Anatomija_fiziologija_ditini_homenko_didkov

Анатомія і фізіологія дитячого організму

максимального кров’яного тиску може зростати до 180–200 мм рт. ст. Оскільки в цей час величина мінімального тиску змінюється незначно, то й пульсовий тиск зростає до 50–80 мм рт. ст., що говорить про збільшення сили скорочення серця. Інтенсивність змін величини кров’яного тиску під час фізичного навантаження залежить від віку: чим старша дитина, тим значніше ці зміни.

Вікові зміни кров’яного тиску при фізичному навантаженні особливо яскраво виявляються у відновлювальному періоді. Відновлення величини систолічного тиску до вихідної величини здійснюється тим швидше, ніж старше вік дітей.

Пульсовий тиск у дітей коливається у великих межах.

Величина венозного тиску зменшується з віком. Якщо в дітей перших років життя воно дорівнює 105 мм вод. ст., то в підлітка воно знижується до 86 мм вод. cm. Його величина коливається у великих межах.

Велика величина венозного тиску в маленьких дітей зв’язана з великою кількістю циркулюючої в організмі крові, вузьким просвітом вен і зниженою їхньою ємністю. Вона залежить від сили скорочень правого шлуночка і судинного тонусу. Венозний тиск у дітей не залежить від частоти серцевих скорочень і від коливань максимального і мінімального артеріального тиску.

Величина венозного тиску зв’язана з фазами подиху: при вдиху воно декілька знижується, а при видиху – підвищується.

Воно різко збільшується під час негативних емоцій. Наприклад, при плачі венозний тиск у дітей може підвищитися до 335мм вод. Ст.

Вікові зміни швидкості руху крові. З віком швидкість руху крові сповільнюється. У немовлят кров робить кругообіг за 12 сек., у 3-річних – за 15 сек., у дітей 7-8 років за 7–8 сек., у 14-річних – за 18 ½ сек. Уповільнення швидкості руху крові зв’язано з віковими змінами судин, перед усе зі збільшенням їх довжини в зв’язку з ростом дитини. На швидкість руху крові впливає і зміна частоти серцевих скорочень: зменшення числа серцевих скорочень з віком приводить до уповільнення швидкості руху крові.

У всі вікові періоди в жінок швидкість руху крові по судинах більша, ніж у чоловіків.

ВІКОВІ ОСОБЛИВОСТІ РЕГУЛЯЦІЇ ДІЯЛЬНОСТІ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ

Особливості регуляції в антенатальному періоді. Регуляція діяльності серця здійснюється в плоду симпатичною нервовою системою. Насамперед

261

Дідков О., Хоменко Б.

розвивається та частина симпатичної нервової системи, що регулює діяльність серця. Причому це відбувається задовго до того, як інші органи одержують симпатичну іннервацію. Насамперед розвиваються клітини в зірчастому ганглії.

Центр симпатичної регуляції серця знаходиться в постійній тонічній напрузі, що залежить головним чином від змісту кисню в крові плоду. Ступінь насичення киснем крові плоду близько 50%, тобто кров плоду є в значній мірі гіпоксемічною у порівнянні з кров’ю немовляти. Така кров, що омиває клітини центра симпатичної регуляції серця, створює в них постійне тонічне збудження. Ці впливи обумовлюють велику частоту серцевих скорочень у плода.

Вікові особливості регуляції серцево-судинної системи в постнатальному періоді. У новонародженої дитини цілком сформовані еферентні нерви, що регулюють діяльність серця. У нього добре розвинуті розгалуження і периферичні закінчення блукаючого і симпатичного нервів. Але проте і в цьому віці серце регулюється в основному тільки симпатичними нервами.

Після народження на ранніх етапах постнатального розвитку залишається превалюючим тонічний вплив центра симпатичної регуляції серця. Але в цей час тонічна напруга центра підтримується не гуморальним шляхом, а рефлекторно-аферентною проприоцептивною імпульсацією. Причому м’язовий тонус залежить від температури навколишнього середовища. Він найкращий при температурі 20° С. При підвищенні температури навколишнього середовища знижується тонус скелетної мускулатури і при досягненні 28–30°С м’яза розслаблюються; слідом за цим знижується тонус центра симпатичної іннервації серця і зменшується частота серцевих скорочень. При зменшенні температури навколишнього середовища підвищується м’язовий тонус і тонус центра симпатичної регуляції серця, внаслідок чого збільшується частота серцевих скорочень.

Відсутність парасимпатичної регуляції діяльності серця зв’язують з недостатньою розвиненістю центра блукаючого нерва.

Посилення впливів блукаючого нерва на серце пояснюють установленням постійного тонічного збудження його центра. І.А.Аршавский вважає, що в цьому процесі велике значення має розвиток скелетної мускулатури. Показано, що перші ознаки впливів блукаючого нерва спостерігаються в той період, коли дитина починає утримувати голівку, що має місце в 2,5– 3-місячному віці. У 3– 4-річному віці збільшується рухова активність дітей, і в цей період відзначається закріплення впливів блукаючого нерва на серце.

У період встановлення впливів блукаючого нерва на серце зменшується ступінь поляризації синусного вузла, збільшується тривалість одного циклу

262

Анатомія і фізіологія дитячого організму

серцевих скорочень, внаслідок чого зменшується їх число за одиницю часу. У цей період характер електрокардіограми і частота серцевих скорочень стають майже такими ж, як у дорослих.

Відзначено, що в періоди появи і підвищення тонусу центра блукаючого нерва підвищується тонічне збудження судинорухального центру.

263

Дідков О., Хоменко Б.

РОЗДІЛ ХІІІ ДИХАЛЬНА СИСТЕМА

ЗНАЧЕННЯ ДИХАННЯ. БУДОВА ОРГАНІВ ДИХАННЯ

Значення дихання, його основні етапи. Дихання забезпечує безупинне постачання всіх органів і тканин тіла киснем і видалення з організму вуглекислого газу, що постійно утворюється в процесі обміну речовин.

Органи дихання мають захисну функцію. Повітроносні шляхи вистилає слизова оболонка, що містить велику кількість окремих клітин і залоз, що виділяють слиз, що зволожує поверхню повітроносних шляхів. Цей слиз володіє і бактерицидними властивостями – у ньому міститься лізоцим – речовина, що знижує здатність бактерій до розмноження чи убиває їх.

На поверхню слизової виходять із кровоносних судин лейкоцити, що теж виконують захисну функцію. Здійснюючи фагоцитоз, вони гинуть, і тому в слизу, що виділяється з носа, міститься багато загиблих лейкоцитів. До слизу, що покриває повітроносні шляхи, прилипають частки пилу, що містяться в атмосферному повітрі. Затримці сторонніх часток сприяють і волоски, що знаходяться біля зовнішнього краю носових отворів.

Більшість клітин слизової оболонки вкриті численними рухливими війками. Вони постійно хвилеподібно коливаються, причому в зовнішньому напрямку швидше, ніж у внутрішньому. Це забезпечує проштовхування слизу і різних механічних часток назовні.

Повітроносні шляхи носової порожнини мають велику мережу капілярів, завдяки чому повітря зігрівається теплом, що віддається кров’ю. Таким чином, у легені попадає зігріте і чисте повітря, звільнене від бактерій і сторонніх механічних часток.

У процесі дихання розрізняють декілька етапів: 1) обмін газів між органами дихання і зовнішнім середовищем; 2) обмін газів у легенях (між альвеолярним повітрям і кров’ю легеневих капілярів);

3) перенос газів кров’ю; 4) обмін газів у тканинах (між тканинами і артеріальною кров’ю, що притікає по них); 5) клітинне дихання (споживання клітинами кисню і виділення вуглекислоти).

Етап дихання, що полягає в обміні газів між зовнішнім середовищем і органами дихання, одержав назву зовнішнього дихання. Крім зовнішнього дихання, розрізняють і внутрішнє дихання – обмін газів між тканинами і кров’ю.

264

Анатомія і фізіологія дитячого організму

Загальний план будови органів дихання. Органи дихання людини представлені повітроносними шляхами, по яких проходить вдихуване і видихуване повітря, і легенями, де відбувається обмін газів.

Дихальні шляхи починаються носовою порожниною, що відділена від ротової порожнини попереду твердим, а позаду м’яким піднебінням. Носова порожнина має кістковий і хрящовий кістяк і суцільною пертинкою поділяється на праву і ліву частини. Носові раковини розділяють носову порожнину на ряд вузьких носових щілин, по яких проходить вдихуване і видихуване повітря.

З носової порожнини повітря проходить у носоглотку, звідки воно переходить у носову частину глотки, а потім у гортань.

Гортань розташовується попереду гортанної частини глотки на рівні IV-VI шийних хребців і утворена хрящами: щитовидним, двома черпаловидними і перснюватий. До верхнього краю щитовидного хряща прикріплюється надгорляник, що закриває вхід у гортань під час ковтання і тим перешкоджає потраплянню в неї їжі. Від щитовидного хряща до черпаловидного (попереду назад) йдуть дві голосові зв’язки. Простір між ними називають голосовою щілиною.

265

Дідков О., Хоменко Б.

Рис. 88. Гортань, трахея і великі бронхи попереду (1) і позаду (2).

На рівні VI–VII шийних хребців гортань переходить у трахею, що має середню довжину 12 см. Трахея поділяється на два бронхи, що входять у праву і ліву легені. Трахея і бронхи складаються з хрящових півкілець, не замкнутих на задньій поверхні. Хрящові півкільця додають пружність дихальним шляхам і роблять їх незпадаючимися і тим самим легко прохідними для повітря.

У правій і лівій легені бронхи деревоподібно розгалужуються на більш дрібні бронхи, що входять у легеневі часточки й утворюють ще більш дрібні дихальні розгалуження – бронхіоли. Дрібні дихальні бронхіоли діаметром близько 0,5 мм розгалужуються на альвеолярні ходи, що закінчуються альвеолярними мішечками. Альвеолярні ходи і мішечки на стінках мають випинання у вигляді пухирців, що називають альвеолами. Діаметр альвеол дорівнює 0,2–0,3 мм, а їх кількість досягає 300-400 млн., завдяки чому

266

Анатомія і фізіологія дитячого організму

створюється велика дихальна поверхня легень. Вона досягає 100-120 м2. Альвеоли складаються з дуже тонкого плоского епітелію, що зовні

оточений мережею дрібних, теж тонкостінних, кровоносних судин, що полегшує обмін газів.

Розташування легень у грудній порожнині. Для розуміння механізму вдиху і видиху важливо добре представити положення легень у грудній порожнині. Легені розташовуються в герметично закритій грудній порожнині. Задня стінка грудної порожнини утворена грудним відділом хребта і рухливо приєднаними до хребців ребрами. З боків вона утворена ребрами, попереду – ребрами і грудиною. Між ребрами розташовуються міжреберні м’язи (зовнішні і внутрішні). Знизу грудна порожнина відокремлюється від черевної діафрагмою, куполоподібно вигнутою в грудну порожнину.

У людини дві легені – права і ліва. Права легеня складається з трьох часток, ліва – із двох. Звужену верхню частину легень називають верхівкою. Розрізняють ворота легені – поглиблення на їх внутрішній поверхні, через яке проходять бронхи, кровоносні судини (легенева артерія і дві легеневі вени), лімфатичні судини і нерви. Сукупність цих утворень зветься коренем легені.

Легені покриті оболонкою – плеврою, що складається з двох листків: внутрішнього (вісцерального) і зовнішнього (парієтального). Внутрішній листок плеври вкриває легені і є їх зовнішньою оболонкою, яка по кореню легко переходить у зовнішній листок плеври, що вистилає стінки грудної порожнини (є її внутрішньою оболонкою). Таким чином, між внутрішнім і зовнішнім листками плеври утворюється герметично замкнений дрібний капілярний простір, що називають плевральною порожниною. У ній знаходиться невелика кількість (1–2 мл) плевральної рідини, що змочує листки плеври і полегшує їх ковзання відносно один одного.

Однією з основних причин зміни повітря в легенях є зміна об’єму грудної і плевральної порожнин. Легені пасивно рухаються за зміною їх об’єму.

ЗОВНІШНЄ ДИХАННЯ

Механізм акта вдиху і видиху. Акт вдиху (інспірація) – активний процес, у здійсненні якого важливе значення має зміна об’єму грудної порожнини.

Оскільки легені постійно з’єднані через повітроносні шляхи із зовнішнім середовищем, то тиск повітря у них дорівнює атмосферному. Легені знаходяться завжди в розтягнутому стані. Під час вдиху їх розтягнення збільшується, під час видиху – зменшується.

У здійсненні вдиху беруть участь зовнішні міжреберні м’язи і діафрагма. При скороченні зовнішніх міжреберних м’язів, що йдуть зверху вперед і вниз,

267

Дідков О., Хоменко Б.

ребра піднімаються, і при цьому збільшується об’єм грудної порожнини. Діафрагма, скорочуючись, займає більш плоске положення, завдяки чому

об’єм грудної порожнини збільшується. Якщо збільшується об’єм герметично закритої порожнини, то тиск у ній буде зменшуватися, що і відбувається в грудній порожнині. Внаслідок зменшення тиску в грудній порожнині створюється еластична тяга легень: легені розширюються і у них спрямовується повітря – відбувається вдих.

Здійсненню вдиху сприяє зменшення тиску в плевральній порожнині. При спокійному дихання тиск у плевральній порожнині дорівнює мінус 6-8 мм рт. ст., тобто на 6-8 мм рт. ст. нижче атмосферного. Його можна вимірити, якщо ввести в щілину голку, з’єднану з манометром.

У момент вдиху, коли скорочуються зовнішні міжреберні м’язи і ребра піднімаються, зовнішній листок плеври відходить від внутрішнього, унаслідок чого збільшується об’єм плевральної порожнини, а тиск у ній зменшується. Чим глибше вдих, тим більше зменшується тиск. У момент глибокого вдиху воно може досягати мінус 30 мм. рт. ст. Зменшення тиску в плевральній порожнині приводить до того, що внутрішній листок плеври спрямовується до зовнішнього, внаслідок чого легені розширюються й у них засмоктується повітря.

Рис. 88.А. Грудна клітка при видиху (А) і вдиху (5): 1 – зовнішні міжреберні м’язи; 2 – внутрішні міжреберні м’язи;

3 – діафрагма.

268

Анатомія і фізіологія дитячого організму

Рис. 88. Б. Модель Дондерса для демонстрації механізму вдиху і видиху.

У різних людей переважне значення в здійсненні акта вдиху можуть мати міжреберні м’язи чи діафрагма. Тому говорять про різні типи дихання: грудне (чи реберне) і черевне (чи диафрагмальне). Тип дихання не є яскраво вираженим, частіше має місце змішаний дихання, і його тип виявляється в залежності від умов. Так, під час вагітності в жінок утруднене діафрагмальне дихання і переважає грудне.

Акт видиху (експірація) – пасивний процес. Коли в міжреберних м’язах закінчується процес збудження, вони розслаблюються, унаслідок чого ребра пасивно повертаються у вихідне положення, точно так само припинення скорочення діафрагми приводить до того, що вона займає своє колишнє куполообразное положення. Повернення ребер і діафрагми у вихідне положення приводять до зменшення об’єму грудної порожнини, а отже, до зменшення в ній тиску. Одночасно при поверненні ребер у вихідне положення тиск у плевральній порожнині підвищується, тобто в ній зменшується негативний тиск. При глибокому видиху воно дорівнює –3, –4 мм рт. ст. Усі ці процеси, що забезпечують підвищення тиску в грудній і плевральній порожнині, приводять до того, що легені здавлюються і з них пасивно виходить повітря – здійснюється видих.

Посилений видих є активним процесом. У його здійсненні беруть участь: внутрішні міжреберні м’язи, волокна які йдуть у протилежному напрямку в порівнянні з зовнішніми: знизу нагору і вперед. При їх скороченні ребра опускаються вниз і об’єм грудної порожнини зменшується. Посиленому видиху сприяє також скорочення м’язів черевного преса, що давлять на діафрагму, збільшуючи її купол, зменшують об’єм грудної порожнини. Нарешті, м’язи пояса верхніх кінцівок, скорочуючись, здавлюють у верхній частині грудну клітку і зменшують її об’єм.

У результаті зменшення об’єму грудної порожнини в ній збільшується тиск, унаслідок чого повітря виштовхується з легень – відбувається активний видих. На вершині видиху тиск у легенях може бути більше атмосферного на

3-4 мм рт. ст.

Акти вдиху і видиху ритмічно змінюють один одного. Доросла людина робить 15-20 дихальних рухів за хвилину. Дихання фізично тренованих людей більш рідке (до 8-12 дихальних рухів за хвилину) і глибоке.

269

Дідков О., Хоменко Б.

Життєва ємність легень. Життєвою ємністю легень називають ту кількість повітря, що може людина видихнути після максимального вдиху чи максимально вдихнути після максимального видиху.

Життєва ємність легень визначається приладом спірометром, а метод її визначення називають методом спірометрії. При визначенні життєвої ємності людина після максимального вдиху робить посилений видих через трубку в спірометр, по шкалі якого відраховують величину життєвої ємності легень.

Величину життєвої ємності легень складають декілька об’ємів повітря: дихальний (500 см3), додатковий (1500 см3) і резервний (1500 см3).

Дихальним об’ємом легень називається та кількість повітря, що людина видихає при спокійному диханні. Воно дорівнює в середньому 500 см3. Але після спокійного видиху людина може ще видихнути (не роблячи додаткового вдиху) якийсь певний об’єм повітря, що залишилося в легенях. Та кількість повітря, що людина може видихнути після спокійного видиху, називають резервним об’ємом повітря. Його величина в середньому складає

1500 см3.

Здійснивши спокійний вдих, людина може ще посилено вдихнути (не роблячи видиху після спокійного вдиху) близько 1500–2000 см3 повітря. Цю кількість повітря називають додатковим об’ємом. Його спірометром не визначають, а розраховують, віднімаючи з життєвої ємності суму дихального і резервного об’ємів.

Життєва ємність легень у середньому у дорослої людини дорівнює 3500 – 4000 см3, у чоловіків вона дещо більша, ніж у жінок.

Життєва ємність легень не характеризує всього об’єму повітря, що знаходиться в легенях. Після того як людина максимально видихає, у неї в легенях залишається велика кількість повітря. Воно складає 1000-1200 см3, і називають його залишковим об’ємом повітря. Цей об’єм разом з резервним об’ємом складає нормальну ємність легень.

З кожним актом дихання не весь дихальний об’єм повітря попадає в легені. Значна частина його (160-180 см3) залишається у повітроносних шляхах (у носоглотці, трахеї, бронхах). Об’єм повітря, що заповнює великі повітроносні шляхи, називають повітрям «мертвого» простору. У ньому не відбувається обмін газів. Таким чином, у легені з кожним вдихом попадає 500160=340 см3 повітря. Цей об’єм приходить до наявного у легенях повітря, що складає нормальну ємність легень.

Виходить, що з кожним вдихом обмінюється: 340/2500=1/7 частина повітря. Атмосферне повітря перед тим як потрапити в легені змішується з повітрям

мертвого простору внаслідок чого вміст газів у ньому змінюється. По цій же

270