Функциональные особенности системы дыхания у детей

Запасы кислорода в организме очень ограничены и их хватает на 5 - 6 мин. Обеспечение организма кислородом осуществляется процессом дыхания. В зависимости от выполняемой функции различают две основные части лег­кого: проводящую часть для подачи воздуха в альвеолы и выведение его на­ружу и дыхательную часть, где происходит газообмен между воздухом и кровью. К проводящей части относятся гортань, трахея, бронхи, т. е. брон­хиальное дерево, а к собственно дыхательной - ацинусы, состоящие из приво­дящей бронхиолы, альвеолярных ходов и альвеол.

Под внешним дыханием подразумевается обмен газов между атмо­сферным воздухом и кровью капилляров легких. Он осуществляется посред­ством простой диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану вследствие разницы давления кислорода во вдыхаемом (атмосферном) возду­хе и венозной крови, притекающей по легочной артерии в легкие из правого желудочка (табл. 26).

Таблица 26. Парциальное давление газов во вдыхаемом и альвеолярном воздухе, артериальной и венозной крови.
	Давление газов, мм рт. ст.
	вдыхаемый воздух	альвеолярный воздух	артериальная кровь	венозная кровь
ρО2 ρСО2 ρN2 ρH2O Общее давление	160 0 600 0 760	100 40 573 47 760	90 40 573 47 750	40 50 573 47 710

Как видно из табл. 26, разница давления кислорода в альвеолярном воз­духе и венозной крови, протекающей по легочным капиллярам, составляет 50 мм рт. ст. Это обеспечивает переход кислорода в кровь через альвеолярно-капиллярную мембрану. Разница давления углекислого газа обусловливает его переход из венозной крови в альвеолярный воздух.

Эффективность функции системы внешнего дыхания определяется 3 процессами: вентиляцией альвеолярного пространства; адекватным легочной вен­тиляции капиллярным кровотоком (перфузией); диффузией газов через альвеолярно-капиллярную мембрану.

По сравнению со взрослыми у детей, особенно первого года жизни, имеются выраженные отличия внешнего дыхания. Это объясняется тем, что в постнатальном периоде происходит дальнейшее развитие респираторных отделов легких (ацинусов), где происходит газообмен. Кроме того, у детей имеются многочисленные анастомозы между бронхиальными и пульмональными артериями и капиллярами, что является одной из причин шунтиро­вания крови, минуя альвеолярные пространства.

В настоящее время оценка функции внешнего дыхания проводится по следующим группам показателей:

1. Легочная вентиляция [частота (f), глубина (V_t), минутный объём дыха­ния (V), ритм, объём альвеолярной вентиляции, распределение вдыхаемого воздуха].

2. Легочные объёмы [жизненная емкость легких (ЖЕЛ, V_c), общая ёмкость легких, резервный объём вдоха (РО_вд, IRV), резервный объём выдоха (РО_выд, ERV), функциональная остаточная емкость (ФОЕ), остаточный объём (ОО)].

3. Механика дыхания [максимальная вентиляция легких (МВЛ, V_max), или предел дыхания, резерв дыхания, форсированная жизненная ёмкость легких (FEV) и её отношение к ЖЕЛ (индекс Тиффно), бронхиальное сопротивление, объёмная скорость вдоха и выдоха при спокойном и форсированном дыха­нии].

4. Легочный газообмен [величина потребления кислорода и выделения углекислого газа в 1 мин, состав альвеолярного воздуха, коэффициент использования кислорода (КИО₂)].

5. Газовый состав артериальной крови [давление кислорода (ρО₂) и углекислоты (ρСO₂), содержание оксигемоглобина в крови и артериовенозной раз­ницы по Нb и окси-Нb].

Глубина дыхания, или дыхательный объем (ДО, или V_t, в мл), у детей как в абсолютных, так и относительных цифрах значительно меньше, чем у взрослого человека (табл. 27).

Это объясняется двумя причинами. Одной из них, естественно, является небольшая масса легких у детей, которая увеличивается с возрастом, причем

Таблица 27. Дыхательный обмен у детей в зависимости от возраста
Возраст	Дыхательный объём у детей, мл
	по Брока		по Н.А. Шалкову
	абс.	на 1 кг массы тела	абс.	на 1 кг массы тела
Новорожденные 1 мес. 4 » 6 » 1 год 3 года 6 лет 11 » 14 » Взрослые	11,5 25 36 60 95 118 175 227 410	3,5 4,8 5,0 6,0 6,5 6,2 5,8 5,8 6,4	30 39 54 70 114 156 254 300 –	– 6,2 6,2 6,7 7,0 7,4 7,9 7,8 7,8 –

в течение первых 5 лет в основном за счет новообразования альвеол. Другой, не менее важной, причиной, объясняющей поверхностное дыхание детей ранне­го возраста, являются особенности строения грудной клетки (переднезадний размер приблизительно равен боковому, ребра от позвоночника отходят по­чти под прямым углом), что ограничивает экскурсию грудной клетки и изме­нение объема легких. Последний преимущественно изменяется благодаря дви­жению диафрагмы. Увеличение дыхательного объема в покое может свиде­тельствовать о дыхательной недостаточности, а его снижение - о рестриктив­ной форме дыхательной недостаточности или ригидности грудной клетки.

В то же время потребность в кислороде у детей значительно выше, чем у взрослых, что зависит от более интенсивного обмена веществ. Так, у детей одного года жизни потребность в кислороде на 1 кг массы тела составляет приблизительно около 7,5 - 8 мл/мин, к 2 годам она несколько возрастает (8,5 мл/мин), к 6 годам достигает максимальной величины (9,2 мл/мин), а затем постепенно снижается (в 7 лет - 7,9 мл/мин, 9 лет - 6,8 мл/мин, 10 лет - 6,3 мл/мин, 14 лет - 5,2 мл/мин). У взрослого она составляет всего 4,5 мл/мин на 1 кг массы тела.

Поверхностный характер дыхания, его неритмичность компенсируются большей частотой дыхания (f). Так, у новорожденного - 40 - 60 дыханий в 1 мин, у годовалого - 30 -35, у 5-летнего - 25, 10-летнего - 20, у взросло­го - 16 -18 дыханий в 1 мин. Частота дыхания отражает компенсаторные возможности организма, но в сочетании с малым дыхательным объемом тахипноэ свидетельствует о дыхательной недостаточности.

Благодаря большей частоте дыхания минутный объем дыхания на 1 кг массы тела значительно выше у детей, особенно раннего возраста, чем у взрослых (табл. 28).

Таблица 28. Минутный объём дыхания у детей.
Показатели	Возраст
	новорож- денные	3мес.	6 мес.	1 год	3 года	6 лет	11 лет	14 лет	взрослые
МОД, см3 МОД, на 1 кг массы тела	635 192	1100 200	1500 208	2200 220	2900 200	3200 168	4200 140	5000 128	6150 96

Как видно из табл. 28, у детей до 3 лет минутный объём дыхания почти в