Тема 4.2.3. Физиология дыхания

Внешнее дыхание - это газообмен между кровью организма и окружающей средой. Оно включает два процесса: вентиляцию лег­ких и газообмен между кровью и альвеолярным воздухом.

Вентиляция легких обеспечивается большой частотой дыха­ния – 40-60 в минуту. Минутный объем воздуха составляет 1300 мл. Жизненная емкость легкого у новорожденного равна 120 - 140 мл; она определяется при крике ребенка (так называемая ЖЕЛ Ерика).

Дыхание, обеспечивающее достаточную вентиляцию легких и газообмен в них, возможно и у недоношенных детей. Все механизмы, обеспечивающие эти процессы, формируются с 6-7-го месяца внутриутробного развития. Дыхательная периодика у новорожденного нерегулярна, серии частых дыханий чередуются с более редкими. Относительно часто (1—2,5 раза в минуту) возникают глубокие вздохи. Могут наступать задержки дыхания на выдохе (апноэ) длительностью до 3 с и более. Давление в плевральной полости новорожденного является отрицательным только при вдохе. Газообмен у ребенка происходит не только в альвеолах, но и в дыхательных ходах, что увеличивает диффузионную поверхность. Кровоток в малом круге кровообращения новорожденного относительно больше (более широкая сеть капилляров), а вентиляция легких у новорожденного значительно больше, чем у взрослого. В связи с этим в альвеолярном воздухе у новорожденного содержится значительно больше О₂ (17 %), чем у взрослого (14 %), и значительно меньше СО₂ (3,2 %), чем у взрослого (5,5 %). Вследствие этого в артериальной крови новорожденного напряжение значительно выше, а напряжение СО2 значительно ниже (они соответственно равны 120 и 23 мм рт.ст).

С началом легочного дыхания насыщение гемоглобина кислородом в артериальной крови возрастает, через час после рождения, достигает 90% и продолжает расти, достигая в 1-е сутки после рождения 98%. Быстроте этого процесса способствует большое родство гемоглобина новорожденного (НЬР) с кислородом. НЬР это время еще составляет 70 %. Во второй половине 1-го месяца жизни ребенка в результате разрушения эритроцитов и уменьше­ния содержания гемоглобина в крови (замена НЬР на НЬА) кис­лородная емкость крови снижается до 14—15 об. %. Вследствие этого развиваются гипоксемия и, следовательно, гипоксия.

Несмотря на гипоксемию, потребление О₂ организмом ново­рожденного на 1 кг массы тела в 2 раза больше, чем у взрослого, что обеспечивается более интенсивной вентиляцией легких, кро­вообращением в легком и во всем организме ребенка.

Транспорт СО₂ у новорожденного осуществляется в основном в виде физически растворенного и связанного с гемоглобином СО₂, так как карбоангидраза, активирующая образование и рас­пад бикарбонатов, у новорожденных появляется только в конце 1-й недели жизни и содержится в малом количестве, ее актив­ность низка, поэтому участие бикарбонатов в выделении СО2 незна­чительно. Уровень активности карбоангидразы, характерный для взрослых, у детей устанавливается к 5 годам.

Регуляция дыхания.

Регуляторные механизмы дыхательной системы новорожден­ных детей, степень их активности в основном соответствуют тако­вым плода. Однако уже с середины 1-го месяца жизни начинают функционировать хеморецепторы аортальной и синокаротидных рефлексогенных зон, в результате чего интенсивность дыхания регулируется не только непосредственным влиянием изменения газового состава крови на дыхательный центр, но и рефлектор­ным путем.

Бульбарные центры новорожденных отличаются высокой ус­тойчивостью к недостатку кислорода и малочувствительны к гиперкапнии. Благодаря этому новорожденные могут выживать в гипоксических условиях, смертельных для взрослых. По этой же причине дети могут задерживать дыхание (например, в ванночке под водой) на более длительный срок, чем взрослые.

К концу 1-го месяца жизни формируется достаточно устойчи­вый рефлекс Геринга—Брайера — увеличение вентиляции лег­ких, возникающее при раздражении хеморецепторов аортальной и синокаротидных рефлексогенных зон, но степень выраженно­сти рефлекторной реакции на гипоксию даже у детей дошкольно­го возраста в 1,5 раза ниже, чем у взрослых.

Другие возрастные периоды. На втором году жизни с развитием речи начинает формироваться произвольная регуляция частоты и глубины дыхания, а к 4-6 годам дети могут сами или по инструк­ции старших произвольно задерживать дыхание и изменять его частоту и глубину. В процессе роста и развития организма совершенствуются также регуляторные механизмы изменения дыхания при мышечной работе, в частности, вырабатываются условно-реф­лекторные приспособительные реакции при выполнении физи­ческой нагрузки. Структурные особенности легких детей различ­ного возраста определяют их функциональные характеристики. Особенно усиленный рост и совершенствование органов дыхания наблюдаются в пубертатном периоде. Органы дыхательной систе­мы постепенно растут, приспосабливаясь к общему росту тела, и в частности грудной клетки. Наиболее выраженные возрастные изменения функций этих органов связаны с типом дыхания и «переломом» голоса. К началу периода полового созревания объем легких увеличивается в 10 раз, а к концу — в 20 раз по сравнению с объемом легких новорожденного.