Особенности роста и развития дыхательной системы

Органы дыхания развиваются в эмбриогенезе вместе с пищеварительной системой.

Гортанно-трахеальный вырост образуется на 4-й неделе развития из головного отдела передней кишки. На верхушке выроста образуются два пузырька — легочные почки, из которых впоследствии возникнут бронхи и легкие. На 5-й неделе формируется бронхиальное дерево. К 16—17-й неделе определяется железистое строение легкого при четко выраженной дольчатости [5].

Воздухоносные пути и респираторная часть начинаются носовой полостью. К моменту рождения носовая полость ребенка недоразвита, она отличается узкими носовыми отверстиями и практически отсутствием придаточных пазух, окончательное формирование которых происходит в подростковом возрасте. Объем носовой полости с возрастом увеличивается в 2.5 раза. Нижний носовой ход образуется к 6 месяцам и продолжает увеличиваться до 13 лет, затем в течение жизни изменяется мало. Значительное увеличение среднего носового хода начинается с 2 лет и продолжается до 20 лет.

Из полости носа воздух попадает в носоглотку, а затем в ротовую и гортанную часть глотки. Носоглотка у ребенка отличается меньшей длиной и большей шириной, а также низким расположением слуховой трубки. Носоглотка  у новорожденного невысокая и не образует полу­круглого свода, как у взрослого. Ширина носоглотки сравнительно большая. Хоаны, соединяющие полость носа с полостью рта, круг­лой или трехугольной формы. В течение первого года жизни они растут очень быстро, к двум годам их высота увеличивается в два раза и форма их становится овальной.

Следующее звено воздухоносных путей – гортань. У детей гортань короче, уже и располагается выше, чем у взрослых. Наиболее интенсивно гортань растет на 1-3 годах жизни и в период полового созревания – у мальчиков образуется кадык, удлиняются голосовые связки, гортань становится шире и длиннее чем у девочек, происходит ломка голоса. Гортань растет в разные годы неравномерно. До 3 лет растет быстро, и в это время у мальчиков и девочек она одинакова. С 3 до 12 лет ее рост незначителен, но сильно изменяются форма хрящей, их плотность, строение слизистой оболочки и др. 

Надгортанник у новорожденных располагается близко к языку, он невелик, его края загнуты внутрь так, что он имеет вид желоба. Размеры надгортанника к 16 годам увеличиваются в два раза. Надгортанник постепенно уплощается и к 10 годам у мальчиков приобретает та­кую же форму, как и у взрослого. У женщин этот процесс закан­чивается к 20 годам. 

Истинные голосовые связки прикрепляются у годовалых детей спереди к щитовидному хрящу выше, чем у взрослых. У детей ран­него возраста они короче абсолютно и по отношению к голосовой щели, чем в последующее время. Довольно быстро голосовые связки растут в первый год жизни и в 14-16 лет. С 12 лет появляются по­ловые различия – с этого времени голосовые связки у мальчиков длиннее, чем у девочек Половые различия в развитии гортани до 2 лет не обнаружены. После 2-3 лет у девочек гортань отстает в росте. Еще ярче это выражено в 10-15 лет. Половые различия гортани больше всего заметны на щитовидном хряще и голосовых связках. 

От нижнего края гортани отходит трахея. Трахея – длиной около 12 см. Трахея у новорожденных и детей первых месяцев жизни имеет просвет эллипсоидной формы, который постепенно к 15-20 годам становится круглым, окружность ее увеличивается.  У новорожденных, как и у плода, трахея располагается выше, чем у взрослого. Рост трахеи осуществляется в соответствии с ро­стом тела. Особенно интенсивно растет трахея в первые 6 месяцев жизни и в период полового созревания – 14-16 лет. Длина трахеи к 10 годам увеличивается в 2 раза, к 25 годам – в 3 раза.  У новорожденных и грудных детей хрящевая часть трахеальных колец относительно мала, а соединительнотканная задняя стенка, наоборот, велика. Хрящевая ткань трахеи эластична и мягка, вслед­ствие чего она легко сжимается. У детей трахея легко суживается и расширяется. С 25-летнего возраста сужение и расширение трахеи становится затруднительным, а с 60-летнего – невозможным.

Из области шеи трахея переходит в грудную полость и делится на два бронха, слева шире и короче, а справа – уже и длиннее. Бронхи у детей узкие, их хрящевая ткань мягка, мышечные и эластические волокна развиты слабо, слизистая оболочка содержит мало слизистых желез, богато снабжена сосудами. Рост бронхов наиболее энергичен в первый год жизни и в период полового созре­вания. Правый бронх является как бы продолжением трахеи, а левый отходит от трахеи под большим углом. Левый бронх у ново­рожденных и детей раннего возраста всегда более длинный и узкий по сравнению с правым. У подростков в связи с усиленным ростом бронхов в длину происходит уменьшение их хрящевых стенок и усиленное развитие мышечной и эластической тканей. Бронхи де­тей содержат гораздо меньше хрящевой ткани по сравнению со взрослыми. 

Бронхи входят в легкие и там делятся на бронхи меньшего диаметра-бронхиолы, которые разделяются еще на более мелкие, образуя бронхиальное дерево, которое в свою очередь образует ворота легких. В грудной полости расположены два легких, они имеют форму конуса.

Правое легкое состоит из трех, а левое из двух долей. Это деление выражено со второго месяца развития плода. Легкие новорожденного относительно велики: масса легких у детей относится к массе тела как 1 : 43 или 1 : 59. Легкие растут непрерывно до 16 лет, но имеются периоды наиболее сильного ро­ста: в 3 месяца и от 13 до 16 лет. 

С возрастом масса легких изменяется: у новорожденного – 50 г, а у годовалого ребенка – 150 г, у 12-летнего – 560 г, а у взросло­го – 1кг. Относительная масса легких уменьшается во все возра­стные периоды.

Объем легких значительно увеличивается в первый год жизни. У 2-3-недельного ребенка легкие занимают ²/₃ объёма грудной клетки. Рост легких осуществляется за счет ветвления мелких бронхов, образования альвеол и увеличения их объема: у новорожденных размер альвеол в 2 раза меньше, чем у детей 12 лет, и в 3 раза, чем у взрослых. Процесс дифференциации легких заканчивается к 7 годам.  В легких насчитывают до 350 млн. альвеол, а их поверхность достигает 150 м². Большая поверхность альвеол способствует лучшему газообмену.

У взрослого человека альвеола представляет собой шар с поверх­ностью 0,126 мм и внутренним объемом 4,14 мл. У плода в спавших­ся легких альвеолы имеют кругловатую или овальную форму, в легких ребенка, наполненных воздухом, они многогранной формы вследствие производимого на них давления.  В процессе развития легочного альвеолярного эпителия к момен­ту рождения у плода образуется сурфактант – вещество, стабили­зирующее силу поверхностного натяжения легких. Если сурфактант не образуется, то легкие ново­рожденного не расправляются.

Различные отделы легких развиваются неодинаково. У новорожденного верхняя и средняя доли правого легкого почти одинако­вого размера, нижняя больше их. До 3 месяцев верхняя доля раз­вивается медленнее других, в дальнейшем – одинаково с ними. Ко второму году жизни ребенка отдельные доли правого и левого легких приобретают те же размеры по отношению к друг другу, как и у взрослых.

У детей легкие растут за счет увеличения объема альвеол (у новорожденных диаметр альвеол 0,07 мм, у взрослых достигает 0,2 мм). Усиленный рост легких происходит до трех лет. Число альвеол к 8 годам достигает числа их у взрослого человека. В возрасте от 3 до 7 лет темп роста легких сниженный. Особенно энергично альвеолы растут после 12 лет, объем легких к этому возрасту увеличивается в 10 раз по сравнению с новорожденным, а к концу периода полового созревания в 20 раз. Соответственно изменяется газообмен в легких, увеличение суммарной поверхности альвеол приводит к возрастанию диффузионных возможностей легких.

Обмен газов между атмосферным воздухом и воздухом который находится в альвеолах, происходит благодаря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха [2].