1. Розвиток органів дихання в онтогенезі

Легкі і повітроносні шляхи починають розвиватися в ембріона на 3-му тижні з мезодермальной мезенхіми. Надалі в процесі зростання формується пайову будова легень, після 6 місяців утворюються альвеоли. У 6 місяців поверхню альвеол починає покриватися білково-ліпідної вистилки - сурфактантом. Його наявність є необхідною умовою нормальної аерації легень після народження. При нестачі сурфактанту після попадання в легені повітря альвеоли спадаються, що призводить до тяжких розладів дихання і без лікування.  Легені плоду як орган зовнішнього дихання не функціонують. Але вони не знаходяться в спавшем стані, альвеоли і бронхи плоду заповнені рідиною. У плоду, починаючи з 11-го тижня, з'являються періодичні скорочення інспіраторний м'язів - діафрагми і міжреберних м'язів.  В кінці вагітності дихальні рухи плода займають 30-70% усього часу. Частота дихальних рухів зазвичай збільшується вночі і вранці, а також при збільшенні рухової активності матері. Дихальні рухи необхідні для нормального розвитку легенів. Після їх вимикання розвиток альвеол і збільшення маси легень сповільнюється. Крім цього дихальні рухи плода є свого роду підготовку дихальної системи до дихання після народження.  Народження викликає різкі зміни стану дихального центру, розташованого в довгастому мозку, що призводять до початку вентиляції. Перший вдих настає, як правило, через 15-70 сек. після народження. Основними умовами виникнення першого вдиху є:  1. підвищення в крові гуморальних подразників дихального центру, СО _2, Н ⁺ і нестачі О _2;  2. різке посилення потоку чутливих імпульсів від рецепторів шкіри (холодових, тактильних), проприорецепторов, вестибулорецепторов. Ці імпульси активують ретикулярну формацію стовбура мозку, яка підвищує збудливість нейронів дихального центру;  3. усунення джерел гальмування дихального центру. Роздратування рідиною рецепторів, розташованих в області ніздрів, сильно гальмує дихання (рефлекс водолаза). Тому відразу після появи голови плода акушери видаляють з лиця слиз і навколоплідні води.  Таким чином, виникнення першого вдиху є результатом одночасної дії ряду факторів.  Початок вентиляції легенів пов'язане з початком функціонування малого кола кровообігу. Кровотік через легеневі капіляри різко посилюється. Легенева рідина всмоктується з легенів в кровоносне русло, частина рідини всмоктується в лімфу.  У дітей молодшого віку спокійне дихання - діафрагмальне. Це пов'язано з особливостями будови грудної клітини. Ребра розташовані під великим кутом до хребта, тому скорочення міжреберних м'язів менш ефективно змінює обсяг грудної порожнини. Енергетична вартість дихання дитини набагато вище, ніж у дорослого. Причина - вузькі повітроносні шляхи і їх висока аеродинамічна опірність, а також низька розтяжність легеневої тканини.  Іншою відмітною особливістю є більш інтенсивна вентиляція легенів у перерахунку на кілограм маси тіла з метою задоволення високого рівня окислювальних процесів і менша проникність легеневих альвеол для О ₂ і СО _2. Так, у новонароджених частота дихання становить 44 циклу в хвилину, дихальний об'єм - 16 мл, хвилинний об'єм дихання - 720 мл / хв. У дітей 5-8-річного віку частота дихання знижується і досягає 25-22 циклів в хвилину, дихальний об'єм - 160-240 мл, а хвилинний об'єм дихання - 3900-5350 мл / хв. У підлітків частота дихання коливається від 18 до 17 циклів хвилину, дихальний об'єм - від 330 до 450 мл, хвилинний об'єм дихання - від 6000 до 7700 мл / хв. Ці величини найбільш близькі до рівня дорослої людини.  З віком збільшуються життєва ємність легень, проникність легеневих альвеол для О ₂ і СО _2. Це пов'язано зі збільшенням маси тіла і працюючих м'язів, із зростанням потреби в енергетичних ресурсах. Крім того, дихання стає більш економічним, про це свідчать зниження частоти дихання і дихального об'єму.  Найбільші морфофункціональні зміни в легенях охоплюють віковий період до 7-8 років. У цьому віці відзначається інтенсивна диференціювання бронхіального дерева і збільшення кількості альвеол. Зростання легеневих обсягів пов'язаний також із зміною діаметру альвеол. У період з 7 до 12 років діаметр альвеол збільшується вдвічі, до дорослого стану - втричі. Загальна поверхня альвеол збільшується в 20 разів.  Таким чином, розвиток дихальної функції легень відбувається нерівномірно. Найбільш інтенсивний розвиток відзначається у віці 6-8, 10-13, 15-16 років. У ці вікові періоди переважає ріст і розширення трахеобронхіального дерева. Крім того, в цей час найбільш інтенсивно протікає процес диференціювання легеневої тканини, який завершується до 8-12 років. Критичні періоди для розвитку функціональних можливостей системи дихання спостерігаються у віці 9-10 і 12-13 років.  Етапи дозрівання регуляторних функцій легень діляться на три періоди: 13-14 років (хеморецепторной), 15-16 років (механорецепторний), 17 років і старше (центральний). Відзначено тісний зв'язок формування дихальної системи з фізичним розвитком і дозріванням інших систем організму.  Інтенсивний розвиток скелетної мускулатури у віці 12-16 років позначається на характері вікових перетворень дихальної системи підлітка. Зокрема, у підлітків з високими темпами зростання часто відзначається відставання розвитку органів дихання. Зовні це проявляється у формі перепочинок навіть при виконанні невеликих фізичних навантажень. Такі діти скаржаться на швидку стомлюваність, мають низьку м'язову працездатність, уникають занять з інтенсивними фізичними вправами. Для них рекомендується поступове збільшення занять фізичною культурою під контролем лікаря.  На відміну від них, у підлітків, які займаються спортом, річні надбавки зростання менше, а функціональні можливості легень вище. Але в цілому розвиток органів дихання у переважної частини дітей несе на собі «відбитки цивілізації». Низька рухова активність обмежує рухливість грудної клітини. Дихання в цьому випадку поверхневе, а його фізіологічна цінність невелика. Необхідно вчити дітей правильному і глибокому диханню, що є необхідною умовою збереження здоров'я, розширення можливості адаптації до фізичних навантажень.