Возрастные изменения параметров дыхания.

Возраст	Частота	МОД	ДО	Состав Альвеол. возд. в %	РО2 артер. кровь	К.Е.К
	дыхания в минуту	МОД мл/мин	Относ. МОД мл/кг	мл.	О2	СО2	в мм.рт.ст.	мл. О2
Новорожд.					17.0	3.2
1 год					17.2	3.0
5 лет					16.4	3.8
8 лет					16.0	4.1
12 лет					15.7	4.4
16 лет					15.0	4.9
Взрослые					14.5	5.6

Вентиляция легких. Минутный объем дыхания (МОД) в абсолютных единицах тем меньше, чем младше ребенок и с возрастом увеличивается.

Относительный МОД (отношение МОД к массе тела) у детей значительно выше, чем у взрослых, за счет большей частоты дыхания.

У новорожденных относительный минутный объем дыхания превышает этот показатель у взрослых в 2 раза, это объясняется высоким уровнем обмена веществ и потреблением О₂ у детей по сравнению со взрослыми. У детей отмечается относительно высокое содержание кислорода. С возрастом содержание кислорода и парциальное давление в альвеолярном воздухе становится меньше, а содержание и парциальное давление СО₂ в альвеолярном воздухе возрастает. После рождения содержание О₂ и СО₂ в крови существенно отличается от содержания этих газов в крови взрослого.

Особенности гемоглобина. В эмбриональном периоде гемоглобин синтезируется в эритроцитах желточного мешка в виде примитивного гемоглобина (НbP). На 9 неделе появляется фетальный (зародышевый) гемоглобин (HbF), синтезируемый в эритроцитах печени. К концу беременности появляются взрослые формы гемоглобина, синтезируемые в эритроцитах костного мозга.

Кривая диссоциации оксигемоглобина плода. Плод развивается в условиях значительно более низкого содержания кислорода в артериальной крови, чем у взрослых. Кривая диссоциации оксигемоглобина в своей верхней части сдвинута влево и для нее характерна большая крутизна, это облегчает поступление кислорода из крови матери в кровь плода.

 

Рисунок 24 Кривые диссоциации оксигемоглобина взрослого человека (пунктирная линия) и плода (сплошная линия).

Кривая диссоциации оксигемоглобина плода в средней части сдвинута влево – облегчается отдача кислорода тканям.

 

В межворсинчатых пространствах материнская кровь насыщается СО₂ и обогащается связанными кислотами, кривая диссоциации оксигемоглобина смещается вправо, что также облегчает переход кислорода в кровь плода. Большое сродство гемоглобина плода к кислороду способствует образованию оксигемоглобина, в плаценте, а большая крутизна кривой - отдаче О₂ тканям - это механизмы биологической адаптации к условиям внутриутробной жизни (рисунок 24). В крови плода отсутствует карбоангидраза, она появляется в крови к 5-7 дню после рождения.

Обменные процессы у детей протекают более интенсивно, что требует большего количества кислорода. Повышенная потребность в кислороде обеспечивается 1. высоким МОД, 2. высоким МОК, 3.высоким напряжением кислорода в артериальной крови.

 

РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ

Регуляция редких и нерегулярных дыхательных движений плода, совершающихся с ранних этапов онтогенеза, обеспечивается дыхательным центром продолговатого мозга и осуществляется в основном содержанием кислорода в крови. На дыхание плода отрицательно влияет не только снижение но и повышение содержания кислорода. Снижение содержания кислорода сопровождается увеличением частоты и глубины дыхательных движений с одновременным увеличением частоты сердечных сокращений, повышением кровяного давления. При повышении содержания кислорода в крови матери - у плода прекращаются дыхательные движения, уменьшается частота сердечных сокращений. Дыхание в течение нескольких часов газовой смесью с высокой концентрацией кислорода может привести к повреждению легких. У недоношенных новорожденных наблюдается еще одно нарушение - они слепнут в результате образования фиброзной ткани за хрусталиком. Причина этого - местный спазм сосудов, вызванный высоким содержанием кислорода.

Первый вдох ребенка.

Первый вдох наступает, как правило, через 15-70 секунд после рождения, обычно после пережатия пуповины, но иногда сразу после рождения.

Факторы, стимулирующие первый вдох:

1. Гуморальная стимуляция хеморецепторов вызванная повышением напряжения СО₂ концентрации Н⁺, гипоксией (состояние асфиксии). Во время родов нарушается плацентарный газообмен, что приводит к гипоксемии и гиперкапнии.

2. Афферентная импульсация от рецепторов кожи (холодовых и тактильных), проприорецепторов, мышц и вестибулярного аппарата, повышающая возбудимость нейронов ретикулярной формации ствола мозга и дыхательного центра.

3. Устранение источников торможения вдоха (удаление жидкости из воздухоносных путей).

Дыхание новорожденного вначале носит периодический характер. Серии частых вдохов чередуются с более редкими. Возникают глубокие вздохи (1-2.5 раза в одну минуту) или дыхательные паузы.

Дыхательный центр плода, новорожденных и грудных детей обладает низкой возбудимостью. Влияние коры головного мозга у новорожденных слабое и этим объясняется предрасположенность к нарушениям дыхательного ритма.

Способность детей к произвольной корковой задержке дыхания формируется постепенно. С конца 1-го года дыхание участвует в речевой функции. Начиная с 2-х лет, педиатрам удается уговорить ребенка глубже дышать с целью выслушивания легких. В возрасте 4-х лет можно произвольно произвести гипервентиляцию, задержку дыхания, измерить жизненную емкость легких.

Блуждающие нервы у новорожденного играют большую роль в регуляции и координации дыхания. Вагусный рефлекс на изменение объема легких (рефлекс Геринга-Брейера) у детей более выражен, чем у взрослых. У новорожденных выражен рефлекс с легочных рецепторов растяжения (рефлекс Хэда), обладающий облегчающим влиянием на дыхание и проявляющийся в усилении инспирации при растяжении легких за счет диафрагмы. Этот рефлекс обеспечивает наполнение воздухом не дышавшие легкие плода. Вскоре после рождения этот рефлекс исчезает.

Хеморецепторы синокаротидной и аортальной зон начинают функционировать еще до рождения. Они реагируют на относительно небольшое снижение напряжения О₂ и повышение напряжения СО₂. После рождения продолжается развитие функций центральных и периферических хеморецепторов и способности поддерживать напряжение СО₂ в артериальной крови на относительно постоянном уровне. Содержание О₂ в крови плода по отношению к взрослому организму соответствует тяжелой гипоксии.

У детей первых лет жизни отмечается более высокая устойчивость к кислородному голоданию (гипоксемии), что объясняется:

более низкой возбудимостью нейронов дыхательного центра;

более высоким содержанием кислорода в альвеолярном воздухе;

спецификой окислительно-восстановительных реакций.

У детей увеличение вентиляции в ответ на физическую нагрузку происходит за счет повышения частоты дыхания, а у взрослых - за счет углубления дыхания.

Возбудимость дыхательного центра с возрастом повышается и в школьном возрасте такая же, как и у взрослых.

В период полового созревания отмечается повышение возбудимости дыхательного центра, в связи с чем отмечается ухудшение координации дыхания; часто возникает гипоксемия при снижении количества О₂ во вдыхаемом воздухе.

Воздействие на дыхание наркотиков и различных токсических веществ тем сильнее, чем меньше возраст ребенка.

Приложение

Словарь темы

Альвеолярная вентиляция	часть минутного объема дыхания, достигающая альвеол
Апнейзис	вариант дыхания с замедленным растянутым вдохом, остановкой на высоте вдоха и форсированным выдохом
Апноэ	прекращение дыхательных движений
Ателектаз	состояние легкого, или его части, при котором альвеолы не содержат воздуха в результате слипания стенок альвеол
Асфиксия	остро протекающий процесс прекращения газообмена между организмом и окружающей средой, приводит и к гипоксии, и к гиперкапнии
Алкалоз газовый	нарушение кислотно-щелочного равновесия в результате чрезмерного выделения углекислоты из организма - сдвиг в сторону увеличения катионов
Ацидоз газовый	нарушение кислотно-щелочного равновесия в результате гиперкапнии при нарушении дыхания - сдвиг в сторону увеличения анионов
Брадипноэ	замедление дыхания
Батипноэ	необычно глубокое дыхание, которое может наблюдаться при ацидозе, гипоксемии, сердечной недостаточности
Гаспинг	вариант дыхания с редкими судорожными вдохами (гаспами) и длительными паузами между ними
Гиперпноэ Гипервентиляция	увеличение легочной вентиляции, адекватное повышению газообмена в организме, увеличение МОД до 50 - 100л/мин
Гиперкапния	повышение парциального давления углекислого газа в крови - при нарушении дыхания, при вдыхании газовых смесей с повышенным содержанием CO2
Гипокапния	понижение парциального давления углекислого газа в крови, например в результате гипервентиляции
Гипоксемия	снижение напряжения кислорода в крови
Гипоксия	состояние, возникающее при недостатке снабжения тканей кислородом. Понижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе приводит к гипоксической гипоксии
Инспирация	вдох
Кислородная емкость крови	количество кислорода, которое может связаться с гемоглобином при условии его полного насыщения, в норме - 190 мл/литр крови
Паттерн дыхания	параметры дыхательного цикла - длительность вдоха, выдоха, глубина, частота дыхания
Периодическое дыхание	периодические изменения частоты или глубины дыхания (дыхание Чейна-Стокса, дыхание при высотной болезни, иногда во сне)
Сурфактант	поверхностно активное вещество, вырабатываемое клетками альвеол, снижает поверхностное натяжение
Тахипноэ	частое дыхание
Транспульмональное давление	разность давления в альвеолах и плевральной полости, между выдохом и вдохом 3-4 мм рт.ст.
Экспирация	Выдох

 

 

Рисунок 26 Физиологические и патологические типы дыхания

ПОКАЗАТЕЛИ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Легочные объемы в литрах)

Общая емкость
Жизненная емкость	4,5
Функциональная остаточная емкость	2,4
Остаточный объем	1,2
Дыхательный объем	0,5
Объем мертвого пространства	0,15
Параметры вентиляции
Частота дыхания	14 мин-^1
М и нутный объем дыхания	7 л/мин
Альвеолярная вентиляция	5 л/мин
Вентиляция мертвого пространства	2 л/мин
Параметры газообмена
Потребление О2	280 мл/мин
Выделение СО2	230 мл/мин
Дыхательный коэффициент	0,82
Диффузионная способность легких для О2	30 мл • мин-^1' мм рт, ст.-^1 (230 мл • мин-^1 • кПа ')
Время контакта	0,3с
Параметры механики дыхания
Внутриплевральное давление:
в конце выдоха	- 3 мм рт. ст.
в конце вдоха	- 9 мм рт. ст.
Во время активного выдоха	+ 4 - 10 мм рт. ст
Растяжимость легких	0,2 л/см вод ст, (2 л/кПа)
Растяжимость грудной клетки	0,2 л/см вод. ст. (2 л/кПа)
Растяжимость легких и грудной клетки	0,1 л/см вод. ст. (1 л/кПа)
Сопротивление дыханию	2 см вод. ст, • с • л-^1 (0,2 кПа - с - л-i)

Оглавление:

Введение
Этапы процесса дыхания
Вентиляция легких -
Дыхательные мышцы
Соединительная ткань - основа упругости и эластичности легких
Легочный сурфактант
Транспульмональное давление
Легочные объемы и емкости
Альвеолярная вентиляция
Соотношение между вентиляцией и перфузией легких
ГАЗООБМЕН И ТРАНСПОРТ ГАЗОВ
Газовый состав альвеолярного воздуха
Диффузия газов через аэрогематический барьер
Капилляры легких
Транспорт кислорода кровью
Транспорт углекислого газа
Регуляция дыхания
Регуляция внешнего дыхания
Центральные хеморецепторы
Артериальные хеморецепторы
Механорецепторы
Дыхательный центр
Локализация дыхательного центра
Дыхательный цикл
Характеристика дыхательных нейронов
Пневмотаксический центр
Отделы ЦНС, принимающие участие в регуляции дыхания Регуляция дыхания и другие функции организма
Ретикулярная формация ствола мозга
Гипоталамус
Кора больших полушарий
Заключение
Дыхание в измененных условиях
Особенности дыхания у детей
ПРИЛОЖЕНИе