Анатомо-физиологические особенности органов дыхания

Нос. У новорожденного полость носа очень маленькая, носовые ходы узкие (до 1 мм) и короткие, носовые раковины толстые, нижний носовой ход почти полностью отсутствует. Усиленный рост полости носа наблюдается в первые шесть месяцев жизни, с третьего года и особенно на шестом-седьмом году жизни, а также в пубертатном периоде. На третьем году носовое дыхание облегчается за счет расширения среднего носового хода. К 4 годам формируется нижний носовой ход. С восьми лет основным проводником вдыхаемого воздуха становится нижний носовой ход.

Слизистая оболочка носа у детей очень нежная и хорошо снабжается кровью. В полости носа имеется кавернозная (пещеристая) ткань, которая представляет собой клубок расширенных вен. Эта ткань очень легко меняет свой объем: мгновенно набухает или спадает. При увеличении ее объема кровоток замедляется, и вдыхаемый воздух увлажняется и согревается. У младенцев кавернозная ткань частично отсутствует и развивается к 8-9 годам и особенно бурно растет в периоде полового созревания.

Слизистая оболочка полости носа содержит клетки мерцательного эпителия, волоски которого совершают движения кзади к хоанам (бокаловидные клетки, вырабатывающие слизь, и базальные клетки, способствующие регенерации эпителия). Кроме того, в слизистой оболочке находятся железы, которые секретируют лизоцим, лактоферрин, ингибитор лейкопротеазы, секреторный IgA и др., которые играют важную роль в защите от воздействия некоторых медиаторов воспаления, бактерий и вирусов. Интерстициальная оболочка содержит лимфоциты, фибробласты и тучные клетки, причем последние располагаются вблизи нервов и кровеносных сосудов.

Клинические выводы:

1. Склонность к набуханию и отеку слизистой оболочки, несоответствие значительно развитых носовых раковин и небольшого объема полости носа у новорожденных определяет у них тяжелое течение ринита.

2. Раздражение слизистой оболочки носа у детей раннего возpаста часто приводит к нарушению ритма дыхания и апноэ (благодаря склонности к иррадиации возбуждения в коре головного мозга).

3. Слизистая оболочка носа ребенка обладает слабой барьерной и бактерицидной функцией из-за недостаточной дифференцировки мерцательного эпителия, дефицита лизоцима и секреторного иммуноглобулина А.

4. В раннем возрасте носовые кровотечения сравнительно редки из-за слабого развития кавернозной ткани в подслизистом слое. Если у ребенка из носа идут кровянистые выделения, его необходимо обследовать, чтобы исключить врожденную сосудистую опухоль или наличие инородного тела в носу.

5. Слизистая оболочка полости носа, как бы дозирует количест­во проходящего воздуха при вдыхании: холодный, сухой и пыльный вызывает набухание пещеристой ткани, полость носа суживается, ограничивая поступление воздуха; теплый и влажный воздух способствует сокращению пещеристой ткани и, таким образом, происходит расширение полости носа, в результате чего увеличивается и количество проходящего воздуха. Так как у грудного ребенка пещеристые тела развиты недостаточно, они не в состоянии реагировать на изменение свойств воздуха по сравнению со старшими детьми и взрослыми.

Придаточные пазухи носа. К моменту рождения у ребёнка имеется две носовые пазухи – решетчатая и верхнечелюстная. Остальные пазухи развиваются позже. Верхнечелюстная пазуха у новорожденного намечается в виде ямки 3×4×7 мм, за год увеличивается на 2-3 мм, в год уже доступна рентгенологическому исследованию, формирование ее завершается к 15 годам. Слизистая оболочка верхнечелюстной пазухи у детей значительно толще, чем у взрослых, поэтому при любом воспалении в ней наблюдаются большие изменения. Решетчатая пазуха у новорожденного выглядит в виде ячейки размером 2×3×2,5 мм, до 5 лет возникают новые ячейки, рентгенологическому исследованию доступна с 2-х лет, заканчивает рост в 12 лет. Клиновидная пазуха у новорожденного имеет размер 2×2×1,5 мм, начинает расти с 5 лет, рентгенологическому исследованию доступна с 6-7 лет, заканчивает рост в 12-15 лет. Лобная пазуха у новорожденного выглядит в виде небольшого носолобного углубления (рудимент-зачаток). Рост ее начинается с 7 лет, заканчивается в 20 лет. До недавнего времени считалось, что у детей раннего возраста не может быть перехода воспалительного процесса из носа в придаточные пазухи. Сейчас же педиатры учитывают возможность воспалительного процесса в придаточных пазухах, как причину хронических температурных и аллергических состояний.

Носоглотка и зев служат прямым продолжением полости носа. Носоглотка у новорожденного невысокая и не образует полукруглого свода, как у взрослых. В течение первого года жизни хоаны растут быстро и к 2 годам их высота увеличивается в 2 раза и форма становится овальной. Нижняя часть носоглотки - глотка у детей относительно велика, широкая и короткая, евстахиевы трубы располагаются низко. Поэтому заболевания верхних дыхательных путей у детей нередко сопровождаются воспалением среднего уха, так как инфекция легко проникает в среднее ухо через широкую и короткую евстахиеву трубу. Боли в ушах без отита могут быть из-за повышения давления в полости среднего уха и при евстахеите.

После рождения л имфоидная ткань носоглотки продолжает расти и развиваться до 3-6-10ти-летнего возраста (по данным разных авторов). За последние годы наблюдается более раннее развитие и более усиленный рост лимфоидной ткани у детей, своеобразный лимфатизм, что связано с увеличением антигенных воздействий и аллергизации детского организма. На этой основе рано развиваются ангины, синуситы, аденоидиты. Обратное развитие лимфоидной ткани носоглотки, как и другой лимфоидной ткани организма происходит в 14-16 лет, что связано с усилением функции половых гормонов.

Главной функцией лимфоидных фолликулов носоглотки является защитная. Однако у детей она выражена слабо, особенно в раннем возрасте. Если же микроб не фагоцитируется лимфоидной тканью, то он находит благоприятную почву в лакунах, вызывает раздражение и гиперплазию лимфоидной ткани с последующей ее дегенерацией и заменой соединительной тканью. Так развивается тонзиллит и аденоидит, которые нередко принимают хроническое течение, вызывают аллергизацию организма и способствуют развитию таких заболеваний, как ревматизм, гломерулонефрит, хронические бронхолегочные заболевания.

При гипертрофии носоглоточной миндалины нарушается носовое дыхание, ребенок начинает дышать через рот, храпит по ночам, речь принимает гнусавый оттенок, характерен "аденоидный" вид (открытый рот, вялое выражение лица, бледность). При этом резко нарушена физиология дыхания, нормальный газообмен. Такие дети обычно жалуются на быструю утомляемость, плохую память, головную боль, плохо успевают в школе. Они предрасположены к частым респираторным заболеваниям, которые

принимают затяжное рецидивирующее течение.

Гортань. У новорожденных гортаньноворожденного имеет сравнительно большие размеры, она широкая, короткая, воронкообразная, располагается на уровне III-V шейных позвонков, что облегчает дыхание во время сосания, а у взрослых – на уровне VII позвонка. С возрастом происходит постепенное опускание гортани. Слизистая оболочка у новорожденных нежна, богата кровеносными и лимфатическими сосудами. Эластическая ткань развита слабо. Истинные голосовые связки у детей короткие (у мальчиков всегда длиннее, чем у девочек). Голосовая щель остаётся узкой до 6-7 лет. Мышцы гортани у новорожденного и в детском возрасте развиты слабо. Наиболее интенсивный их рост наблюдается в период полового созревания. Гортань быстро растет в течение первых 4-х лет жизни ребенка. В период полового созревания (после 10-12 лет) вновь начинается активный рост, который продолжается до 25 лет у мужчин и до 22-23 лет – у женщин. До 3-х лет форма гортани одинакова у мальчиков и девочек. После 3 лет угол соединения щитовидных пластинок у мальчиков заостряется. К 10 годам у мальчиков гортань похожа на гортань взрослого мужчины. Надгортанник расположен ближе к корню языка, его размер 1 × 0,5 см (у взрослых он больше в 2-3 раза).

Трахея к рождению ребёнка почти полностью сформирована, имеет воронкообразную форму. Начинаетсяна уровне IV шейного позвонка (а у детей старшего возраста на уровне VII позвонка). После рождения ребенка трахея быстро растет в течение первых 6 месяцев, затем рост ее замедляется, и вновь ускоряется в период полового созревания и в юношеском возрасте (12-22 года). Остов трахеи образован 14-16 хрящевыми кольцами, открытыми сзади как подкова, где они соединяются фиброзной перепонкой с большим количеством гладких мышечных волокон. Слизистая оболочка трахеи покрыта мерцательным эпителием, содержит много желез (1 железа на 1 мм²⁾ и лимфоидных узелков, нежна и богата кровеносными сосудами. Эти особенности слизистой, а также узкий просвет трахеи благоприятствуют более легкому развитию воспалительных процессов и стенозированию трахеи.

На уровне III-IV грудного позвонка у грудных детей и V-VI у 12-летних и взрослых происходит разделение трахеи на правый и левый главные бронхи. Угол бифуркации у детей меньше, чем у взрослых. Правый бронх короче и шире левого и является как бы продолжением трахеи, с этим связано более частое попадание инородных тел именно в правый бронх. Стенки главных бронхов имеют такое же строение, как и трахея, их скелет образован хрящевыми полукольцами.

Бронхи у детей узкие, их хрящевая ткань мягкая, мышечные и эластические волокна развиты слабо. Слизистая оболочка бронхов, такжекак и трахеи, хорошо кровоснабжается, содержит мало слизистых желез, скорость движения слизи 0,25-1 см/мин. В бронхиолах движение слизи более медленное (0,15-0,3 см/мин). Рост бронхов наиболее энергичен в первый год жизни и в период полового созревания. Окончательная дифференцировка бронхиального дерева происходит к 7 годам. Дети раннего возраста склонны к развитию бронхиолитов с полной или частичной обструкцией.

Легкие ребенка развиваются как сложная железа, в которой бронхи представляются выводными протоками, а альвеолы - секреторными концевыми отделами. К концу 1-2 года жизни альвеолы из мешочков и ходов принимают типичную форму. Окончательное формирование альвеол и ацинусов в целом происходит к 7-9 годам, а рост их объема продолжается до 15-20 лет. Соответственно с увеличением размера альвеол увеличивается и жизненная емкость легких с 65 мл у новорожденных до 3000-4000 мл у взрослых. По мере развития легких происходит 2 процесса: дифференцировка отдельных клеточных элементов и рост объема легких.

В раннем возрасте легкие богаты межуточной тканью, обильно снабжены кровеносными сосудами, капилляры и лимфатические щели шире, чем у взрослых; эластичная ткань, особенно в окружности альвеол, развита слабо. В результате этого легкие ребенка менее воздушны, более плотны и полнокровны, менее эластичны. По этим причинам в них легче развивается застой, ателектаз и эмфизема, легче создаются условия, благоприятствующие развитию инфекции. Особенно легко возникает ателектаз в задне-нижних отделах легких, так как они хуже вентилируются, а крово- и лимфообращение в них замедленно, что легко ведет к застою крови. Возрастная дифференцировка легких выражается в уменьшении числа респираторных бронхиол, увеличении количества альвеол за счет альвеолярных ходов, увеличении объема альвеол, уменьшении межуточной ткани и образовании эластичных волокон. К 6-7 годам структура ацинуса становится идентичной взрослому.

Различные отделы легких развиваются неодинаково. У детей первого года жизни развита верхняя доля левого лёгкого, а верхняя и средняя доли правого лёгкого имеют почти одинаковые размеры. Лишь к двум годам размеры отдельных долей лёгкого соответствуют друг другу, как у взрослых. Наиболее интенсивным бывает рост легких в течение первых месяцев жизни и в период полового созревания.

Плевра новорожденного ребенка содержит много клеточных элементов и соединительнотканных волокон, вплоть до 2-2,5 лет. В грудном возрасте она тонка и, вследствие слабого прикрепления париетального листка, плевральная полость легко растяжима. Скопление жидкости в полости плевры вызывает смещение органов средостения и, в частности, нижней полости вены. К 7 годам строение плевры ребен­ка приближается к строению плевры взрослого человека.

Диафрагма у грудного ребенка расположена относительно выше,
чем у взрослого: купол ее находится на уровне 1V ребра, а с возрастом спускается ниже. При сокращении диафрагмы купол ее уплощается, увеличивая, таким образом, продольный размер грудной клетки. В раннем детском возрасте сокращения диафрагмы слабы. Все условия, затрудняющие движения диафрагмы (метеоризм, увеличение печени, азрофагия), ухудшают вентиляцию легких.

Грудная клетка у грудного ребенка выпуклая, относительно ко­роткая и имеет почти круглое поперечное сечение, передне-задний размер почти равен поперечному; ребра расположены горизонтально и под прямым углом к. позвоночнику, что уменьшает амплитуду их дыхательных движений. В первые месяцы жизни объем легких больше объема грудной клетки и ребра вдавливаются в них. Грудная клетка находит­ся как бы в состоянии вдоха. Поэтому дыхание поверхностное, с малой. амплитудой. Врожденные и приобретенные деформации грудной клетки (рахитические и другие) еще больше отягощают функцию лег­ких. С возрастам форма грудной клетки и положение ребер постепенно изменяются, причем верхнее отверстие и ребра принимают наклонное положение, передне-задний размер становится меньше поперечного, вследствие чего горизонтальный размер принимает овальную форму. Верхний край рукоятки грудины находится у новорожденного на уровне VII шейного позвонка, к 6-7 годам спускается до 111 грудного позвонка. Таким образом, особенности грудной клетки принимают участие в генезе физиологического тахипноэ и диафрагмального типа дыхания.

Заключение: Таким образом, анатомическими особенностями орга­нов дыхания и соседствующих органов (диафрагма, грудная клетка, средостение) обеспечиваются, в первую очередь, функциональные про­явления этой системы: физиологическое тахипноэ и диафрагмальный тип дыхания в грудном и раннем возрасте.

Особенности заболеваний дыхательной системы обусловлены:

1. Слабым развитием мерцательного эпителия, дефицитом лизоци-
ма, секреторного иммуноглобулина А, незрелостью лимфоидной ткани,
малыми размерами полостей носа и носоглотки, что не обеспечивает согревания и очистки вдыхаемого воздуха и предрасполагает к вирусным, микробно-воспалительным и аллергическим заболеваниям дыхательной системы. Эти же особенности в сочетании с общей низкой иммунологической реактивностью организма детей предрасполагают к респираторным инфекциям, а также, к затяжному, рецидивирующему и хроническому течению воспалительных бронхолегочных заболеваний.

2. Хорошей васкуляризаций слизистой оболочки всех ее отделов
и склонности к отеку и обструкции дыхательных путей, что проявляется более тяжелым течением ринита с выраженным затруднением носового дыхания, евстахеита, стенозирующего ларинготрахеита, обструктивного синдрома при трахеобронхите; способствуют обструкции дыха­тельных путей также мягкие рящи, недоразвитие в их стенке мышечных и эластических волокон.

Кроме того, необходимо еще раз подчеркнуть, что:

1. В связи с недоразвитостью придаточных полостей носа у детей сравнительно редко бывают синуситы и, тем не менее, они могут быть, являясь одной из причин затяжного субфебрилитета.

2. Причиной носовых кровотечений у подростков может быть бур­ное развитие кавернозной ткани в подслизистом слое носоглотки. В грудном и раннем возрасте необходимо исключать другие причины но совых кровотечений (тромбоцитопения и др.).

3. Склонность современных детей к лимфатизму способствует раннему развитию гипертрофии лимфоидной ткани носоглотки с разви­тием аденоидита и хронического тонзиллита, которые, в свою очередь, могут стать причиной рецидивирующей микробно-воспалительной и аутоиммунной патологии.

4. Слабое развитие эластической ткани и значительное преобладание межуточной ткани в легких предрасполагают при пневмониях к ателектазам и затрудняют газообмен.

5. Участие бронхолегочной системы в обмене веществ, терморе­гуляции и других, глобальных в масштабах организма человека, про­цессах, проявляется при заболеваниях этой системы такими тяжелыми осложнениями, как нарушение кислотно-основного состояния крови (ацидоз, алкалоз), водно-солевого обмена (эксикоз).