
Показатели	Возраст
новорож- денные	3мес.	6 мес.	1 год	3 года	6 лет	11 лет	14 лет	взрослые
МОД, см3 МОД, на 1 кг массы тела

Как видно из табл. 28, у детей до 3 лет минутный объём дыхания почти в

1¹/₂ раза больше, чем у 11-летнего ребёнка, и в 2 с лишним раза, чем у взрослого.

Наблюдения за здоровыми и детьми, больными пневмонией, показали, что при низких температурах (0 - 5°С) отмечается урежение дыхания при сохранении его глубины, что является, по-видимому, наиболее экономным и эффективным дыханием в смысле обеспечения организма кислородом. Интересно отметить, что теплая гигиеническая ванна вызывает повышение легочной вентиляции в 2 раза, причем это повышение происходит преимущественно за счет нарастания глубины дыхания. Отсюда становится вполне понятным предложение А. А. Киселя (выдающегося советского педиатра) широко использовать лечение пневмоний холодным свежим воздухом, которое им было сделано еще в 20-х годах и которое получило широкое распространение в педиатрии.

Жизненная ёмкость легких (ЖЕЛ, V_c), т. е. количество воздуха (в миллилитрах), максимально выдыхаемого после максимального вдоха (определяется спирометром), у детей значительно ниже, чем у взрослых (табл. 29).

Таблица 29. Жизненная ёмкость легких.
Возраст	ЖЕЛ, мл	Объёмы, мл
дыхательный	резервный выдох	резервный вдох
4 года 6 лет 8» 10» 12» 14» 16» Взрослый

Если сравнить величины жизненной емкости легких с объёмом дыхания в спокойном положении, то оказывается, что дети в спокойном положении используют лишь около 12,5% ЖЕЛ.

Резервный объём вдоха (РО_вд, IRV) - максимальный объём воздуха (в миллилитрах), который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.

Для его оценки имеет большее значение отношение РО_вд к ЖЕЛ (V_c). У детей в возрасте от 6 до 15 лет РО_вд/ЖЕЛ колеблется от 55 до 59%. Снижение этого показателя наблюдается при рестриктивных (ограничительных) поражениях, особенно при снижении эластичности легочной ткани.

Резервный объём выдоха (РО_выд, ERV) - максимальный объём воздуха (в миллилитрах), который можно выдохнуть после спокойного вдоха. Так же, как и резервный объём вдоха, для оценки РО_выд, (ERV) имеет значение его отношение к ЖЕЛ (V_c). У детей в возрасте от 6 до 15 лет РО_выд/ЖЕЛ составляет 24 - 29% (увеличивается с возрастом).

Жизненная ёмкость легких уменьшается при диффузных поражениях легких, сопровождающихся снижением эластической растяжимости легочной ткани, при увеличении бронхиального сопротивления или уменьшении дыхательной поверхности.

Форсированная жизненная ёмкость легких (ФЖЕЛ, FEV), или объём форсированного выдоха (ОФВ, л/с) - количество воздуха, которое может быть выдохнуто при форсированном выдохе после максимального вдоха. Индекс Тиффно (FEV в %) - отношение ОФВ к ЖЕЛ (FEV%) и в норме за 1с ОФВ составляет не менее 70% фактической ЖЕЛ.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ, V_max), или предел дыхания, - максимальное количество воздуха (в мл), которое может быть провентилировано за 1 мин. Обычно этот показатель исследуется в течение 10 с, так как могут возникнуть признаки гипервентиляции (головокружение, рвота, обморочное состояние).

Максимальная вентиляция легких, или предел дыхания, у детей значительно меньше, чем у взрослых. Приводим величины предела дыхания у здоровых детей.

Возраст, годы	Средние данные, л/мин	Возраст, годы	Средние данные, л/мин

Как видно из приведенных данных, у ребёнка 6 лет предел дыхания почти в 2 раза меньше, чем у взрослого. Если известен предел дыхания, не представляет затруднений вычислить величину резерва дыхания (из предела вычисляется величина минутного объёма дыхания). Меньшая величина жизненной ёмкости и учащенное дыхание значительно снижают резерв дыхания.

Возраст, годы	Резерв дыхания, л/мин	Возраст, годы	Резерв дыхания, л/мин
	38,5 36,4 38,2 41,9 43,7		50,4 56,3 46,2 63,1 69,6

Об эффективности внешнего дыхания судят по разнице содержания кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Так, эта разница у детей первого года жизни составляет всего 2 - 2,5%, в то время как у взрослых она достигает 4 - 4,5%. Меньше содержится в выдыхаемом воздухе у детей раннего возраста и углекислого газа (2,5%) (у взрослых 4%). Таким образом, дети раннего возраста за каждое дыхание меньше поглощают кислорода и меньше выделяют углекислого газа, хотя газообмен у детей более значителен, чем у взрослых (в пересчете на 1 кг массы тела).

Большое значение в суждении о компенсаторных возможностях системы внешнего дыхания имеет коэффициент использования кислорода. Коэффициент использования кислорода (КИО₂) - количество поглощенного кислорода (ПО₂) из I л вентилируемого воздуха

У детей до 5 лет КиО₂ равен 31 - 33 мл/л, а в возрасте 6 - 15 лет - 40 мл/л, у взрослых - 40 мл/л. КиО₂ зависит от условий диффузии кислорода, объёма альвеолярной вентиляции, от координации легочной вентиляции и кровообращения в малом круге.

Транспорт кислорода от легких к тканям осуществляется кровью в основном в виде химического соединения с гемоглобином - оксигемоглобина и в меньшей мере в растворенном состоянии. 1 г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода. Следовательно, от количества гемоглобина зависит объём связанного кислорода. Поскольку у новорожденных в течение первых дней жизни содержание гемоглобина (Нb) выше, чем у взрослых, то кислородосвязывающая способность крови у них выше. Это позволяет новорожденному пережить критический период - период становления легочного дыхания. Этому также способствует более высокий уровень фетального гемоглобина (HbF), который обладает большим сродством к кислороду, чем гемоглобин взрослого (НbА). После установления легочного дыхания содержание HbF в крови ребенка быстро уменьшается. Однако при гипоксии и анемиях количество HbF вновь может увеличиваться. Это как бы компенсаторное приспособление, оберегающее организм (особенно жизненно важные органы) от гипоксии.

Способность к связыванию кислорода гемоглобином также определяется температурой, ρH крови и содержанием углекислого газа. При повышении температуры, снижении ρH и нарастании ρСО₂ кривая связывания смещается вправо.

Рис. 27. Активность ферментов у новорожденных

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 94; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!