Изменение с возрастом величины дыхательного и минутного объемов легких, их жизненной емкости

Жизненная емкость легких, дыхательный и минутный объемы у детей с возрастом постепенно увеличиваются в связи с ростом и развитием грудной клетки и легких.

У новорожденного ребенка легкие малоэластичны и относительно велики. Во время вдоха их объем увеличивается незначительно, всего на 10–15 мл. Обеспечение организма ребенка кислородом происходит за счет повышения частоты дыхания. Дыхательный объем легких увеличивается с возрастом (табл. 27) вместе с понижением частоты дыхания.

Таблица 27

Величина дыхательного объема в онтогенезе

Возраст	Величина дыхательного объема (в мл)
Новорожденный	30–35
2–3 года	86–114
8–10 лет	170–230
14–15 лет	300–375
16–17 лет	400–420
Взрослый	450–500

 

Относительный объем дыхания (отношение дыхательного объема к массе тела) у детей больше, чем у взрослых; у новорожденных он превышает величину взрослых в 2 раза. Так, у взрослых людей отношение дыхательного объема воздуха к массе тела равно 6, а у новорожденных оно около 12. Это связано с высоким обменом веществ у детей и, следовательно, с большой потребностью растущего организма в кислороде.

О величине минутного объема приводятся очень пестрые данные, зависящие от метода измерения. С возрастом величина минутного объема легких увеличивается. МОД у новорожденных очень мал, около 1,2 литра, в 3 года – 2,9 литра, к 7 годам – 3,5. Но относительный минутный объем легких (отношение минутного объема дыхания к массе тела) с возрастом уменьшается. У новорожденных и детей первого года жизни он в два раза больше, чем у взрослых. Это связано с тем, что у детей при одинаковом относительном дыхательном объеме частота дыханий в несколько раз выше, чем у взрослых. В связи с этим легочная вентиляция на 1 кг массы тела у детей больше. Величина легочной вентиляции на 1 кг массы тела у новорожденных равна 400 мл, в 5–6-летнем возрасте она составляет 210, в 7-летнем – 160, в 8–10-летнем – 150, в 11–13-летнем – 130–145, в 14-летнем – 125, а у 15–17-летних – 110. Благодаря этому обеспечивается большая потребность растущего организма в О₂.

Жизненная емкость легких является более или менее постоянной величиной с колебаниями, не превышающими 100 мл. Она в значительной мере зависит от физического развития и тренировки детей. Наибольшая величина отмечена у лыжников, гребцов, пловцов, бегунов (до 6000 мл). Увеличение жизненной емкости легких происходит за счет роста альвеол.

Величина жизненной емкости легких увеличивается с возрастом в связи с ростом грудной клетки и легких. Жизненную емкость легких у детей можно определить, начиная с 4–5 лет. У ребенка 5–6 лет она равна 700–800 мл, в 9–10 лет – 1500 мл, 14–15 лет – 2600–3200 мл. С 18 до 25 лет жизненная емкость легких является максимальной, а после 35–40 лет уменьшается. Величина жизненной емкости легких колеблется в зависимости от возраста, роста, веса тела, типа дыхания, пола (у девочек на 100–200 мл меньше, чем у мальчиков).

Если у взрослого человека увеличение легочной вентиляции при физической нагрузке может происходить как за счет частоты дыхания, так и за счет увеличения глубины дыхательных движений, то у детей, чем они младше, тем больше возрастает легочная вентиляция за счет учащения дыхания. С годами у детей все больше преобладает углубление дыхания при мышечной деятельности.

Дыхательная поверхность легких и количество крови, протекающей через легкие в единицу времени, у детей относительно больше, чем у взрослых. В связи с большим развитием капилляров легких ребенка поверхность соприкосновения крови с альвеолярным воздухом у детей также относительно больше, чем у взрослых. Все это способствует лучшему газообмену в легких растущего организма, что необходимо для обеспечения интенсивного обмена веществ.

У детей своеобразно изменяется дыхание при физической работе. Во время физической нагрузки повышается частота дыхательных движений и почти не меняется дыхательный объем легких. Такое дыхание не экономно и не может обеспечить длительное выполнение работы. Легочная вентиляция у детей при выполнении физической работы увеличивается в 2–7 раз, а при больших нагрузках (беге на средние дистанции) – почти в 20 раз.

Максимальное потребление кислорода у взрослого человека в покое составляет 150–300 мл в минуту. У детей оно значительно меньше и увеличивается при работе. При выполнении физической работы у тренированных детей 10–13 лет максимальное потребление кислорода равно 49 мл на 1 кг массы тела в минуту, у нетренированных – 47,3 мл. Повышение потребления кислорода при работе у детей от 9 до 18 лет происходит одинаково и через 3 мин становится максимальным: в первую минуту оно достигает 45% максимальной величины, во вторую возрастает до 75%, а в третью достигает максимума.

Зависимость величины максимального потребления кислорода от тренировки у детей проявляется меньше, чем у взрослых. У подростков быстрее достигается максимум в потреблении кислорода, но так как они не могут (подобно взрослым) длительно удерживать потребление кислорода на максимальном уровне, то быстрее прекращают работу.

По окончании работы в восстановительном периоде погашение «кислородного долга» у детей происходит быстрее. Восстановление осуществляется уже во время работы. У девушек и юношей 14–18 лет потребление кислорода и выделение углекислого газа во время восстановительного периода несколько больше, чем у взрослых. Восстановление у младших школьников 8–12 лет при беге на 50 м протекает быстрее, чем у старших школьников, а при беге на 100 м быстрее у старших – 12–16-летних.

С возрастом уменьшается способность восстановления во время работы, а кислородный долг увеличивается. Величина кислородного долга на 1 кг массы у детей старшего возраста больше, чем у детей младшего возраста.

Абсолютная величина потребления кислорода у мальчиков 8–9 лет в 2 раза меньше, чем у мальчиков 16–18 лет. У девочек при выполнении максимальной работы потребление кислорода меньше, чем у мальчиков, особенно в 8–9 лет и в 16–18. Все это следует учитывать при занятиях физическим трудом и спортом с детьми различного возраста.