Глава 7. Возрастные особенности системы дыхания.

Гортань, трахея, бронхи это выпячивание вентральной стен­ки глоточного отдела передней кишки, которое приобретает фор­му трубочки, расположенной спереди передней части туловищной кишки. На 4-й неделе нижний конец этого выроста делится на два асимметричных мешочка-закладка будущих легких. Из прокси­мального отдела выроста образуется эпителий слизистой оболочки гортани, из дистального - трахеи, из правого и левого асиммет­ричных мешочков - эпителий бронхов и легких. Закладки легких в процессе роста на 6-й неделе внутриутробного развития дости­гают формирующейся грудной полости. На 5-й неделе целом, или первичная полость тела, разделяется на две плевральные и одну перикардиальную полости, которые образующейся диафрагмой отделяются от брюшной полости. Из висцерального листка вент­ральной мезодермы - спланхноплевры, ограничивающей с меди­альной стороны первичную полость тела, - образуется висцераль­ная плевра. Париетальный листок вентральной мезодермы - соматоплевра - дает начало париетальной плевре. Между обоими листками образуется полость плевры.

Таким образом, из энтодермы первичной кишки развиваются эпителий и железы гортани, трахеи, бронхиального дерева и аль­веол. Мезенхима, окружающая растущие органы дыхания, преоб­разуется в соединительную ткань, хрящи, мышцы, сосуды и плев­ру. На 4-й неделе вокруг гортанно-трахеального выроста появля­ется утолщение мезенхимы, в которой уже можно различить за­кладки хрящей и мышц гортани. Хрящи гортани развиваются из II – III жаберных дуг. В толще складки слизистой оболочки, рас­положенной кпереди от входа в гортань, образуется надгортан­ник. Вслед за скелетом гортани формируются ее стенки, голосо­вые складки и складки преддверия, желудочки гортани. Мышцы гортани развиваются из общего мышечного сфинктера, окружаю­щего глоточную кишку, снаружи от хрящей. На 5-й неделе появ­ляются зачатки долевых бронхов в виде трех выростов справа и двух слева.

Первичные выросты («почки») делятся на вторичные, давая начало 10 сегментарным бронхам с каждой стороны, на концах которых появляются также делящиеся новые выпячивания. Это продолжается в течение 2--4-го месяцев развития, в результате чего формируется бронхиальное дерево. С 4-го по 6-й месяцы внутриутробной жизни закладываются бронхиолы, а с 6-го по 9-й – альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки. К моменту рождения ребенка ветвления бронхиального и альвеолярного де­рева легких достигают 18 порядков.

7.1. Возрастные особенности воздухоносных путей.

Развитие наружного носа и полости носа связано с развитием костей черепа, полости рта и органов обоняния. Полость носа у новорожденного низкая (высота ее около 17,5 мм) и узкая. Носовые раковины относительно толстые, но­совые ходы развиты слабо. Нижняя носовая раковина касается дна полости носа. Общий носовой ход остается свободным, хоаны низкие. К 6 мес. жизни высота полости носа увеличивается до 22 мм и формируется средний носовой ход, к 2 годам формирует­ся нижний, после 2 лет верхний носовой ход. К 10 годам по­лость носа увеличивается в длину в 1,5 раза, а к 20 годам в 2 раза, по сравнению с таковым у новорожденного. Объем носовой полости с возрастом увеличивается примерно в 2,5 раза. Структурные особенности носовой полости детей раннего возраста затрудняю носовое дыхание, дети часто дышат с открытым ртом, что приводит к частым простудным заболеваниям. Кроме этого ротовое дыхание вызывает кислородное голодание.

Из околоносовых пазух у новорожденного имеется только верхнечелюстная, она развита слабо. Остальные пазухи начинают формироваться после рождения. Лобная пазуха появляется на 2-м году жизни, клиновидная – к 3 годам, ячейки решетчатой кости – к 3 – 6 го­дам. К 8–9 годам верхнечелюстная пазуха занимает почти все
тело кости. Лобная пазуха к 5 годам имеет размеры горошины.
Размеры клиновидной пазухи у ребенка 6–8 лет достигают 2 – 3 мм. Пазухи решетчатой кости в 7-летнем возрасте плотно прилежат друг к другу; к 14 годам по строению они похожи на решетчатые ячейки взрослого человека.

Носоглотка ребенка менее длинная и более широкая, чем у взрослого человека, свод уплощен. К 2 годам жизни размеры ее увеличивается в 2 раза. Слуховые (евстахиевы) трубы, соединяющие полость носоглотки с полостью среднего уха, располагаются у детей более низко. Глоточное отверстие слуховой трубы у новорожденного имеет вид щели и расположено на уровне твердого нёба, ближе к нёбной занавеске. После 2–4 лет отверстие начинает перемещаться кверху и кзади, сохраняя щелевидную форму. К 12–14 годам оно принимает округлую форму. У детей слуховые трубы более прямые, короткие и широкие, чем у взрослых. Наряду с этим хрящевая часть слуховых труб у детей легко растягивается. Всё это приводит к тому, что очень часто инфекционные заболевания верхних дыхательных путей осложняются воспалениями среднего уха (отиты), так как инфекция легко проникает в полость среднего уха через широкую и короткую слуховую трубу. У новорожденных длина слуховой трубы 17-21 мм. В течение первого года жизни ребенка слуховая труба растет медленно, на 2-м году жизни быстрее. Длина слуховой трубы у ребенка 1 года равна 20 мм, 2 лет – 30 мм, 5 лет – 35 мм. С возрастом евстахиевы трубы удлиняются и утончаются. У взрослых длина слуховых труб составляет 35 – 38 мм см. Просвет слуховой трубы суживается постепенно: от 2,5 мм в 6 мес. до 2 мм в 2 года и до 1-2 мм у 6-летнего ребенка. У взрослого диаметр слуховой трубы также равен 1-2 мм.

Гортань у новорожденного короткая, широкая, воронкообраз­ная, располагается выше, чем у взрослого человека (на уровне II – IV позвонков). Пластинки щитовидного хряща располагаются под тупым углом друг к другу. Выступ гортани отсутствует. Вследствие высокого расположения гортани у новорожденных и детей груд­ного возраста надгортанник находится несколько выше корня языка, поэтому при глотании пищевой комок (жидкость) обходит надгортанник по сторонам от него. В результате ребенок может дышать и глотать (пить) одновременно, что имеет важное значе­ние при акте сосания.

Вход в гортань у новорожденного относительно шире, чем у взрослого. Преддверие короткое, поэтому голосовая щель нахо­дится высоко. Она имеет длину 6,5 мм (в 3 раза короче, чем у взрослого). Голосовая щель заметно увеличивается в первые три года жизни ребенка, а затем в период полового созревания. Мышцы гортани у новорожденного и в детском возрасте развиты слабо. Гортань быстро растет в течение первых четырех лет жиз­ни ребенка. В период полового созревания (после 10 – 12 лет) вновь начинается ее активный рост, который продолжается до 25 лет у мужчин и до 22 – 23 лет у женщин. Вместе с ростом гортани в детском возрасте она постепенно опускается, расстояние между ее верхним краем и подъязычной костью увеличивается. К 7 годам нижний край гортани находится на уровне верхнего края VI шейного позвонка. После 17 – 20 лет гортань занимает положение, характерное для таковой взрослого человека.

Половые различия гортани в раннем возрасте не наблюдают­ся. В дальнейшем рост гортани у мальчиков идет несколько быст­рее, чем у девочек. После 6 – 7 лет гортань у мальчиков крупнее (шире и длиннее), чем у девочек того же возраста. В 10 – 12 лет у мальчиков ускоряется рост щитовидного хряща, обостряется угол между его пластинками. Вследствие этого стано­вится заметным выступ гортани (кадык). Примерно в 12 – 13 лет у мальчиков происходит ломка (мутация) голоса. Он становится более низким, появляются грудные звуки. Эти изменения являются вторичными мужскими половыми признаками. Ломка голоса обусловлена влиянием мужского полового гормона (тестостерона) на голосовые связки. Данный гормон удлиняет и утолщает голосовые связки, что и приводит к понижению голоса.

Хрящи гортани, тонкие у новорожденного, с возрастом стано­вятся более толстыми, однако долго сохраняют свою гибкость. После 23 – 25 лет начинается окостенение гиалиновых хрящей гортани. В пожилом и старческом возрасте в хрящах гортани, кроме над­гортанника, откладываются соли кальция. Хрящи окостеневают, становятся хрупкими и ломкими.

Трахея у новорожденного короткая. Длина трахеи составляет 3,2 – 4,5 см, ширина просвета в средней части около 0,8 см. Перепончатая стенка трахеи относительно широкая, хрящи трахеи развиты слабо, тонкие, мягкие. В пожилом и стар­ческом возрасте (после 60 – 70 лет) хрящи трахеи становятся плот­ными, хрупкими, при сдавлении легко ломаются.

После рождения 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). К 3 – 4 годам жизни ребенка ширина просвета трахеи увеличивается в 2 раза. Трахея у ребенка 10 – 12 лет вдвое длиннее, чем у новорожденно­го, а к 20 – 25 годам длина ее утраивается.

Слизистая оболочка стенки трахеи у новорожденного тонкая, нежная; железы развиты слабо. У ребенка 1 – 2 лет верхний край трахеи располагается на уровне IV – V шейных позвонков, в 5 – 6 лет – кпереди от V – VI позвонков, а в подростковом возрасте на уровне V шейного позвонка. Бифуркация трахеи к 7 годам жиз­ни ребенка находится кпереди от IV – V грудных позвонков, а после 7 лет постепенно устанавливается на уровне V грудного по­звонка, как у взрослого человека.

Бронхиальное дерево к моменту рождения в ос­новном сформировано. На 1-м году жизни наблюдается его ин­тенсивный рост (размеры долевых бронхов увеличиваются в 2 ра­за, а главных в 1,5 раза). В период полового созревания рост бронхиального дерева снова усиливается. Размеры всех его ча­стей (бронхов) к 20 годам увеличиваются в 3,5 – 4 раза (по срав­нению с бронхиальным деревом новорожденного). У людей 40 – 45 лет бронхиальное дерево имеет наибольшие размеры. Возра­стная инволюция бронхов начинается после 50 лет. В пожилом и старческом возрасте длина и диаметр просвета многих сегментар­ных бронхов немного уменьшается, иногда появляются четкообразные выпячивания их стенок.

7.2. Возрастные особенности легких.

Легкие у новорожденного неправильной конусовидной фор­мы; верхние доли относительно небольших размеров. Средняя доля правого легкого по размерам равна верхней доле, а нижняя сравнительно большая. Масса обоих легких у новорожденного со­ставляет 57 г (от 39 до 70 г), объем – 67 см³. Плотность недышав­шего легкого равна 1,068 (легкие мертворожденного недышавшего ребенка тонут в воде). Плотность легкого дышавшего ребенка со­ставляет 0,490.

Легкие у детей растут главным образом за счет увеличения объема альвеол. Легочные ацинусы у новорожденного имеют небольшое коли­чество мелких легочных альвеол. У новорожденного диаметр альвеолы 0,07 мм, у взрослого он достигает уже 0,2 мм). В течение второго года жизни ре­бенка и позже ацинус растет за счет появления новых альвеоляр­ных ходов и образования новых легочных альвеол в стенках уже имеющихся альвеолярных ходов. До 3 лет происходит усиленный рост легких и дифференцировка их отдельных элементов. В возрасте от 3 до 7 лет темпы роста легких снижаются. Образование новых разветвле­ний альвеолярных ходов заканчивается к 7 – 9 годам, легочных альвеол к 12 – 15 годам. К этому времени размеры альвеол уве­личиваются вдвое. Есть данные о том, что уже к 8 годам количество альвеол достигает уровня взрослого человека (Хрипкова и др., 1990). Формирование легочной паренхимы заверша­ется к 15 – 25 годам. В период от 25 до 40 лет строение легочных ацинусов практически не меняется. После 40 – 50 лет начинается по­степенное старение легочной ткани. Легочные альвеолы становят­ся крупнее, часть межальвеолярных перегородок исчезает. В про­цессе роста и развития легких после рождения объем альвеол уве­личивается: в течение 1-го года в 4 раза, к 8 годам в 8 раз, к 12 годам в 10 раз, к 20 годам в 20 раз (по сравнению с объе­мом легких новорожденного). Что касается объемов легких, то к 12 годам он увеличивается в 10 раз по сравнению с объемом легких новорожденного, а концу периода полового созревания – в 20 раз (в основном за счет увеличения объема альвеол).

Ме­няются и границы легких. Верхушка легкого у новорожденного ребенка не выступает за пределы I ребра, лишь к 20–25 годам она выступает на 1 – 2 см над ключицей. Нижние границы легких у новорожденного ребенка расположены на одно ребро выше, чем у взрослого. После 55 – 60 лет нижняя граница легких опускается еще на 1,5 – 2,5 см по сравнению с ее положением у людей в возрасте 30 – 40 лет.

Легкие плода как орган внешнего дыхания не функционируют. Но они не находятся в спавшем состоянии, альвеолы и бронхи плода заполнены жидкостью. У плода, начиная с 11-й недели, появляются периодические сокращения инспираторных мышц – диафрагмы и межреберных мышц.

В конце беременности дыхательные движения плода занимают 30-70% всего времени. Частота дыхательных движений обычно увеличивается ночью и по утрам, а также при увеличении двигательной активности матери. Дыхательные движения необходимы для нормального развития легких. Помимо этого дыхательные движения плода представляют собой своего рода подготовку дыхательной системы к дыханию после рождения.

Дыхание новорожденного ребенка частое и поверхностное. Ча­стота подвержена значительным колебаниям – 40 – 60 дыхатель­ных цикла в минуту во время сна. У детей первого года жизни частота дыхательных движений в минуту во время бодрствования 50 – 60, а во время сна – 35 – 40. У детей 1 – 2 лет во время бодр­ствования частота дыхания 35 – 40, у 2 – 4- летних – 25 – 35 и у 4 – 6-летних – 23 – 26 циклов в минуту. У детей школьного воз­раста происходит дальнейшее урежение дыхания (18 – 20 раз в минуту). Взрослый человек делает в среднем 15 – 17 дыха­тельных движений в минуту и за один вдох при спокойном дыха­нии вдыхает около 500 мл воздуха.

Что касается физиологических объемов легких, то объем вдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни состав­ляет 30 мл, в 1 год – 70 мл, в 6 лет – 156 мл, в 10 лет – 239 мл, в 14 лет – 300 мл.

Другой отличительной особенностью является более интенсивная вентиляция легких в пересчете на килограмм массы тела с целью удовлетворения высокого уровня окислительных процессов и меньшая проницаемость легочных альвеол для О₂ и СО₂. Так, у новорожденных частота дыхания составляет 44 цикла в минуту, дыхательный объем – 16 мл, минутный объем дыхания – 720 мл/мин. У детей 5 – 8-летнего возраста частота дыхания снижается и достигает 25 – 22 циклов в минуту, дыхательный объем – 160 – 240 мл, а минутный объем дыхания – 3900 – 5350 мл/мин. У подростков частота дыхания колеблется от 18 до 17 циклов минуту, дыхательный объем – от 330 до 450 мл, минутный объем дыхания – от 6000 до 7700 мл/мин. Эти величины наиболее близки к уровню взрослого человека.

Важной характеристикой функционирования дыхательной си­стемы является жизненная ёмкость легких (ЖЁЛ). Данный параметр меняется с возрастом, зависит от длины тела, степени развития грудной клет­ки и дыхательных мышц, пола. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин.

Так как измерение жизненной емкости легких требует актив­ного и сознательного участия самого ребенка, то она может быть определена лишь после 4 – 5 лет.

К 16 – 17 годам жизненная емкость легких достигает величин, характерных для взрослого человека (см. табл. 10)

Таблица 10.