Особливості органів дихання у віковому аспекті: газообмін, зміни показників зовнішнього і внутрішнього дихання, структурні і функціональні зміни, регуляція дихання.

Газообмін плода відбувається через плаценту. Материнська кров з маткових артерій надходить у міжворсинчасті лакуни. У свою чергу, кров плода, що підходить до плаценти пупковими артеріями, досягає міжворсинчастого простору, де широко розгалуджуються капілярні петлі. Товщина бар”єра, що відокремолює кров матері від крові плода, становить близько 3,5 мкм. Вона складається із 3 шарів клітин. У материнській крові РО₂ відносно невисокий (це змішана кров), і тому у крові, що надходить до плода по пупковій вені, РО₂ складає близько 60мм.рт.ст (8 кПа).

Однак низький РО₂ в крові плода компенсується за рахунок підвищеної спорідненості фетального гемоглобіну (НвГ) до кисню. Це, поряд з високим рівнем еритроцитів, забезпечує досить високу кисневу ємкість крові (до 16-17 мл/л) . Крім того , завдяки особливостям кровообігу плода до таких найважливіших органів, як головний мозок, серце, надходить відносно високо оксигенована кров. У інших органах плода у зв”язку з низьким рівнем оксигенації АТФ утворюється не тільки за рахунок окислення, але й анаеробним шляхом. Тому тканини плода стійкіші до гіпоксії.

Перший вдих. Дихальні рухи незначної амплітуди спостерігаються ще у внутрішньоутробному періоді. Під час пологів плацентарний кровообіг порушується, що призводить до виникнення гіпоксії й гіперкапнії. Одночасно різко підвищується чутливість хеморецепторів, що шляхом сумарного впливу гіпоксії й гіперкапнії забезпечує посилення дихальних рухів. Легені плода заповнені приблизно на 40% рідиною, яка секретується альвеолярними клітинами. Під час проходження через родові шдяхи частина рідини вичавлюється. Рідина, що залишилась в дихальних шляхах, утруднює здійснення перших вдихів, оскільки при цьому треба перебороти значної сили поверхневий натяг. Вирішальним моментом є перев”язування пуповини в той час, коли починає підвищуватись напруга СО₂ в крові новонародженого. Коли Р СО₂ досягає критичної величини, через центральні хеморецептори збуджуються інспіраторні нейрони і відбувається перший вдих.

Перший вдих здійснюється під дією низхідних впливів ретикулярної формації на дихальний центр. Активізують ретикулярну формацію гіпоксемія, гіперкапнія, ацидоз та інші метаболічні зміни, що наростають під час пологів, а також комплекс температурних, пропріорецептивних, тактильних та інших стимулів у момент народження. Під час вдиху внутрішньоплевральний тиск новонародженого може знижуватись до 30 мм.рт.ст ( в нормі 5-8 см).

Спочатку легені новонароджених розправлені нерівномірно. Проте поступове всмоктування рідини, що залишилась, і біосинтез сурфактанту сприяють стабілізації альвеол.

Хвилинна легенева вентиляція після закінчення фази гострої адаптації до позаутробного життя (перші 30 хв.) протягом 2-3 днів удвічі-утричі більша, ніж у старших дітей.

Ця фізіологічна транзиторна гіпервентиляція спрямована на компенсацію ацидозу, котрий виникає щойно після народження.

Перші дихальні рухи характеризуються глибоким вдихом і затрудненим видихом (інспіраторний спалах). Вони спостерігаються у здорових новонароджених у перші 3 години життя й складають 48% усіх дихальних рухів. Частота таких “інспіраторних спалахів” у дітей старшого віку падає, але менше 1% вони складають у дітей, старших 5-го дня життя. Симптоми “повітряної пастки” (рівень спокійного видиху - експірації настає через 2-3 дихальних рухи), який виникає після таких інспіраторних спалахів сприяє розправленню легенів. З іншого боку, на це спрямовані апнейтичний тип дихання, високий експіраторний опір дихальних шляхів, крик, які мають місце у більшості новонароджених дітей у перші 30 хвилин життя. Це означає, що у здорових новонароджених дітей перших хвилин і годин життя існують особливості фізіології акту дихання, котрі сприяють розправленню легень, перешкоджають їх спадінню на видиху, але й зникають надалі, що дозволяє віднести їх до перехідних станів адаптації новонароджених до умов позаутробного життя.

Дихальні м”язи у немовляти функціонують дещо інакше, ніж у дорослих. Так, через піддатливість грудної стінки скорочення діафрагми може спричинити парадоксальне втягнення межреберних проміжків; у дітей , особливо новонароджених, під час сну, коли тонус межреберних м”язів знижується, можуть порушуватися дихання і навіть виникати його параліч.

Органи дихання у дітей різних вікових груп мають структурні особливості, які в процесі росту і розвитку дитячого організму змінюються.

Ніс відносно невеликий, носові ходи вузькі. У новонароджених відсутній нижній носовий хід, він формується на 4-му році життя. Слизова оболонка порожнини носа вкрита миготливим епітелієм, тонка і ніжна багата на кровоносні судини. Підслизова оболонка бідна на кавернозну тканину, яка розвивається лише на 8-9 році життя і особливо в період статевого дозрівання.

Додаткові пазухи носа у ранньому віці недорозвинуті (гайморова і решітчаста) або відсутні (лобова і клиновидна).

Глотка у дітей раннього віку вузька і мала. Глоткове лімфоїдне кільце недорозвинене. Найбільшого розвитку лімфоїдна тканина досягає в 4-10 років, а в 14-15 років відбувається зворотний розвиток мигдаликів.

Гортань у дітей раннього віку має лійкоподібну форму, просвіт її вузький, хрящі піддатливі, слизова оболонка ніжна, тонка, добре васкуляризована. Голосова щілина у дітей до 6-7 років вузька, голосові зв”язки короткі.

Трахея у перші місяці життя має лійкоподібну форму і вузький просвіт. Хрящі її м”які, піддатливі, в них недостатньо розвинуті еластичні волокна.

Трахея слабко фіксована, слизова оболонка ніжна, суховата добре васкуляризована.

Бронхи вузькі, хрящі їх м”які, м”язові і еластичні волокна розвинуті слабко, слизова ніжна, суховата, багата на судини. Правий бронх займає майже вертикальне положення, лівий відходить під кутом.

Кількість долей, часток, сегментів у дітей така, як у дорослих, але окремі частки легень у дітей розвиваються нерівномірно: у дітей 1-го року життя недорозвинена верхня частка лівої легені, а верхня і середня частки правої легені мають майже однакові розміри (до 2 років). Міжчасткові щілини у дітей погано виражені, тому в патології дітей молодшого віку відсутні (як правило) міжчасткові плеврити і запальний процес (в разі виникнення) має дифузний характер.

У дітей раннього віку сегменти легень відокремлені один від одного вузькими борозенками, що містять пухку сполучну тканину. Часто сегменти (2,4,5 і 6 у лівій легені) повністю відокремлені від інших і легеня має вигляд багаточасткової. Саме тому у дітей перших років життя можливі сегментарні пневмонії.

Анатомічні особливості будови бронхіального дерева (довжина і ширина окремих бронхів, кути відходження) у дітей раннього віку створюють неоднакові умови для дренажу бронхів, їх аерації та евакуації секрету. Тому у дітей нерідко виникають запальні процеси у певних сегментах (4,5,6 сегментах лівої легені, 2 й 10 сегментах обох легень).

Корені легень у дітей мають багато кровоносних і лімфатичних судин, лімфатичних вузлів, що зумовлює виникнення бронхоаденитів. Корінь правої легені розташований вище, ніж лівої.

Альвеоли у дітей раннього віку однокамерні, альвеолярні ходи широкі, розміри альвеол у 4 рази менші, ніж у дорослих, їх загальна кількість - в 10-12 разів менша. Процес утворення нових альвеол найінтенсивніший в перші 2 роки життя і закінчується він у 8 років. В легенях переважає пухка сполучна тканина, еластичний каркас розвинений слабо.

Зазначені структурні особливості органів дихання визначають функціональні можливості системи дихання у дітей різного віку, показники зовнішнього дихання (обмін газів між зовнішнім середовищем і альвеолами) і внутрішнього (клітинне) дихання.

Дихання у дітей часте і поверхневе. Частота дихання з віком зменшується: у новонароджених - 40-60 за 1 хв., в 6 міс. - 35-40 за 1 хв., в 1 рік - 30-35 за 1 хв., у 5 років - 25, у 10 років -20, старше 10 років - 18-16 за 1 хв.

Тип дихання на першому році діафрагмальний , з 2 років - змішаний, з 7-9 років у дівчаток переважає грудний, у хлопчиків - черевний тип дихання. При народженні дихальний об”єм складає 15-20 мл. З віком одночасно із зменшенням ЧД збільшується дихальний об”єм: в 1 рік - 60 мл, в 5 років - 150 мл, в 12 років - 200 мл, у дорослих приблизно 500мл. Хвилинний об”єм дихання (ХОД) з віком збільшується: у новонароджених становить 600-700 мл, у дорослих-6-9л.

Життєва ємність легень (кількість повітря, що максимально видихається після максимального вдоху), може бути визначена у дітей з 5-6 років за допомогою спірометра. У хлопчиків ЖЄЛ більша, ніж у дівчаток, особливо в пубертальному періоді. З віком зростає від 400-500 мл в 4-5 років до 3000-5000 у дорослих.

Помітні зміни відбуваються в системі дихання в період старіння, особливо після 60 років. Різко обмежується легенева вентиляція внаслідок дегенеративно-дистрофічних змін кістково-м”язового скелета грудної клітки, остеохондрозу хребта, кальцінозу хрящів, переродження м”язових волокон. У стінках бронхів атрофується м”язевий шар і з”являються лімфоїдні інфільтрати. Скупчення слизу звужує просвіт бронхів і утруднює їх дренажну функцію, що створює передумови для патологічних процесів. Деградація еластичних волокон і ущільнення колагену зменшують розтяжність бронхів і збільшується мертвий простір (об”єм дихальних шляхів), з”являються ділянки ателектазу.

Дихальний об”єм і життєва ємкість стають меншими, а вентиляція різних відділів легень - нерівномірною.

Внаслідок фіброзу артеріол і венул сповільнюється кровообіг у мікроциркуляторному руслі малого кола. Утруднюється дифузія газів через потовщені альвеолярні стінки. У віці понад 65 років зменшується здатність реагувати гіпервентиляцією на гіпоксію.

Дихання регулюється дихальним центром, до якого надходять рефлекторні подразнення від гілок блукаючого нерва. Збудливість дихального центру регулюється корою головного мозку і ступенем насичення крові вуглекислотою.

У новонароджених і дітей першого року життя ритм дихання нестійкий, що пов”язано з незавершеним розвитком дихального центру. З віком кіркова регуляція дихання вдосконалюється.