Анатомо-физиологические особенности дыхательной системы у детей. Анатомо-физиологические особенности органов дыхания у детей. Клиническое значение

Основной жизненно важной функцией органов дыхания являются обеспечение тканей кислородом и выведение углекислого газа.

Органы дыхания состоят из воздухопроводящих (дыхательных) путей и парных дыхательных органов - легких. Дыхательные пути делятся на верхний (от отверстия носа до голосовых связок) и нижний (гортань, трахея, долевые и сегментарные бронхи, включая внутрилегочные разветвления бронхов). К моменту рождения ребенка морфологическое их строение еще несовершенно, с чем связаны и функциональные особенности дыхания.

Интенсивный рост и дифференцировка дыхательных органов продолжаются в течение первых месяцев и лет жизни. Формирование органов дыхания заканчивается в среднем к 7 годам и в дальнейшем увеличиваются только их размеры.

Анатомо-физиологические особенности. Все дыхательные пути у ребенка имеют значительно меньшие размеры и более узкие просветы, чем у взрослого.

Особенностями их морфологического строения у детей первых лет жизни являются следующие:

1) тонкая, нежная, легкоранимая сухая слизистая оболочка с недостаточным развитием желез, сниженной продукцией секреторного иммуноглобулина A (SIg А) и недостаточностью сурфактанта;

2) богатая васкуляризация под слизистого слоя, представленного преимущественно рыхлой клетчаткой и содержащего мало эластических и соединительнотканных элементов;

3) мягкость и податливость хрящевого каркаса нижних отделов дыхательных путей, отсутствие в них и легких эластической ткани.

Это снижает барьерную функцию слизистой оболочки, способствует более легкому проникновению инфекционного агента в кровеносное русло, а также создает предпосылки к сужению дыхательных путей вследствие быстро возникающего отека или сдавления податливых дыхательных трубок извне (вилочковой железой, аномально расположенными сосудами, увеличенными трахеобронхиальными лимфатическими узлами).

Нос и носоглоточное пространство. У детей раннего возраста нос и носоглоточное пространство малых размеров, полость носа низкая и узкая из-за недостаточного развития лицевого скелета. Раковины толстые, носовые ходы узкие, нижний формируется только к 4 годам. Даже небольшие гиперемия и отек слизистой оболочки при насморке делают носовые ходы непроходимыми, вызывают одышку, затрудняют сосание груди. Пещеристая ткань развивается к 8-9 годам, поэтому носовые кровотечения у маленьких детей редки и обусловлены патологическими состояниями. В период полового созревания они наблюдаются чаще.

Околоносовые (придаточные) пазухи. К рождению ребенка сформированы лишь верхнечелюстные (гайморовы) пазухи; лобная и решетчатая представляют собой незамкнутые выпячивания слизистой оболочки, оформляющиеся в виде полостей только после 2 лет, основная пазуха отсутствует. Полностью все околоносовые пазухи носа развиваются к 12-15 годам, однако гайморит может развиться и у детей первых двух лет жизни.
Носослезный проток. Короткий, клапаны его недоразвиты, выходное отверстие расположено близко от угла век, что облегчает распространение инфекции из носа в конъюнктивальный мешок.

Глотка.
У детей раннего возраста глотка относительно широкая, небные миндалины при рождении отчетливо видны, но не выступают из-за хорошо развитых дужек. Их крипты и сосуды развиты слабо, что в какой-то мере объясняет редкие заболевания ангиной на первом году жизни. К концу первого года лимфоидная ткань миндалин, в том числе носоглоточной (аденоиды), нередко гиперплазируется, особенно у детей с диатезами. Барьерная их функция в этом возрасте низкая, как у лимфатических узлов. Разросшаяся лимфоидная ткань заселяется вирусами и микроорганизмами, образуются очаги инфекции - аденоидит и хронический тонзиллит. При этом отмечаются частые ангины, ОРВИ, нередко нарушается носовое дыхание, изменяется лицевой скелет и формируется «аденоидное лицо».

Надгортанник.
Тесно связан с корнем языка. У новорожденных он относительно короткий и широкий. Неправильность положения и мягкость его хряща могут быть причиной функционального сужения входа в гортань и появления шумного (стридорозного) дыхания.

Гортань. У детей гортань находится выше, чем у взрослых, с возрастом опускается, очень подвижна. Положение ее непостоянно даже у одного и того же больного. Она имеет воронкообразную форму с отчетливым сужением в области подсвязочного пространства, ограниченного ригидным перстневидным хрящом. Диаметр гортани в этом месте у новорожденного всего 4 мм и увеличивается медленно (6-7 мм в 5-7 лет, 1 см к 14 годам), расширение ее невозможно. Узкий просвет, обилие нервных рецепторов в подсвязочном пространстве, легко возникающий отек подслизистого слоя могут вызвать тяжелые нарушения дыхания даже при небольших проявлениях респираторной инфекции (синдром крупа).

Щитовидные хрящи образуют у маленьких детей тупой закругленный угол, который после 3 лет становится у мальчиков более острым. С10 лет формируется уже характерная мужская гортань. Истинные голосовые связки у детей короче, чем у взрослых, чем и объясняются высота и тембр детского голоса.

Трахея.
У детей первых месяцев жизни трахея чаще воронкообразная, в более старшем возрасте преобладают цилиндрическая и коническая формы. Верхний конец ее расположен у новорожденных значительно выше, чем у взрослых (на уровне IV и VI шейных позвонков соответственно), и постепенно опускается, как и уровень бифуркации трахеи (от III грудного позвонка у новорожденного до V-VI в 12-14 лет). Каркас трахеи состоит из 14-16 хрящевых полуколец, соединенных сзади фиброзной перепонкой (вместо эластической замыкающей пластины у взрослых). В перепонке содержится много мышечных волокон, сокращение или расслабление которых меняет просвет органа.

Трахея ребенка очень подвижна, что наряду с меняющимся просветом и мягкостью хрящей иногда приводит к щелевидному спадению ее на выдохе (коллапс) и является причиной экспираторной одышки или грубого храпящего дыхания (врожденный стридор). Симптомы стридора обычно исчезают к 2 годам, когда хрящи становятся более плотными.

Бронхиальное дерево.
К моменту рождения бронхиальное дерево сформировано. С ростом ребенка число ветвей и их распределение в легочной ткани не меняются. Размеры бронхов интенсивно увеличиваются на первом году жизни и в пубертатном периоде. Их основу также составляют хрящевые полукольца, в раннем детстве не имеющие замыкающей эластической пластинки, соединенные фиброзной перепонкой, содержащей мышечные волокна. Хрящи бронхов очень эластичные, мягкие, пружинят и легко смещаются. Правый главный бронх является обычно почти прямым продолжением трахеи, поэтому именно в нем чаще обнаруживаются инородные тела.

Бронхи, как и трахея, выстланы многорядным цилиндрическим эпителием, мерцательный аппарат которого формируется уже после рождения ребенка. Гиперемия и отечность слизистой оболочки бронхов, воспалительное ее набухание значительно сужают просвет бронхов, вплоть до полной их обтурации. Так, при увеличении толщины под слизистого слоя и слизистой оболочки на 1 мм суммарная площадь просвета бронхов новорожденного уменьшается на 75% (у взрослого - на 19%). Активная моторика бронхов недостаточна из-за слабого развития мышц и мерцательного эпителия.

Незаконченная миелинизация блуждающего нерва и недоразвитие дыхательной мускулатуры способствуют слабости кашлевого толчка у маленького ребенка; скапливающаяся в бронхиальном дереве инфицированная слизь закупоривает просветы мелких бронхов, способствует ателектазированию и инфицированию легочной ткани. Таким образом, основной функциональной особенностью бронхиального дерева маленького ребенка является недостаточное выполнение дренажной, очистительной функции.

Легкие.
У ребенка, как и у взрослых, легкие имеют сегментарное строение. Сегменты отделены друг от друга узкими бороздками и прослойками соединительной ткани (дольчатое легкое). Основной структурной единицей является ацинус, но терминальные его бронхиолы заканчиваются не гроздью альвеол, как у взрослого, а мешочком (sacculus). Из «кружевных» краев последнего постепенно формируются новые альвеолы, количество которых у новорожденного в 3 раза меньше, чем у взрослого. Увеличивается и диаметр каждой альвеолы (0,05 мм у новорожденного, 0,12 мм в 4-5 лет, 0,17 мм к 15 годам). Параллельно нарастает жизненная емкость легких.

Межуточная ткань в легком ребенка рыхлая, богата сосудами, клетчаткой, содержит очень мало соединительнотканных и эластических волокон. В связи с этим легкие ребенка первых лет жизни более полнокровны и менее воздушны, чем у взрослого. Недоразвитие эластического каркаса легких способствует как возникновению эмфиземы, так и ателектазированию легочной ткани. Ателектазы особенно часто возникают в задненижних отделах легких, где постоянно наблюдаются гиповентиляция и застой крови из-за вынужденного горизонтального положения маленького ребенка (преимущественно на спине).

Склонность к ателектазу усиливается из-за дефицита сурфактанта, пленки, регулирующей поверхностное альвеолярное натяжение и вырабатываемой альвеолярными макрофагами. Именно этот дефицит приводит к недостаточному расправлению легких у недоношенных после рождения (физиологический ателектаз), а также лежит в основе респираторного дистресс-синдрома, клинически проявляющегося тяжелой дыхательной недостаточностью.
Плевральная полость. У ребенка легко растяжима в связи со слабым прикреплением париетальных листков. Висцеральная плевра, особенно у новорожденных, относительно толстая, рыхлая, складчатая, содержит ворсинки, выросты, наиболее выраженные в синусах, междолевых бороздах. В этих участках имеются условия для более быстрого возникновения инфекционных очагов.

Корень легкого.
Состоит из крупных бронхов, сосудов и лимфатических узлов (трахеобронхиальных, бифуркационных, бронхопульмональных и вокруг крупных сосудов). Строение и функция их аналогичны периферическим лимфатическим узлам. Они легко реагируют на внедрение инфекции - создается картина как неспецифического, так и специфического (туберкулезного) бронхоаденита. Корень легкого является составной частью средостения.

Последнее характеризуется легкой смещаемостью и нередко является местом развития воспалительных очагов, откуда инфекционный процесс распространяется на бронхи и легкие. В средостении помещается также вил очковая железа (тимус), которая при рождении имеет большие размеры и в норме постепенно уменьшается в течение первых двух лет жизни. Увеличенная вилочковая железа может вызвать сдавление трахеи и крупных сосудов, нарушить дыхание и кровообращение.

Диафрагма.
В связи с особенностями грудной клетки диафрагма играет у маленького ребенка большую роль в механизме дыхания, обеспечивая глубину вдоха. Слабостью ее сокращений частично объясняется крайне поверхностное дыхание новорожденного. Любые процессы, затрудняющие движения диафрагмы (образование газового пузыря в желудке, метеоризм, парез кишечника, увеличение паренхиматозных органов, интоксикации и др.), уменьшают вентиляцию легких (рестриктивная дыхательная недостаточность).

Основными функциональными физиологическими особенностями органов дыхания являются следующие:

1) глубина дыхания, абсолютный и относительный объемы одного дыхательного акта у ребенка значительно меньше, чем у взрослого. С возрастом эти показатели постепенно увеличиваются. При крике объем дыхания увеличивается в 2- 5 раз. Абсолютная величина минутного объема дыхания меньше, чем у взрослого, а относительная (на 1 кг массы тела) - значительно больше;

2) частота дыхания тем больше, чем моложе ребенок. Она компенсирует малый объем каждого дыхательного акта и обеспечивает кислородом организм ребенка. Неустойчивость ритма и короткие (на 3-5 мин) остановки дыхания (апноэ) у новорожденных и недоношенных связаны с незаконченной дифференци-ровкой дыхательного центра и гипоксией его. Ингаляции кислорода обычно ликвидируют дыхательную аритмию у этих детей;

3) газообмен у детей осуществляется более энергично, чем у взрослых, благодаря богатой васкуляризации легких, скорости кровотока, высокой диффузионной способности. В то же время функция внешнего дыхания у маленького ребенка нарушается очень быстро из-за недостаточных экскурсий легких и расправления альвеол.

Отек эпителия альвеол или интерстиция легких, выключение даже небольшого участка легочной ткани из акта дыхания (ателектаз, застой в задненижних отделах легких, очаговая пневмония, рестриктивные изменения) снижают легочную вентиляцию, вызывают гипоксемию и накопление углекислого газа в крови, т. е. развитие дыхательной недостаточности, а также респираторного ацидоза. Тканевое дыхание осуществляется у ребенка при более высоких затратах энергии, чем у взрослых, и легко нарушается с формированием метаболического ацидоза из-за нестабильности ферментных систем, свойственной раннему детскому возрасту.

Методика исследования.
При оценке состояния органов дыхания используются расспрос (обычно матери) и объективные методы - осмотр и подсчет числа дыхательных движений, пальпация, перкуссия, аускультация, а также лабораторно-инструментальные исследования.

Расспрос. У матери уточняют, как протекали перинатальный период и роды, чем ребенок болел, в том числе незадолго до настоящего заболевания, какие симптомы наблюдались в начале болезни. Обращают особое внимание на выделения из носа и затруднение носового дыхания, характер кашля (периодический, приступообразный, лающий и т. д.) и дыхания (хриплое, свистящее, слышное на расстоянии и т. д.), а также контакты с больными с респираторной или другой острой или хронической инфекцией.

Внешний осмотр. Осмотр лица, шеи, грудной клетки, конечностей дает тем больше сведений, чем моложе ребенок. Обращают внимание на крик, голос и кашель ребенка. Осмотр помогает выявить, прежде всего, признаки гипоксемии и дыхательной недостаточности - цианоз и одышку.
Цианоз может быть выраженным на отдельных участках (носогубный треугольник, пальцы) и быть распространенным. При далеко зашедших расстройствах микроциркуляции наблюдается грубый цианотичный (мраморный) рисунок на коже. Цианоз может появляться при крике, пеленании, кормлении или быть постоянным.

Расширение поверхностной капиллярной сети в зоне VII шейного позвонка (симптом Франка) может указывать на увеличение трахеобронхиальных лимфатических узлов. Выраженная сосудистая сеть на коже груди иногда является дополнительным симптомом гипертензии в системе легочной артерии.
Одышка часто сопровождается участием вспомогательной мускулатуры и втяжением уступчивых мест грудной клетки.
Инспираторная одышка с затрудненным, звучным, иногда свистящим вдохом наблюдается при синдроме крупа и любой обструкции верхних дыхательных путей.

Экспираторная одышка с затруднением и удлинением выдоха характерна для обструктивного бронхита, бронхиальной астмы, бронхиолита, вирусной респираторно-синтициальной инфекции, значительного увеличения трахеобронхиальных лимфатических узлов.

Смешанная одышка наблюдается при пневмонии, плеврите, нарушениях кровообращения, рестриктивной дыхательной недостаточности (выраженный метеоризм, асцит). Пыхтящая одышка смешанного характера отмечается при тяжелом рахите.

Раздувание и напряжение крыльев носа свидетельствуют о затруднении дыхания и являются эквивалентом одышки у новорожденных и детей первых месяцев жизни.

Необходимо также обращать внимание на выделения из носа и их характер. Сукровичные, особенно односторонние выделения могут наблюдаться при инородном теле в носовых ходах или дифтерии носа. Розовая пена, выделяющаяся из носа и рта - один из симптомов острой пневмонии у новорожденных.

Голос ребенка позволяет судить о состоянии верхних дыхательных путей. Сиплый, малозвучный голос или полная афония свойственны ларингиту и синдрому крупа. Грубый низкий голос характерен для гипотиреоза. Гнусавый, носовой оттенок приобретает голос при хроническом насморке, аденоидах, парезе небной занавески (при родовой травме, полиомиелите, дифтерии), опухолях и абсцессах глотки, врожденных дефектах развития верхней челюсти.
Крик здорового доношенного ребенка громкий, звучный, способствует расправлению легочной ткани и исчезновению ателектазов. Недоношенному и ослабленному ребенку свойствен слабый крик. Плач после кормления, перед дефекацией, во время мочеиспускания требует соответственно исключения гипо-галактии, трещин заднего прохода, фимоза, вульвита и уретрита. Периодический громкий крик часто наблюдается при отите, менингите, болях в животе, монотонный невыразительный «мозговой» крик - при органическом поражении ЦНС.

Кашель - очень ценный диагностический признак. Для искусственного вызывания кашля можно надавливать на хрящи трахеи, корень языка, раздражать зев. Лающий, грубый, постепенно теряющий звучность кашель характерен для синдрома крупа. Приступообразный, продолжительный, состоящий из следующих друг за другом кашлевых толчков кашель, сопровождающийся звучным затрудненным вдохом (реприз) и заканчивающийся рвотой, наблюдается при коклюше.

Битональный кашель характерен для увеличения трахеобронхиальных и бифуркационных внутригрудных лимфатических узлов. Короткий болезненный кашель с охающим выдохом часто имеет место при плевропневмонии; сухой, мучительный - при фарингите, трахеите, плеврите; влажный - при бронхите, бронхиолите. Необходимо помнить, что отечность слизистой оболочки носоглотки, увеличение аденоидов, избыточное слизеобразование могут быть причиной упорного кашля, особенно при перемене положения и без поражения нижележащих дыхательных путей.

Подсчет числа дыхательных движений должен быть произведен в начале осмотра в состоянии покоя (или сна), так как у ребёнка легко возникает тахипноэ при любом воздействии, в том числе эмоциональном. Бради-пноэ у детей бывает редко (при менингите и других поражениях мозга, уремии). При тяжелых интоксикациях наблюдается иногда дыхание «загнанного зверя» - частое и глубокое. Подсчет производится в течение минуты, лучше у спящих детей и по дыхательным шумам, через фонендоскоп, поднесенный к носу. У более старших детей подсчет производят с помощью руки, положенной на грудь и живот одновременно (на реберную дугу), так как детям свойствен брюшной или смешанный типы дыхания. Частота дыхания ребенка новорожденного - 40-60 в 1 мин, годовалого - 30-35, 5-6 лет - 20-25,10 лет - 1Я-20, взрослого -15- 16 в 1 мин.

Пальпация.
При пальпации выявляют деформации грудной клетки (врожденные, связанные с рахитом или другими дефектами костеобразования). Кроме того, определяют толщину кожной складки симметрично с двух сторон грудной клетки и выбухание или западение межреберных промежутков, отставание одной половины грудной клетки при дыхании. Отечность клетчатки, более толстая складка на одной стороне, выбухание межреберных промежутков характерны для экссудативного плеврита. Запад ение межреберных промежутков может наблюдаться при ателектазе и слипчивых процессах в полости плевры и перикарда.

Перкуссия.
У детей перкуссия имеет ряд особенностей:

1) положение тела ребенка должно обеспечивать максимальную симметричность обеих половин грудной клетки. Поэтому спина перкутируется в положении ребенка стоя или сидя со скрещенными или вытянутыми ногами, боковые поверхности грудной клетки - в положении стоя или сидя с руками на затылке или вытянутыми вперед, а грудь - лежа;

2) перкуссия должна быть тихой - пальцем по пальцу или непосредственной, так как грудная клетка у ребенка резонирует значительно больше, чем у взрослого;

3) палец-плессиметр располагается перпендикулярно ребрам, что создает условия для более равномерного образования перкуторного тона.

Перкуторный тон у здорового ребенка первых лет жизни, как правило, высокий, ясный, со слегка коробочным оттенком. При крике он может меняться - от отчетливого тимпанита на максимальном вдохе и укорочения на выдохе.

Любое стабильное изменение характера перкуторного тона должно настораживать врача. При бронхите, бронхиолите, астматическом синдроме и астме, а часто и бронхопневмонии с небольшими по размеру очагами уплотнения легочной ткани и викарной эмфиземой может иметь место коробочный или высокий тимпанический звук. При пневмониях, особенно затяжных и хронических, возможен «пестрый» звук - чередование участков укорочения тона и перкуторного тимпанического звука. Значительное локальное или тотальное укорочение тона свидетельствует о массивной (лобарной, сегментарной) пневмонии или плеврите. Увеличение трахеобронхиальных лимфатических узлов обнаруживается при непосредственной перкуссии по остистым отросткам позвонков, начиная с нижних грудных отделов.

Укорочение звука ниже II грудного позвонка свидетельствует о возможном бронхоадените (симптом Кораньи-де-ла-Кампа).

Границы легких определяют по тем же линиям, что и у взрослых, в среднем на 1 см выше из-за более высокого стояния диафрагмы (у детей раннего и дошкольного возраста). Подвижность легочного края определяется при свободном дыхании ребенка.

Аускультация. Особенности методики: 1) строго симметричное положение обеих половин грудной клетки, аналогичное таковому при перкуссии; 2) применение специального детского стетоскопа - с длинными трубками и малым диаметром, так как мембрана может искажать звук.

Выслушиваемые нормальные дыхательные шумы зависят от возраста: до 6 мес у здорового ребенка дыхание ослабленное везикулярное в связи с его поверхностным характером; в возрасте 6 мес - 7 лет выслушивается пуэридьное (детское) дыхание, с более отчетливым вдохом и относительно более громким и удлиненным выдохом. У детей школьного возраста и подростков дыхание такое же, как у взрослых - везикулярное (соотношение продолжительности вдоха и выдоха 3:1). При крике ребенка проведение аускультации не менее ценно, чем в состоянии покоя. При крике увеличивается глубина вдоха, хорошо определяется бронхофония, усиливающаяся над участками уплотнения легочной ткани, выслушиваются различные хрипы.

К патологическим дыхательным шумам относятся следующие виды дыхания:

1) бронхиальное (соотношение продолжительности вдоха и выдоха 1:1), наблюдаемое при инфильтрации легочной ткани и над зоной поджатого жидкостью или воздухом легкого, при этом удлиненный выдох свидетельствует о бронхоспазме;

2) ослабленное везикулярное у детей старше года при плевритах, туберкулезной инфильтрации легочной ткани, болезненном вдохе (при переломе ребра, миозите, аппендиците, перитоните), тяжелой степени обструкции бронхов, инородном теле;

3) амфорическое, выслушиваемое над буллезными (при деструктивной пневмонии) и другими полостями в легких.

Хрипы прослушиваются при различных патологических процессах в бронхах и легких, чаще всего на глубине вдоха. Сухие хрипы проводного характера (грубые, звучные, свистящие) выслушиваются при ларингите, фарингите, трахеите, астматическом бронхите, инородном теле, приступе бронхиальной астмы. В последнем случае они могут быть слышны на расстоянии. Влажные хрипы - крупно- и среднепузырчатые - свидетельствуют о поражении бронхов; мелкие, звонкие образуются в бронхиолах, крепитирующие - в альвеолах.

Диагностическое значение имеют распространенность и стабильность выслушивания хрипов: локально определяемые в течение длительного времени мелкие и крепитирующие хрипы скорее свидетельствуют о пневмоническом очаге. Диффузные, непостоянные, разнокалиберные влажные хрипы более характерны для бронхита или бронхиолита.

Для бронхоаденита характерен симптом Д"Эспина - четкое выслушивание шепотной речи над остистыми отростками ниже I грудного позвонка. Шум трения плевры определяется при плеврите и характеризуется у детей нестойкостью, преходящим характером.
Ротоглотка исследуется у ребенка в последнюю очередь. Голова и руки пациента надежно фиксируются матерью или санитаркой, с помощью шпателя осматривают вначале слизистую оболочку щек, десны, зубы, язык, твердое и мягкое небо. Затем шпателем нажимают на корень языка вниз и осматривают небные миндалины, дужки, заднюю стенку глотки. У маленьких детей нередко можно осмотреть и надгортанник. Основные признаки поражения ротоглотки, имеющие диагностическое значение, см. Органы пищеварения и брюшной полости.
Лабораторно-инструментальные исследования.

Наибольшее диагностическое значение имеют следующие исследования:
1) рентгенологическое;
2) бронхологическое;
3) определение газового состава, рН крови, кислотно-основного равновесия;
4) функции внешнего дыхания;
5) анализ бронхиального секрета.

Особенностями инструментально-лабораторных исследований в детской практике являются следующие:
1) технические трудности бронхологического исследования, связанные с малыми размерами дыхательных путей;
2) использование общей анестезии, особенно у детей раннего возраста, для проведения бронхоскопии и бронхографии;
3) обязательное участие в бронхологическом исследовании специалистов - педиатра, детского бронхопульмонолога, анестезиолога;
4) невозможность применения наиболее распространенного спирографического определения функции внешнего дыхания у детей до 5-6 лет и использования пневмографии и общей плетизмографии у этого контингента больных;
5) трудности в проведении газоаналитических исследований у новорожденных и детей до 3 лет из-за учащенного дыхания и отрицательного отношения к используемым методикам.

В развитии дыхательной системы выделяют несколько стадий:

1 стадия – до 16 недели внутриутробного развития происходит формирование бронхиальных желез.

С 16 недели – стадия реканализации – клеточные элементы начинают продуцировать слизь, жидкость и в результате этого полностью вытесняются клетки, бронхи приобретают просвет, а легкие становятся полыми.

3 стадия – альвеолярная – начинается с 22 — 24 недели и продолжается до момента рождения ребенка. В этот период идет формирование ацинуса, альвеол, синтез сурфактанта.

К моменту рождения в легких плода насчитывается около 70 млн. альвеол. С 22-24 недели начинается дифференцировка альвеолоцитов – клеток, выстилающих внутреннюю поверхность альвеол.

Выделяют 2 типа альвеолоцитов: 1 тип (95%), 2 тип – 5%.

Сурфактант – вещество, препятствующее спадению альвеол вследствие изменения поверхностного натяжения.

Он выстилает альвеолы изнутри тонким слоем, на вдохе объем альвеол увеличивается, возрастает поверхностное натяжения, что приводит в сопротивлению дыхания.

Во время выдоха объем альвеол уменьшается (более чем в 20-50 раз), сурфактант препятствует их спадению. Поскольку в выработке сурфактанта участвуют 2 фермента, активизирующиеся на разных сроках гестации (самое позднее с 35-36 недели), то понятно, что, чем меньше гестационный срок ребенка, тем более выражен дефицит сурфактанта и выше вероятность развития бронхолегочной патологии.

Дефицит сурфактанта также развивается у матерей с гестозами, при осложненном течении беременности, при кесаревом сечении. Незрелость системы сурфактанта проявляется развитием респираторного дистресс – синдрома.

Дефицит сурфактанта ведет к спадению альвеол и образованию ателектазов, в результате чего нарушается функция газообмена, повышается давление в малом круге кровообращения, что приводит к персистенции фетального кровообращения и функционированию открытого артериального протока и овального окна.

В результате развивается гипоксия, ацидоз, увеличивается проницаемость сосудов и в альвеолы пропотевает жидкая часть крови с белками. Белки откладываются на стенке альвеол в виде полуколец – гиалиновые мембраны. Это приводит к нарушению диффузии газов, и развитию тяжелой дыхательной недостаточности, которая проявляется одышкой, цианозом, тахикардией, участием вспомогательной мускулатуры в акте дыхания.

Клиническая картина развивается через 3 часа с момента рождения и изменения нарастают в течение 2-3 суток.

АФО органов дыхания

К моменту рождения ребенка дыхательная система достигает морфологической зрелости и может выполнять функцию дыхания.
У новорожденного дыхательные пути заполнены жидкостью, обладающей низкой вязкостью и малым количеством белка, что обеспечивает ее быструю всасываемость после рождения ребенка через лимфатические и кровеносные сосуды. В раннем неонатальном периоде происходит адаптация ребенка к внеутробному существованию.
После 1 вдоха наступает короткая инспираторная пауза, длящаяся 1-2 секунды, после чего наступает выдох, сопровождающийся громким криком ребенка. При этом первое дыхательное движение у новорожденного осуществляется по типу гаспинга (инспираторной «вспышки») – это глубокий вдох с затруднённым выдохом. Такое дыхание сохраняется у здоровых доношенных детей до 3 первых часов жизни. У здорового новорожденного ребенка с первым выдохом расправляется большинство альвеол, одновременно происходит и расширение сосудов. Полное расправление альвеол происходит в течение первых 2-4 дней после рождения.
Механизм первого вдоха. Основным пусковым моментом является гипоксия, возникающая в результате пережатия пуповины. После перевязки пуповины в крови падает напряжение кислорода, увеличивается давление углекислого газа и снижается рН. Кроме того, на новорожденного ребенка большое влияние оказывает температура окружающей среды, являющаяся более низкой, чем в утробе матери. Сокращений диафрагмы создает отрицательное давление в грудной полости, что обеспечивает более легкое вхождение воздуха в дыхательные пути.

У новорожденного ребёнка хорошо выражены защитные рефлексы – кашель и чихание. Уже в первые дни после появления ребёнка на свет у него функционирует рефлекс Геринга-Брейера, приводящий при пороговом растяжении лёгочных альвеол к переходу вдоха на выдох. У взрослого этот рефлекс осуществляется лишь при очень сильном растяжении лёгких.

Анатомически выделяют верхние, средние и нижние дыхательные пути. Нос относительно мал к моменту рождения, носовые ходы узкие, отсутствует нижний носовой ход, носовая раковина, которые формируются к 4 годам. Плохо развита подслизистая ткань (созревает к 8-9 годам), до 2 лет недоразвита кавернозная или пещеристая ткань (вследствие этого у детей раннего возраста не бывает носовых кровотечений). Слизистая оболочка носа нежная, относительно сухая, богата кровеносными сосудами. Вследствие узости носовых ходов и обильного кровоснабжения их слизистой оболочки даже незначительное воспаление вызывает у маленьких детей затруднение дыхания через нос. Дыхание же через рот у детей первого полугодия жизни невозможно, так как большой язык оттесняет надгортанник кзади. Особенно узким у детей раннего возраста является выход из носа - хоаны, что часто является причиной длительного нарушения у них носового дыхания.

Придаточные пазухи носа у детей раннего возраста развиты очень слабо или совсем отсутствуют. По мере того как увеличиваются в размерах лицевые кости (верхняя челюсть) и прорезываются зубы, возрастают длина и ширина носовых ходов, объем придаточных пазух носа. Этими особенностями объясняется редкость таких заболеваний, как гайморит, фронтит, этмоидит, в раннем детском возрасте. Широкий носослезный проток с недоразвитыми клапанами способствует переходу воспаления из носа на слизистую оболочку глаз.

Глотка узка и мала. Лимфоглоточное кольцо (Вальдейера – Пирогова) развито слабо. В его состав входит 6 миндалин:

• 2 небные (между передней и задней небными дужками)

  2 трубные (возле евстахиевых труб)

  1 горловая (в верхней части носоглотки)

  1 язычная (в области корня языка).

Небные миндалины у новорожденных не видны, к концу 1 — го года жизни начинают выступать из-за небных дужек. К 4-10 годам миндалины хорошо развиты и может легко возникать их гипертрофия. В пубертатном периоде миндалины начинают претерпевать обратное развитие. Евстахиевы трубы у детей раннего возраста широкие, короткие, прямые, расположены горизонтально и при горизонтальном положении ребенка патологический процесс из носоглотки легко распространяется на среднее ухо, вызывая развитие отита. С возрастом они становятся узкими, длинными, извилистыми.

Гортань имеет воронкообразную форму. Голосовая щель узкая и расположена высоко (на уровне 4 шейного позвонка, а у взрослых – на уровне 7 шейного позвонка). Эластическая ткань развита слабо. Гортань относительно длиннее и уже, чем у взрослых, хрящи ее очень податливы. С возрастом гортань приобретает цилиндрическую форму, становится широкой и опускается на 1-2 позвонка ниже. Ложные голосовые связки и слизистая оболочка нежные, богаты кровеносными и лимфатическими сосудами, эластическая ткань развита слабо. Голосовая щель у детей узкая. Голосовые связки у детей раннего возраста короче, чем у детей старшего возраста, поэтому у них высокий голос. С 12 лет голосовые связки у мальчиков становятся длиннее, чем у девочек.

Бифуркация трахеи лежит выше, чем у взрослого. Хрящевой каркас трахеи мягкий и легко суживает просвет. Эластическая ткань развита слабо, слизистая оболочка трахеи нежна и богата кровоснабжена сосудами. Рост трахеи происходит параллельно с ростом туловища, наиболее интенсивно - на 1-м году жизни и в пубертатном периоде.

Бронхи богато кровоснабжены, мышечные и эластические волокна у детей раннего возраста недостаточно развиты, просвет бронхов узок. Слизистая оболочка их богато васкуляризирована.
Правый бронх является как бы продолжением трахеи, он короче и шире левого. Этим объясняется частое попадание инородного тела в правый главный бронх.
Бронхиальное дерево развито слабо.
Выделяют бронхи 1 порядка – главные, 2 порядка – долевые (справа 3, слева 2), 3 порядка – сегментарные (справа 10, слева 9). Бронхи узкие, хрящи их мягкие. Мышечные и эластические волокна у детей 1-го года жизни развиты еще недостаточно, кровоснабжение хорошее. Слизистая оболочка бронхов выстлана мерцательным реснитчатым эпителием, обеспечивающим мукоцилиарный клиренс, играющий основную роль в защите легких от попадания различных возбудителей из верхних дыхательных путей и обладает иммунной функцией (секреторный иммуноглобулин А). Нежность слизистой оболочки бронхов, узость их просвета объясняют частое возникновение у детей раннего возраста бронхиолитов с синдромом полной или частичной обструкции, ателектазов легких.

Легочная ткань менее воздушна, эластическая ткань развита недостаточно. В правом легком выделяют 3 доли, в левом 2. Затем долевые бронхи делятся на сегментарные. Сегмент – самостоятельно функционирующая единица легкого, направленная своей верхушкой к корню легкого, имеет самостоятельную артерию и нерв. Каждый сегмент имеет самостоятельную вентиляцию, концевую артерию и межсегментарные перегородки из эластической соединительной ткани. Сегментарное строение легких уже хорошо выражено у новорожденных. В правом легком различаются 10 сегментов, в левом -9. Верхние левая и правая доли делятся на три сегмента - 1, 2 и 3-й, средняя правая доля - на два сегмента - 4-й и 5-й. В левом легком средней доле соответствует язычковая, также состоящая из двух сегментов - 4-го и 5-го. Нижняя доля правого легкого делится на пять сегментов - 6, 7, 8, 9 и 10-й, левого легкого - на четыре сегмента - 6, 7, 8 и 9 -й. Ацинусы развиты недостаточно, альвеолы начинают формироваться с 4 – 6 недели жизни и их количество быстро увеличивается в течение 1 года, нарастая до 8 лет.

Потребность в кислороде у детей значительно выше, чем у взрослых. Так, у детей 1-го года жизни потребность в кислороде на 1 кг массы тела составляет около 8 мл/мин, у взрослых -4,5 мл/мин. Поверхностный характер дыхания у детей компенсируется большой частотой дыхания, участием в дыхании большей части легких

У плода и новорожденного преобладает гемоглобин F, обладающий повышенным сродством к кислороду, а потому кривая диссоциации оксигемоглобина у них сдвинута влево и вверх. Между тем, у новорожденного, как и у плода, в эритроцитах содержится чрезвычайно мало 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ), что обуславливает и меньшее насыщение гемоглобина кислородом, чем у взрослого. В то же время у плода и новорожденного кислород легче отдаётся тканям.

У здоровых детей в зависимости от возраста определяется разный характер дыхания:

а) везикулярное – выдох составляет одну треть вдоха.

б) пуэрильное дыхание – усиленное везикулярное

в) жесткое дыхание — выдох составляет более половины вдоха или равен ему.

г) бронхиальное дыхание — выдох длиннее вдоха.

Необходимо отметить и звучность дыхания (обычное, усиленное, ослабленное). У детей первых 6 мес. дыхание ослабленное. После 6 мес. до 6 лет дыхание пуэрильное, а с 6 лет – везикулярное или усиленно- везикулярное (прослушивается одна треть вдоха и две трети выдоха), оно выслушивается равномерно по всей поверхности.

Частота дыхательных движений (ЧДД)

	Частота в минуту
Недоношенный
Новорожденный

Проба Штанге – задержка дыхания на вдохе (6-16 лет – от 16 до 35сек).

Проба Генча — задержка дыхания на выдохе (N – 21-39сек).

Обеспечение организма кислородом – одна из важнейших функций любого живого организма. Дыхательная система детского организма имеет свои плюсы, но есть и недостатки.

Анатомо-физиологические особенности новорожденного не совершенны. Органы дыхания очень тонкие и рыхлые.

Легкие у детей имеют меньше просветов, чем у взрослого. Система дыхания ребенка формируется в течение первых 7 лет и становится такой же, как у взрослого человека. После она лишь увеличивается в размерах по мере роста самого ребенка.

Функция дыхания заключается в обогащении клеток организма кислородом.

Органы дыхания человеческого организма состоят из носовой полости, глотки, гортани, трахеи, бронхов и легких. Воздух через ноздри попадает в носоглотку. Здесь с помощью слизи и большого количества желез воздух увлажняется и согревается. Слизь носоглотки очищает воздух от пыли, микробов и других вредных веществ.

Через гортань и трахеи воздух попадает в легкие. При вдохе в легкие поступает воздух, и с помощью альвеол происходит воздухообмен. Кислород поступает в легочную систему, одновременно удаляется и углекислый газ при выдохе.

Альвеолы тесно примыкают к клеткам капилляров, и при вдохе кислород легко проходит в легочные капилляры. От капилляров кровь с кислородом поступает в легочные вены и попадает в левую сердечную камеру. Оттуда она переносится ко всем органам человеческого организма.

Через капилляры, расположенные в различных органах организма, «отработанный» воздух с углекислым газом поступает в венозную систему. Далее через правый сердечный клапан кровь с углекислым газом попадает в легкие. Ну а далее, как уже говорилось выше, − выдох.

Запаса воздуха в легких хватает на 5-6 минут. Детская дыхательная система гораздо меньше взрослой, поэтому дыхание происходит гораздо чаще. За минуту ребенок может сделать до 60 вдохов.

Чтобы очистить поступаемый в организм воздух, необходимо, чтобы он прошел через железы и слизистую оболочку, расположенные в носу. Только здесь с помощью слизи и лейкоцитов происходит дезинфекция воздуха. При выдохе все частицы пыли и микробы покидают организм. Таким образом выстроена защитная система организма. Поэтому очень важно всегда дышать через нос (особенно на улице или общественных местах).

Особенности строения органов дыхательной системы у детей

Анатомо-физиологические особенности отличаются от строения дыхательной системы взрослого. У детей они характеризуются:

• узким просветом;
• короткой длиной хода;
• наличием васкулярных сосудов в слизистой;
• нежной оболочкой выстилающих тканей дыхательной системы;
• рыхлыми тканями лимфы.

Дыхательная система подвержена большему проникновению микробов в организм. Из-за этого дети часто болеют респираторными заболеваниями. С возрастом физиологические особенности пропадают. Система становится более устойчивой к среде, в которой находится детский организм.

У ребенка она состоит из дыхательных путей и респираторного отдела. Последний представляет собой сами легкие. Дыхательные пути, в свою очередь, разделяют на верхние и нижние.

Верхние пути

Верхние дыхательные пути ребенка имеют в своем строении нос, носоглоточное пространство и полость, носовой канал и глотку. Система верхних путей еще слабо развита, не способна отражать инфекционные проникновения и бороться с очагами заболеваний. Именно из-за плохого развития ребенок подвергнут частым заболеваниям: ОРВИ, ОРЗ, грипп.

Носовые ходы короткие и узкие. Даже самый маленький отек может сказаться на качестве дыхания через верхние дыхательные пути. Такое строение у детей младшего возраста обусловлено особенностями скелета лица. В этот же период развития ребенка уже развиты пазухи носа, но только только две: верхняя и средняя. Нижняя пазуха будет формироваться в течение первых 4 лет жизни малыша.

Оболочка носовых пазух имеет большое количество кровеносных сосудов. Любое повреждение слизистой, которая богата сосудами, может привести к травме. До 9 лет носовые кровотечения у ребенка отсутствуют из-за неразвитой пещеристой ткани. Если у малыша подобные явления наблюдаются, то ребенок может иметь патологию различного характера. В младенчестве у ребенка развиты только гайморовы пазухи; основной пазухи еще нет.

Лобная и решетчатая будут иметь привычный вид лишь к 2-летнему возрасту. Такое строение пазух носа младенца обеспечивает более полное очищение и увлажнение вдыхаемого воздуха, а также объясняет редкость таких заболеваний как гайморит. В некоторых случаях у детей все-таки может развиться хронический гайморит, причем в течение короткого промежутка времени.

Носослезный канал

Носослезный канал достаточно короткий и к глазу расположен очень близко.

Из-за такого строения при воспалении и развитии легочных заболеваний быстро появляется конъюнктивит.

Глотка у ребенка также короткая, узкая и небольшая. В глотке расположено лимфоидное кольцо, в котором находятся миндалины. У ребенка их 6. При осмотре врачом часто виден зев. Так называют скопление различных миндалин у основания глотки.

Структура миндалин и пространства около них очень рыхлая, податливая к «заселению» инфекций. Из-за этого инфекции легко попадают в организм, ребенок часто болеет респираторными заболеваниями. Они часто располагаются на миндалинах, аденоидах и других элементах дыхательной системы, расположенной в глотке. Глотка соединяется со слуховыми каналами.

Из-за такого строения инфекция может легко попасть в органы слуха ребенка. С возрастом каналы увеличиваются в размерах, и инфекции практически не проникают. Из-за частых заболеваний в глотке ребенок может быть подвергнут расстройствам нервной системы, это может объяснить плохую успеваемость в школе. Из-за такого типа дыхания возможно «приобретение» аденоидного лица: у ребенка отсутствует носовое дыхание, рот постоянно открыт, наблюдается одутловатость лица.

Надгортанник также очень мал у ребенка раннего возраста. Неправильное расположение может привести к «тяжелому» дыханию, которое отчетливо слышат другие. Надгортанник соединяется с нижними дыхательными путями. Во время приема пищи он закрывает проход пищи к легким. Выполняет защитную функцию.

Нижние пути

Нижние дыхательные пути состоят из гортани, трахеи и бронхов, легких и диафрагмы. Их строение также имеет отличия. В целом система нижних путей более развита.

При рождении гортань у малыша находится в положении, которое гораздо выше привычного. Она очень подвижна, и с течением времени положение изменяется.

Ее положение не бывает одинаковым, у каждого ребенка оно различно. Гортань имеет форму воронки, сужается к подсвязочному пространству, просвет гортани узкий. У новорожденного диаметр гортани составляет всего 4мм.

Ширина гортани увеличивается крайне медленно и лишь к 14 годам имеет диаметр в 10мм. Голосовые связки у детей короткие. Именно этот факт в дополнение к высокому расположению гортани объясняет высокий тембр голоса. К 10 годам голосовые связки удлиняются, и тембр меняется.

Щитовидные хрящи

Щитовидные хрящи имеют тупой угол. У мальчиков он становится острым к подростковому периоду, и можно увидеть уже мужскую гортань. Слизистая оболочка нежная и рыхлая. Большое количество лимфоидной ткани в гортани легко отекает при инфекционном заболевании, и возникает тяжелое дыхание.

Трахея

Трахея в детском организме также расположена выше привычного положения взрослого. Она находится на уровне 3 шейного позвонка, по мере роста тела трахея опускается на несколько позвонков ниже. Трахея имеет воронкообразную структуру, состоящую из 16 колец. С возрастом кольца сращиваются, и образуется плотная цилиндрическая форма трахеи.

Трахея относительно узкая. Она имеет большое количество мышц, благодаря которым меняется просвет трахеи при дыхании или кашле. Слизистая трахеи нежная и сухая. У новорожденных детей до 2 лет может наблюдаться храпящее дыхание. Это связано с мягкостью трахеи. С развитием всего организма и отдельных органов системы она становится более плотной, храпящий синдром исчезает.

Бронхи

Трахеи сращены с бронхиальным деревом. Оно состоит из правой и левой части. Размеры бронхов различны. Правая часть гораздо шире и короче, она является основной. Чаще всего правая часть является продолжением трахеи. Именно в этой части обнаруживают посторонние предметы, которые может вдохнуть ребенок.

Левая часть бронхов узкая и длинная. Количество ветвей в бронхах не меняется с возрастом, и распределение воздуха при дыхании остается постоянным. Бронхи имеют несколько слоев эпителия, мерцательная функция развивается в послеутробном периоде.

На эпителии находится слизь, которая оказывает очистительную функцию. Благодаря большому количеству ресничек слизь может двигаться. Ее скорость составляет около 1 см в минуту. Хрящи в бронхах также очень подвижны и легко меняют положение. При их раздражении может развиться астма.

Из-за слабого развития эластической ткани мускулатуры и непокрытием нервных волокон черепа сила кашля недостаточно развита. С возрастом кашлевой толчок приобретает большую силу. Это способствует активности бронхов и развитию мерцательной функции эпителия.

При респираторном заболевании количество слизи в бронхах также увеличивается. При незначительном увеличении просвет бронхов сокращается в несколько раз.

Это приводит к сложностям в дыхании. Кашель не помогает избавиться от инфекции в бронхах, и легочная ткань поддается болезни. Ткань легко набухает и закупоривает просветы.

Легкие

Легкие в детском организме имеют схожее строение с легкими взрослого человека. Они также разделены на сегменты: в правом легком выделяют 10 сегментов, в левом − только 9. Долей в правом легком у ребенка насчитывается 3 (тогда как в левом легком − только 2).

Сегменты легко разделены между собой бороздками и соединительной тканью. Особенностью строения легких детского организма является окончание легких в виде мешочка альвеол. Они напоминают кружевные края вязаной салфетки. С возрастом мешочки образуют новые альвеолы, ацинус имеет грозди альвеол стандартной формы.

У малыша, родившегося в срок, насчитывается около 24 миллионов альвеол. За 3 месяца жизни их становится в несколько раз больше. Но даже это количество альвеол у новорожденных в 3 раза сокращено. Внутренняя поверхность выстлана веществом сурфактант.

Именно оно позволяет альвеолам не слипаться между собой и всегда иметь круглую форму. Оно также выполняет защитную функцию от различных микробов, вирусов. Вещество образуется в последние месяцы внутриутробного развития. Недостаточность сурфактанта может вызвать респираторный синдром.

Альвеолы ребенка увеличиваются в размерах. Кроме того, количество альвеол в легких также растет. В первый год жизни диаметр составляет 0,05 мм, а к 5 годам увеличивается почти в 3 раза. Ткань между альвеолами содержит много сосудов, клетчатки и мало соединительной ткани.

Поэтому легкие маленьких детей менее воздушны. С возрастом этот «дефект» исчезает. Плотность альвеол позволяет респираторным воспалениям протекать без видимых причин.

Плевра у маленьких детей толстая и рыхлая, имеет множество складок, ворсинок, выростов. Именно в этих местах создаются очаги легочных инфекций.

Средостение

Оно имеет достаточно большие размеры в сравнении с более взрослым организмом. Основной частью его является корень легкого. Орган состоит из крупных бронхов, сосудов и лимфатических узлов. Благодаря значительному размеру лимфатических узлов дети чаще заболевают (но при этом лимфатическую систему нельзя назвать недоразвитой или плохой).

Диафрагма у ребенка является важной частью дыхания. Она обеспечивает глубину вдоха. При ее плохом развитии у малыша можно наблюдать поверхностное дыхание, которое также может быть вызвано спазмами желудка, газами в кишечнике и другими расстройствами ЖКТ. Определить правильность развития диафрагмы можно с помощью пальпации грудной клетки.

Особенности функционирования органов дыхания у детей

Дыхание организма необходимо для питания органов кислородом. Его условно разделяют на внешнее и внутреннее. Внешнее дыхание начинается с поступления воздуха в верхние пути и заканчиваются газообменом в альвеолах. Эффективность внешнего дыхания обусловлена 3 факторами:

• вентиляцией альвеол;
• интенсивностью работы капилляров;
• диффузией газов.

Вентиляция альвеол зависит не только от работы легких, но и нервных сигналов, подаваемых из ЦНС. Нарушение приводит к повышению нагрузки на органы дыхания и их эффективность работы. Диффузия и интенсивность работы капилляров зависит от разности давления при газообмене и концентрации частиц.

Внутреннее дыхание зависит от метаболизма, происходящего в органах и клетках детского организма.

Функционирование органов дыхания у детей раннего возраста сопровождается следующими особенностями:

• поверхностным дыханием;
• одышкой;
• аритмичностью;
• дыхательной недостаточностью.

Своеобразие системы дыхания малыша вполне устраивает организм в кислородных потребностях. С первых дней жизни система быстро развивается и приспосабливается к новой среде.

Первая потребность в кислороде новорожденного обусловлена резким снижением уровня кислорода в организме в момент пережатия пуповины. Именно через этот орган плод в утробе матери питается кислородом. Кроме того, организм попадает в другую среду: сухую и холодную.

Сигналы о недостатке кислорода поступают в центральную нервную систему, а после передаются в органы дыхания. В момент рождения ребенка дыхательные пути очищаются от жидкостей: часть жидкости впитывается в ткани и лимфу малыша.

В первый год у детей очень часто наблюдается аритмия дыхания. Со временем она должна пройти, и дыхание войдет в привычный ритм.

Поверхностное дыхание обусловлено слабым развитием диафрагмы и особенностями строения грудной клетки. Частота дыхания у новорожденного составляет 40-60 вдохов минуту. С возрастом частота дыхания сокращается до 20 вдохов в минуту. Эта норма соответствует 10-летнему возрасту.

Число вдохов у взрослого человека не должно превышать 21 вдоха за одну минуту. Большая частота вдоха связана с его глубиной. Малыш не может сделать глубокий вдох из малого объема легких и неразвитой мускулатурой.

С первых лет жизни перкуторный тон малыша должен быть ясным с небольшим оттенком. Нормальные дыхательные шумы в каждом возрасте различны. В младенчестве дыхание кажется ослабленным. На самом деле таковы особенности поверхностного дыхания младенца. С двух лет дыхание слышится более отчетливо. Дети школьного возраста и старше имеют дыхание, как у взрослых.

Емкость легких ребенка гораздо ниже, чем у взрослых. Поэтому абсолютная величина объема дыхания гораздо ниже. Но в перерасчете на массу тела этот показатель гораздо выше. С возрастом показатели меняются. Газообмен у детей гораздо интенсивнее благодаря наличию большого количества васкуляризации легких. Этот процесс позволяет быстро доставлять кислород в органы и ткани организма и удалять углекислый газ.

Различить функциональные особенности дыхания ребенка помогут такие способы и признаки.

Опрос

Опрос ребенка или матери при визите к врачу позволит выявить возможные осложнения и особенности развития дыхательной системы. Здесь необходимо обратить внимание на наличие выделений из носа, дыхания, наличия кашля. При внешнем осмотре используются разные методы для выявления патологий и осложнений.

Цианоз и одышка

Цианоз выражается посинением отдельных участков кожи ребенка. Это могут быть носогубные складки, пальцы рук или ног. Он может проявляться при определенных манипуляциях или быть постоянным.

Одышка возникает при участии мускулатуры ребенка при дыхании или при наличии бронхолегочных заболеваний.

Кашель

По голосу ребенка можно определить наличие болезни. Сиплый и хриплый голос − явный свидетель инфекционного заболевания. Носовой голос говорит о наличии насморка. Редкий и периодический яркий крик малыша может свидетельствовать о периодических болях в животе или отите. Монотонный крик может свидетельствовать о поражениях нервной системы.

С помощью кашля можно оценить состояние здоровье малыша. Даже если нет кашля, то его можно вызвать искусственно и определить состояние маленького пациента. Например, сухой или влажный кашель свидетельствует о наличии респираторного заболевания. Кашель, заканчивающийся рвотой, может наблюдаться при коклюше.

При подозрении на какие-либо заболевания лучше всего пройти обследование с использованием современного медицинского оборудования. Это позволит с точностью определить характер заболевания или опровергнуть его.

В заключение

Дыхательная система ребенка в раннем возрасте плохо развита. Многие органы еще слабо развиты, имеют небольшие размеры или не до конца сформированы. Это способствует частым заболеваниям. Строение дыхательной системы очень похоже на систему взрослого человека.

Особенности строения органов дыхания верхних путей позволяют лучше увлажнить и очистить поступаемый в организм ребенка воздух. Из-за отсутствия некоторых пазух инфекции легко проникают в организм малыша и распространяются там. Нижние дыхательные пути лучше сформированы и имеют строение, которое похоже на строение взрослого организма.

Функционирование органов дыхания обусловлено частотой вдохов и выдохов, отсутствием ритмичности дыхания, особенностями строения и развития органов дыхания, газообмена, метаболизма и других факторов. Знание отличительных особенностей поможет родителям меньше беспокоиться за своего малыша, выявить возможные заболевания еще на ранней стадии.

Возрастные изменения дыхательной системы: структурное и функциональное развитие.

Дыхательные пути и альвеолы

Формирование легких происходит на 4-8 неделе беременности. В это время зачатки легких делятся на главные бронхи, на 6 неделе уже присутствуют все субсегментарные бронхи, и к 16 неделе строение бронхиального дерева аналогично таковому у взрослых. Когда развитие дыхательных путей завершено, конечные отделы бронхов реконструируются и делятся с формированием больших мешочков, или предшественников альвеол, которые могут поддерживать газообмен. Настоящие альвеолы образуются непосредственно до и после рождения; во время постнатального роста альвеолы тонкие и септированные.

У новорожденных детей имеется около 24 млн альвеол; к 8 годам их число увеличивается до 300 млн. После этого дальнейший рост легких, прежде всего, является результатом увеличения размеров альвеол.

Ткани легких новорожденных менее эластичны, чем у взрослых, эластин имеется только на альвеолярном канале. К 18-летнему возрасту эластин распространяется на альвеолы и его содержание становится максимальным. Затем он медленно уменьшается в течение следующих 50 лет. Растяжимость легких неразрывно связана с количеством эластина, поэтому пик растяжимости отмечается в пубертатном возрасте. Она снижена у маленьких детей и очень старых людей. Примерно до 5 лет происходят колебания дыхательных объемов.

Кровоснабжение легких

На 14 неделе гестации уже присутствуют главные артерии в легких. К 20 неделе картина ветвления аналогична таковой у взрослых, и также имеются дополнительные коллатеральные сосуды. Во время внутриутробной жизни дополнительные артерии развиваются одновременно с дыхательными путями и мешочками. Бронхиальные артерии появляются между 9-й и 12-й неделями беременности. Артериальная стенка развивается в виде тонкой эластичной пластинки на 12 неделе гестации, и мышечные клетки присутствуют уже на 14 неделе беременности. К 19 неделе эластичная ткань достигает седьмого порядка артериального ветвления, и мышечная ткань распространяется дистальнее. У плода мышечный слой артерий заканчивается на более проксимальном уровне, чем у детей и у взрослых. Мышечный слой артерий более толстый, чем у артерий аналогичного размера у взрослых. Легочные артерии сильно сужены до второй половины беременности. У плода ягненка легочный кровоток составляет всего 3,5% от общего объема желудочков во втором триместре и составляет всего 7% перед рождением. Сразу после рождения легочный кровоток увеличивается почти до уровней взрослого человека. Развитие легочной венозной системы является зеркальным отражением развития артериальной.

Легочные артерии продолжают развиваться после рождения, образование артерий сопутствует ветвлению дыхательных путей вплоть до 19-месячного возраста, а коллатеральные артерии продолжают развиваться до 8 лет. При увеличении альвеолярного размера картина ветвления ацинусов становится более обширной и сложной. Артериальная структура также претерпевает изменения, такие как увеличение размеров имеющихся артерий, толщина мышечного слоя артерий снижается до уровней взрослого человека в течение первого года жизни.

Биохимическое развитие

На 24 неделе беременности кубический альвеолярный эпителий увеличивается в объеме и пневмоциты I типа становятся выстилающими и опорными клетками альвеол. В это время также развиваются большие клетки II типа, производящие и накапливающие сурфактант. У человека сурфактант появляется на 23-24 неделе гестации, и его концентрация увеличивается в течение последних 10 недель внутриутробной жизни. Сурфактант высвобождается в альвеолы приблизительно на 36 неделе гестации, что делает возможной нормальную внеутробную жизнь.

Переход дыхания: от плацентарного к легочному

Примерно на 24 неделе гестации легкие способны на газообмен вне матки. Тем не менее, сразу после рождения должен произойти ряд важных циркуляторных и механических изменений для обеспечения адекватного газообмена в легких.

Вентиляция начинает соответствовать перфузии в первые часы жизни. Вначале появляется внутрилегочное шунтирование справа налево через ателектатические участки легкого, а также шунтирование слева направо через артериальный проток и, незначительно, справа налево через овальное окно. РаО 2 в пределах 50-70 мм рт. ст., что в три раза больше нормы взрослых, указывает на шунт справа налево.

Переход от фетального к неонатальному дыханию и циркуляции является динамичным. Постнатально легочное сосудистое русло остается суженным при воздействии ацидоза, холода или гипоксии. При сужении легочной артерии увеличивается шунтирование не насыщенной кислородом крови справа налево через открытое овальное окно и артериальный проток, и, следовательно, снижается легочный кровоток. Наличие такой активной легочной вазоконстрикции называется персистирующей легочной гипертензией новорожденных или персистирующим фетальным кровообращением. Она также встречается у пациентов с врожденной диафрагмальной грыжей, аспирацией мекония и сепсисом.

Биомеханика дыхания детей

Для вентиляции легких дыхательные мышцы должны преодолеть статико-эластические и динамические силы сопротивления. Изменения в этих противостоящих силах во время постнатального развития влияют на объем легких, характер и работу дыхания.

Растяжимость легких в зависимости от возраста

Растяжимость легких с возрастом меняется из-за изменений альвеолярной структуры, количества эластина и сурфактанта. При рождении растяжимость является низкой, поскольку предшественники альвеол имеют толстые стенки и сниженное количество эластина. Дефицит сурфактанта (например, при болезни гиалиновых мембран) еще больше снижает растяжимость легких. В результате дальнейшего развития альвеол и эластина растяжимость легких улучшается в течение первых лет жизни.

Грудная стенка

У младенцев очень податливая грудная стенка, потому что их ребра представлены хрящевой тканью. Из-за коробчатой конфигурации грудной клетки младенцев ее эластическая тяга меньше, чем эластическая тяга уплощенной в дорсовентральном направлении грудной клетки взрослых. Взрослые имеют значительную долю медленно сокращающихся, устойчивых к утомлению волокон, характеризующихся высоким уровнем аэробного метаболизма, как в диафрагме, так и межреберных мышцах. В то время как у взрослых имеются 65% этих волокон в межреберных мышцах и 60% в диафрагме, новорожденные имеют только от 19% до 46% этих волокон в межреберных мышцах и от 10% до 25% - в диафрагме. Следовательно, дети более склонны к переутомлению мышц и снижению устойчивости грудной стенки. Результатом растяжимости грудной стенки и плохо растяжимых легких является альвеолярный коллапс и снижение дыхательного объема в покое (функциональная остаточная емкость). Несмотря на эту склонность к коллапсу легкого, ребенок сохраняет большую динамическую функциональную остаточную емкость с помощью быстрого темпа дыхания, размыкания гортани и стабилизации грудной стенки с увеличением тонуса межреберных мышц во время выдоха.

Верхние дыхательные пути

Существуют несколько анатомических различий между верхними дыхательными путями у детей и взрослых, которые влияют на способность поддерживать их проходимость. Более переднее и краниальное расположение гортани у детей делает «положение принюхивания» идеально подходящим для масочной вентиляции и интубации трахеи. Чрезмерное разгибание шеи в действительности может привести к обструкции дыхательных путей. Узкая часть дыхательных путей взрослого человека – это область голосовых связок. В возрасте до 5 лет самой узкой частью дыхательных путей ребенка является область перстневидного хряща, так как сзади гортань расположена более краниально, чем спереди, что приводит к тому, что перстневидный хрящ имеет форму эллипса, а не круга. К 5-летнему возрасту задняя часть гортани спускается на уровень взрослого. Эндотрахеальная трубка, которая легко проходит через голосовые связки маленького ребенка, может стать причиной ишемического повреждения дистального отдела гортани. Перстневидное сужение и очень податливый хрящ трахеи обеспечивают адекватную герметизацию вокруг эндотрахеальной трубки без манжетки. Детям в возрасте до 5 лет обычно не требуется эндотрахеальная трубка с манжеткой, однако некоторые практикующие врачи регулярно используют такие трубки у этой возрастной группы пациентов.

Экспираторное закрытие дыхательных путей

Эластические свойства легких тесно коррелируют с экспираторным закрытием дыхательных путей. Экспираторное закрытие дыхательных путей (или объем закрытия легких) – это объем легких, при котором терминальные отделы дыхательных путей закрываются и газ попадает в «ловушку» (за закрытыми дыхательными путями). Большой объем закрытия легких увеличивает вентиляцию мертвого пространства, что приводит к ателектазам и шунтированию крови справа налево. Эластичные ткани помогают поддерживать дыхательные пути открытыми, так что чем больше эластичной стромы в мелких дыхательных путях, тем меньший объем легких приходится на закрытие мелких бесхрящевых дыхательных путей. Объем закрытия легких мал в позднем подростковом возрасте и относительно велик у пожилых и детей. Дети преодолевают осложнения, обусловленные большим объемом закрытия легких и вторичных ателектазов, с помощью учащения дыхания, постоянной активности и плача. Экспираторное закрытие дыхательных путей становится серьезной проблемой у неактивных, седатированных и анестезированных младенцев.

Силы сопротивления

У новорожденных дыхательные пути мелкие с большим сопротивлением или низкой проводимостью. Диаметр мелких дыхательных путей существенно не увеличивается примерно до 5 лет, а значит, маленькие дети имеют повышенное сопротивление дыхательных путей в состоянии покоя и особенно уязвимы для болезней, которые вызывают дальнейшее сужение дыхательных путей (спазм гладкой мускулатуры, отек/воспаление дыхательных путей). Нормальное высокое сопротивление дыхательных путей у новорожденных и детей раннего возраста помогает поддерживать функциональную остаточную емкость.

Регуляция дыхания

У новорожденных – уникальная регуляция дыхания. На начальном этапе гипоксия увеличивает вентиляцию на короткое время. За этим увеличением следует устойчивое снижение вентиляции. У недоношенных детей ответ более выраженный. У доношенных новорожденных он исчезает через несколько недель. Периодическое дыхание также часто встречается у младенцев, особенно у недоношенных, что, вероятно, обусловлено недостаточным развитием мозговых дыхательных центров.

Транспорт кислорода: присоединение и отдача кислорода

Фетальный гемоглобин содержит более низкие уровни 2,3- ДФГ, и давление полунасыщения гемоглобина кислородом составляет от 18 мм рт. ст., что значительно ниже, чем у взрослых (27 мм рт. ст.). Такое низкое давление полунасыщения у плода позволяет хорошо оксигенировать гемоглобин при низком плацентарном напряжении кислорода, но усложняет высвобождение кислорода в тканях. От 3 до 6 месяцев после рождения фетальный гемоглобин заменяется гемоглобином взрослого типа. Повышенная концентрация фетального гемоглобина и увеличенное содержание кислорода в нем для плода являются выгодными, потому что это позволяет 20 мл кислорода, содержащимся в 100 мл крови, быть доставленными к мозгу и к сердцу. Такое содержание кислорода аналогично таковому у взрослых, дышащих комнатным воздухом. Потребность в кислороде у новорожденных при рождении составляет от 6 до 8 мл/кг/мин. Она снижается до 5-6 мл/кг/мин на первом году жизни. Сниженное вентиляционно-перфузионное соотношение, сниженное давление кислорода в фетальном гемоглобине и признаки прогрессирующей анемии новорожденных могут вызывать трудности в доставке достаточного количества кислорода в первые месяцы жизни. Младенцы компенсируют это сердечным выбросом, равным приблизительно 250 мл/ кг/мин в течение первых 4-5 месяцев жизни.

Дыхательная недостаточность ребенка

Дыхательная недостаточность проявляется неспособностью легких адекватно оксигенировать кровь и удалять углекислый газ из артериальной крови легких. Существует много причин дыхательной недостаточности, в том числе низкая концентрация кислорода в окружающей среде, паренхиматозные и сосудистые заболевания легких.

Подробный анамнез тяжести и частоты дыхательных расстройств помогает провести дифференциальную диагностику и выбрать правильный подход к лечению. Должны быть конкретные данные, включающие:

историю недоношенности;

использование дыхательной аппаратуры;

проведение искусственной вентиляции легких;

внелегочную органную патологию;

семейный анамнез заболеваний дыхательных путей.

Подробная информация о кормлении и уточненная диаграмма роста могут дать ценную информацию, потому что задержка роста может увеличить потребность в кислороде. Как правило, 1-2% от общего объема потребляемого кислорода используются для дыхания. При дыхательной патологии для дыхания может быть использовано до 50% от общего потребления кислорода. У младенцев и детей с дыхательной недостаточностью часто возникают межреберные и супрастернальные втяжения (признаки увеличения дыхательной работы и потребления кислорода). Большинство младенцев и детей имеют тахипноэ, которое также помогает поддерживать функциональную остаточную емкость легких при помощи сокращения времени выдоха. При частом и неглубоком дыхании требуется меньше энергии, чем при глубоких вдохах. У младенцев с дыхательной недостаточностью часто имеется цианоз губ, кожи и слизистых оболочек. Тем не менее, зачастую бывает трудно распознать изменения цвета кожи, если РО 2 не ниже 70 мм рт. ст. Следует отмечать симметричность грудной клетки в акте дыхания. Неравномерное участие грудной клетки в дыхании может указывать на пневмоторакс или обструкцию бронха. Небольшой грудной объем способствует легкой передаче звуков дыхания с одной стороны на другую. Дыхательные шумы могут оставаться нормальными, даже при пневмотораксе. У младенцев и маленьких детей вздутие живота может значительно затруднять дыхание.

Радиологическое исследование носоглотки, шеи и грудной клетки может предоставить значимую информацию относительно причин и тяжести дыхательной дисфункции. Для оценки дыхательных путей и движения диафрагмы у неконтактного ребенка может быть использована рентгеноскопия. Однако для таких обследований ребенка должен сопровождать кто-то, кто способен обеспечить ИВЛ, если он может покинуть отделение интенсивной терапии.

Исследование функции легких помогает оценить дыхательную функцию, но из-за невозможности взаимодействия эти тесты сложно проводить у детей младше 5 лет без седации, которая может быть опасна для неинтубированного ребенка с дыхательной недостаточностью. Большинство исследований легочной функции требуют использования облегающей маски, а это само по себе может быть проблематично. При интубированной трахее можно легко измерить легочные объемы, скорость выдоха, податливость и силу вдоха; в самом деле, большинство механических аппаратов ИВЛ теперь оснащены мониторами, которые позволяют регулярно измерять эти показатели.

Для определения эффективности газообмена используется анализ газов артериальной крови. Измерения РаО 2 позволяют определить альвеолярно-артериальный градиент кислорода и шунтирование крови через легкие справа налево.

Еще одним показателем функции легких является элиминация CО 2 из артериальной крови. Нарушение удаления CО 2 из легочной артериальной крови указывает на неравномерное распределение кровотока в легких и, в частности, говорит об увеличенном мертвом пространстве.

У новорожденных распространена катетеризация пупочной артерии, соответственно, те, кто работают с такими детьми, могут получать артериальную кровь и непрерывно измерять артериальное кровяное давление. Такие катетеры относительно просты в установке и в обслуживании. Кончик катетера в идеале должен быть установлен на уровне или немного выше уровня бифуркации аорты и ниже уровня почечных артерий. При стабилизации состояния ребенка нужно устанавливать периферический катетер и извлекать катетер из пупочной артерии. Все внутриартериальные катетеры потенциально способны приводить к тромбоэмболическим заболеваниям. Необходимо соблюдать осторожность при использовании артериальных катетеров, чтобы предотвратить эмболию сосудов мозга или сердца. При правильной установке и техническом обслуживании серьезные артериальные осложнения редки. Несмотря на то, что артерии, которые катетеризированы в течение длительного периода, могут закупориваться, они имеют способность к реканализации в течение короткого промежутка времени.

Разработаны малоинвазивные методы мониторинга газообмена. Чрескожные электроды точно измеряют уровень кислорода и углекислого газа у младенцев и маленьких детей, но теряют точность при гипоперфузии. Электроды требуют некоторого времени для разогревания, что делает трудным проведение выборочных проверок. Такие мониторы лучше всего использовать у детей старшего возраста и у взрослых. Для ухода за тяжелобольными младенцами и детьми обычно используются пульсоксиметры, потому что они являются точными, не требуют времени для разогрева и требуют небольших умений для их применения. Датчик легко обхватывает всю руку или стопу маленького ребенка. Мониторинг содержания СО 2 в конце выдоха позволяет непрерывно измерять элиминацию углекислого газа. Однако эта технология имеет ограниченное применение у маленьких детей, из-за наличия у них увеличенного мертвого пространства и большого веса устройства на конце эндотрахеальной трубки для взятия проб, которое может перегибать эндотрахеальную трубку и привести к случайной экстубации.

Причины дыхательной недостаточности

Причины дыхательной недостаточности в некоторой степени зависят от возраста пациента. Дыхательная недостаточность у новорожденных часто является результатом врожденных аномалий, незрелости легких и легочных кровеносных сосудов.

Врожденные аномалии могут включать в себя:

пороки развития дыхательных путей;

дисгенез;

нарушение функции легких или других органов;

аномалии легочных сосудов.

Проявления незрелости могут включать в себя:

апноэ недоношенных;

болезнь гиалиновых мембран;

аномальный синтез;

секрецию сурфактанта.

В перинатальном периоде новорожденные подвержены инфекциям и стрессу. Персистирующая легочная гипертензия может осложнить неонатальную легочную и внелегочную патологию. Вне зависимости от причины дыхательная недостаточность может быть классифицирована как гиповентиляционный синдром у пациентов с нормальными легкими, с внутренней альвеолярной и межинтестинальной патологией и с обструктивными заболеваниями дыхательных путей.

Гиповентиляционные синдромы у детей с нормальными легкими

Причинами гиповентиляции являются нервно-мышечные заболевания, центральная гиповентиляция и структурные/анатомические нарушения расправления легких (обструкция верхних дыхательных путей, массивное вздутие живота). Эти состояния характеризуются недостаточным расправлением легких, наличием вторичных ателектазов, внутрилегочным шунтированием справа налево и системной гипоксией. Ателектаз и вторичное сокращение ФОЕ увеличивает работу дыхательных мышц. Это заключается в увеличении ЧДД со сниженным ДО. Характер дыхания в конечном счете увеличивает количество ателектазов и шунтирование. В результате дети с нормальными, по сути, легкими и гиповентиляционным синдромом имеют тахипноэ, сниженный дыхательный объем, повышение работы дыхательных мышц и цианоз. Рентгенограммы грудной клетки выявляют небольшие объемы легких и милиарный или долевой ателектаз. Патологические процессы быстро ликвидируются с помощью вентиляции с положительным давлением и с положительным давлением в конце выдоха (ПДКВ).

Первично-легочная альвеолярная или интерстициальная патология

Внутренние болезни легких с вовлечением альвеол или легочного интерстиция снижают эластичность легких и уменьшают просвет дыхательных путей, что приводит к ателектазам и увеличению работы дыхания. Эластичность легких снижается вследствие отека или воспаления альвеол, или фиброза интерстиция. Чем «жестче» легкие, тем большее отрицательное внутриплевральное давление требуется для прохождения воздуха, тем самым увеличиваются работа дыхания и риск возникновения пневмоторакса.

Обструктивная болезнь дыхательных путей

Обструкция дыхательных путей может быть наружной или внутренней. Внутренняя обструкция мелких дыхательных путей обычно происходит при бронхиолите, бронхопневмонии, бронхиальной астме и бронхолегочной дисплазии (БЛД). Обструкция дыхательных путей уменьшает проходимость дыхательных путей, увеличивает их сопротивление и работу дыхания. Частичная обструкция препятствует больше выдоху, чем вдоху, и приводит к образованию «ловушки» для газа или очаговой эмфиземе. Полная обструкция дыхательных путей приводит к возникновению ателектазов и шунтированию крови справа налево в легких. У пациентов с заболеваниями мелких дыхательных путей обычно имеется сочетание полной и частичной обструкции, неоднородного коллапса и перераздувания легкого. Коллабированные области вызывают внутрилегочное шунтирование крови справа налево, а перераздуваемые – увеличивают количество мертвого пространства. Если легкое перераздувается, уменьшается его растяжимость и увеличивается работа дыхания. Клиническая и рентгенологическая картина варьируют в связи с различной степенью коллапса и перерастяжения легкого.

Таким образом, все причины дыхательной недостаточности имеют сходную патофизиологию: ателектазы и снижение функциональной остаточной емкости, с внутрилегочным шунтированием крови справа налево, или перерастяжение альвеол, с повышением мертвого пространства и снижением элиминации СО 2 (или и тем, и другим). Повышенная работа дыхания, связанная со всеми формами дыхательной патологии, может привести к усталости и такой картине дыхания, которая еще более усложнит начальный процесс. Если повышенная работа дыхания своевременно не обнаружена и не проводится лечение, то это может привести к апноэ, гипоксии и остановке сердца у маленьких детей.

Лечение дыхательной недостаточности

Лечение дыхательной недостаточности включает в себя:

обеспечение проходимости дыхательных путей;

увеличение концентрации кислорода на вдохе;

устранение обструкции дыхательных путей;

лечение инфекций;

коррекцию перегрузки жидкостью;

исправление всех внелегочных аномалий;

назначение искусственной вентиляции легких.

В некоторых случаях может оказаться эффективным использование экзогенного сурфактанта, высокочастотной вентиляции легких, тактики механической вентиляции с защитой легких, ингаляций NO, наклонного положения, увлажненной вентиляции и экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО).

Младенцы и маленькие дети часто нуждаются в помощи в поддержании проходимости дыхательных путей. Для предотвращения возникновения аспирации или желудочно-пищеводного рефлюкса и сведения к минимуму последствий вздутия живота необходимо проведение специфических манипуляций, таких как создание полувертикального положения. Как правило, уместно держать голову по средней линии и минимизировать чрезмерное ее сгибание.

Вдыхаемая концентрация кислорода может быть увеличена с помощью облегающей маски. Часто помогают носовые канюли, но они могут вызывать возбуждение у некоторых детей и сводить на нет все полезное действие высоких значений FiO. Направленный поток кислорода, лицевые маски, кислородные палатки менее агрессивны и, в целом, лучше переносятся детьми.

Обструкция верхних дыхательных путей может быть устранена при помощи постановки ларингеальной маски, эндотрахеальной трубки, ротоглоточного или носоглоточного воздуховода или трахеостомии. Часто ингаляционный рацемический адреналин и внутривенные стероиды уменьшают отек подсвязочного пространства, антибиотики снижают инфекционный отек, агонисты бета-рецепторов и ингаляционные антихолинергические препараты расслабляют гладкую мускулатуру бронхов. Больные с пневмонией должны сдать анализы на бактериальные, вирусные или грибковые патогены и лечиться соответствующими антибиотиками. Отек легких лечится путем ограничения потребления жидкости и назначения диуретиков и кардиотонических или вазоактивных препаратов. Хорошее энтеральное или парентеральное питание, жидкостный и электролитный баланс и адекватное функционирование сердечно-сосудистой системы и почек являются частью респираторной поддержки. Искусственная вентиляция легких является основным методом лечения дыхательной недостаточности. Вот несколько внелегочных показаний к искусственной вентиляции легких:

Реанимация при сосудистой недостаточности.

В ситуациях, когда сердечно-сосудистая система нестабильна, самым безопасным методом является механическая вентиляция легких. При остановке сердца респираторная поддержка является обязательной, хотя вначале может быть эффективным проведение масочной вентиляции с помощью мешка AMBU. Пациенты редко умирают от отсутствия эндотрахеальной трубки. Смерть пациента обычно происходит вследствие недостатка кислорода, который иногда, в спешке, забывают подсоединить к эндотрахеальной трубке. Искусственная вентиляция легких используется после кардиохирургических вмешательств (для обеспечения адекватного газообмена) до стабилизации кровообращения. Искусственная вентиляция легких также снижает риск развития нежелательной сердечно-сосудистой декомпенсации.

Респираторная поддержка.

Иногда для увеличения сосудистого русла у некоторых новорожденных используется проведение преднамеренной гипероксии с целью расширения легких для инициализации других методов лечения. Искусственная вентиляция легких используется также для снижения внутричерепного давления (ВЧД), что происходит благодаря возникновению небольшого дыхательного алкалоза и снижения церебрального объема крови. После этого среднее артериальное давление должно поддерживаться на уровне, предшествовавшем гипервентиляции, или выше, чтобы предотвратить развитие дальнейшей церебральной ишемии. Механическая вентиляция также может потребоваться детям с патологическими состояниями, которые предрасполагают к дыхательной недостаточности (патологическое ожирение, сепсис, истощение и кифосколиоз).

Сниженная работа дыхания.

Снижение кислородной емкости при дыхании у искусственно вентилируемых пациентов может улучшить способность некоторых из них переживать основные физиологические ответы. Для сохранения энергии, затрачиваемой на дыхание, и использования этой энергии для роста детям с БЛД может потребоваться долгосрочная ИВЛ.

Вентиляционная терапия

Респираторная поддержка обеспечивается благодаря постоянному положительному давлению в дыхательных путях, вентиляции с прерывистым положительным давлением и вентиляции с отрицательным давлением. Вентиляция с положительным давлением, как правило, применяется через эндотрахеальную трубку или трахеостомию. Вентиляция у некоторых младенцев и детей может быть поддержана с помощью постоянного положительного давления в дыхательных путях через маску, неинвазивной вентиляцией или с помощью носовых канюль с высоким потоком. Рототрахеальные интубации выполнимы легче назотрахеальных, особенно в чрезвычайных ситуациях. Следует тщательно подбирать необходимый размер эндотрахеальной трубки. Существует формула, с помощью которой можно рассчитать необходимый размер трубки детям старше 2 лет: (возраст+16).

Эта формула определяет внутренний диаметр эндотрахеальной трубки подходящего размера. При использовании правильного размера должна происходить небольшая утечка воздуха при применении положительного давления (от 20 до 30 см вод. ст.). При использовании несоразмерно большой эндотрахеальной трубки (ЭТТ), особенно у детей с воспалительными заболеваниями верхних дыхательных путей, такими как ларинготрахеобронхит, могут возникнуть серьезные повреждения гортани и подсвязочной области. Из-за более гибкого хряща трахеи и относительно узкого подсвязочного пространства у детей младше 5 лет ЭТТ без манжетки, как правило, обеспечивает адекватную герметичность. Тем не менее, если у пациента имеется заболевание легких, которое требует высокого давления при вентиляции, целесообразней использовать трубки с манжетками. В отделении интенсивной терапии маленьких детей часто используется ЭТТ небольшого диаметра с манжетой, но в таких случаях следует позаботиться об обеспечении небольшой утечки воздуха от 25 до 30 см вод. ст. Как правило, трубка с манжеткой устраняет утечку воздуха вокруг ЭТТ, а перераздувание манжеты может остановить венозный кровоток и травмировать дыхательные пути. В настоящее время нет данных о долгосрочной безопасности использования у маленьких детей ЭТТ с манжетками.

При интубации трахеи важно правильно расположить эндотрахеальную трубку. Если она установлена правильно, то движения грудной клетки симметричны и дыхательные шумы одинаково проводятся с обеих сторон, при выслушивании в подмышечных впадинах. Электронная или колориметрическая система обнаружения CO 2 помогает подтвердить то, что ЭТТ находится действительно в трахее, а не в пищеводе. Если двойные линии на ЭТТ находятся на уровне голосовых связок, то это, как правило, указывает на правильное положение ЭТТ. Еще одним способом правильно расположить трубку является продвижение ее в правый главный бронх с последующим выслушиванием дыхательных шумов в левой подмышечной впадине (дыхательные шумы будут уменьшаться). Необходимо медленно выводить ЭТТ. Когда при дыхании слышны звуки слева, нужно дополнительно подтянуть трубку на 1-2 см, в зависимости от размера ребенка. Если дыхательные шумы одинаковые, следует зафиксировать трубку на месте. На рентгенограмме грудной клетки кончик ЭТТ должен располагаться на половине расстояния между голосовыми связками и килем. У маленьких детей расстояние между килем и голосовыми связками очень короткое. Следовательно, можно случайно разместить ЭТТ в главном бронхе. ЭТТ перемещается в дыхательных путях при сгибании головы. Разгибание перемещает ее к голосовым связкам. Поворот головы в сторону может вызвать обструкцию кончика ЭТТ, если он вступает в контакт со стенкой трахеи, что может привести к гиперкапнии и/или гипоксемии.

Обычно эндотрахеальная трубка используется более чем 2 недели до проведения трахеостомии. Это возможно при использовании надлежащего увлажнителя вдыхаемых газов, при проведении улучшенной эндотрахеальной санации, мониторинга (SaO 2) и при обеспечении отличного ухода.

Каждый ухаживающий за ребенком должен быть постоянно готов к тому, что ЭЭТ может обтурироваться выделениями, случайно произойдет экстубация или интубация главного бронха. У новорожденных обычно чаще обтурируются выделениями эндотрахеальные трубки с глазком Мерфи, чем без него. Глазок Мерфи расположен очень близко к концу ЭТТ. Как только ЭТТ входит в главный бронх, эффективное дыхание младенца через «глазок» становится невозможным. Поскольку ЭТТ почти такого же размера, что и трахея, для младенца практически невозможно дыхание вокруг трубки. Таким образом, ЭТТ с глазком Мерфи опасны и, вероятно, не должны использоваться у детей раннего возраста. Когда детям на большой промежуток времени требуется создание искусственных дыхательных путей с целью механической вентиляции легких, эндотрахеальной санации или для обхода места обструкции верхних дыхательных путей, проводится трахеостомия. Случайное смещение трахеостомической трубки и ее выход из дыхательных путей могут быть опасны для жизни. Извлечение трахеостомической трубки в течение первых 72 ч после введения может быть очень затруднительным и создать ложные ходы, которые способны сделать невозможной вентиляцию легких или вызвать пневмоторакс.

Постоянное положительное давление в дыхательных путях и положительное давление в конце выдоха (ПДКВ)

При создании постоянного положительного давления (СДППД или CPAP) в дыхательных путях ребенок дышит самостоятельно через систему, которая поддерживает постоянное ПДКВ. При ПДКВ (или PEEP) легкие механически вентилируются при сохранении постоянного давления в конце выдоха.

Постоянное положительное давление в дыхательных путях применяется с эндотрахеальной трубкой, носовыми канюлями или маской. Поскольку большинство новорожденных дышат через нос, часто является эффективным применение постоянного положительного давления в дыхательных путях через нос, даже у недоношенных. Успешность его применения зависит от размера, состояния ребенка и от наличия у последнего дыхания через рот. Плач и дыхание через рот могут уменьшить эффективность использования носового постоянного положительного давления в дыхательных путях, потому что эти действия уменьшают давление в глотке. При использовании постоянного положительного давления в дыхательных путях через носовые канюли или маску возможно вздутие живота. В таком случае требуется постановка желудочного зонда для декомпрессии. В течение коротких периодов эффективно использование лицевой маски у детей и взрослых. Длительное использование маски для постоянного положительного давления в дыхательных путях может привести к некрозу лица и/или глаз вследствие их сдавления. Уровень ПДКВ от низкого до умеренного может сохраняться у детей с ЭТТ без манжеты, но большая утечка газа вокруг трубки приводит к неустойчивости уровня ПДКВ. Эту проблему решает применение трубки большего диаметра или ЭТТ с манжетой.

Трудно определить оптимальный уровень постоянного положительного давления в дыхательных путях или ПДКВ, но, как правило, им является самый низкий уровень давления, который поддерживает нормальное РаО 2 без чрезмерного повышения PaCO. Слишком малое давление неэффективно повышает РаО 2 , в то время как слишком высокое давление перераздувает легкие и увеличивает вентиляцию мертвого пространства. Для всех детей с искусственными дыхательными путями рекомендуется применять низкий уровень постоянного положительного давления в дыхательных путях или ПДКВ (от 2 до 5 см вод. ст.).

Целью является использование самого низкого уровня постоянного положительного давления в дыхательных путях или ПДКВ, который адекватно улучшает оксигенацию при минимальном воздействии на вентиляцию.

Первый подход заключается в использовании такого уровня постоянного положительного давления в дыхательных путях или ПДКВ, который улучшает оксигенацию и позволяет быть уменьшенным уровню FiO 2 (до 0,6 или менее).

Второй подход заключается в увеличении давления в конце выдоха до максимального улучшения ситуации.

Suter и колл. предположили, что лучшим для ПДКВ (или для постоянного положительного давления в дыхательных путях) является такой уровень конечного экспираторного давления, который необходим для максимального транспорта кислорода, являющегося результатом сердечного выброса и артериального содержания кислорода. Для этого требуются повторные измерения сердечного выброса и использование термодилюционного катетера Свана-Ганца, который редко применяется у маленьких детей. Большинство клиницистов приближаются к лучшим уровням постоянного положительного давления в дыхательных путях или ПДКВ с помощью уровней, которые дают адекватные РаО 2 и РаСО 2 , и позволяют снижать FiO.

Вентиляция с положительным давлением.

Механические респираторы с положительным давлением классифицируются в соответствии с методом их регуляции, как:

с заданным объемом;

с заданным давлением;

с заданным временем.

Как правило, предварительная установка аппаратов по времени или давлению более удобна для использования у младенцев и маленьких детей (<10 кг), тогда как респиратор с заданным объемом обычно используются у детей старшего возраста (> 10 кг) и взрослых. Установка респираторов с заданным временем и давлением имеет ряд преимуществ у младенцев и маленьких детей. Большинство из этих пациентов интубированы ЭТТ без манжетки, что приводит к утечке газов в разной степени вокруг трубки. Эта утечка, наряду с относительно большим сжатием объема дыхательного контура по сравнению с дыхательным объемом младенцев, делает заданную по объему вентиляцию ненадежной. Основная проблема аппаратов с заданным давлением или временем состоит в том, что поставляемый объем зависит от растяжимости грудной клетки и легких ребенка и от сопротивления дыхательных путей. Высокая растяжимость легких и грудной стенки может привести к чрезмерному раздуванию альвеол и к их разрыву. Однако сниженная растяжимость может привести к гиповентиляции и ателектазам.

Перемежающаяся принудительная вентиляция позволяет ребенку дышать самостоятельно из источника газа при малом сопротивлении, периодически получая дыхательный объем с помощью механического респиратора через заданные временные интервалы. Перемежающаяся принудительная вентиляция производится с помощью непрерывной цепи или с помощью систем клапанов. Непрерывные цепи просты и не требуют дополнительных усилий со стороны пациента при спонтанном дыхании. Системы клапанов могут быть не эффективны у детей, которые имеют относительно высокую частоту дыхания, потому что чувствительность и время отклика клапана не позволяют аппарату ИВЛ работать синхронно с вдохами пациента. При вентиляции с повышенным давлением каждое спонтанное дыхание дополнено поставкой газа в заданном давлении. Пациент определяет темп дыхания и время вдоха, аппарат определяет давление на вдохе. Вентиляция с поддержанием давления увеличивает дыхательный объем, может уменьшить работу дыхания и улучшить комфорт пациента. Такой режим вентиляции обычно используется, чтобы отучить пациента от ИВЛ. Режим поддержания давлением не будет работать, если у пациента имеется аномальный дыхательный водитель ритма.

Лучшее понимание этой патологии привело к таким режимам вентиляции, в которых используют довольно длительные вдохи, высокое положительное давление в конце выдоха и маленький дыхательный объем. Эти режимы вентиляции с защитой легкого приводят к снижению минутной вентиляции и повышению PaCO. Они также уменьшают поперечные силы, действующие на терминальные отделы дыхательных путей, и возвращают в процесс дыхания участки легкого из мертвого пространства. Кислотно-основное состояние может быть относительно нормальным, благодаря метаболическому алкалозу, вызванному задержкой бикарбоната в почках и назначением бикарбоната натрия или трисбуфера (трисаминометан).

Оптимальным образцом вентиляции для больных с обструктивным заболеванием дыхательных путей является более высокая скорость и меньшая продолжительность вдоха, и более длительный выдох, для улучшения вентиляции относительно нормального легкого и выведения газа из обструктированной части легких. Фармакологическая бронходилатация является основой лечения болезни мелких дыхательных путей. При проведении ИВЛ таким пациентам обычно происходят баротравма и альвеолярный разрыв.

Начало искусственной вентиляции.

Соотношение вдоха к выдоху 1-1,5:1 и относительно медленный темп вентиляции (<24 циклов/мин у младенцев и <16 циклов/ мин у детей) являются отправной точкой для многих пациентов. Параметры вентиляции изменяются на основании показателей газов крови, рН и сатурации.

Важными критериями для определения адекватности вентиляции являются расширение грудной клетки, аускультация легких и достаточность альвеолярной вентиляции (определяется по PaCO 2). Нужно измерять максимальное давление в дыхательных путях, по возможности часто и как можно ближе к ЭТТ.

Следует начинать использование ПДКВ от уровня 3-4 см вод. ст. и увеличивать его постепенно на 2 см, пока не станет адекватной SaO. Некоторые дети нуждаются в давлении в конце выдоха более 20 см вод. ст.

Инициирование вентиляции с положительным давлением может привести к системной артериальной гипотензии, которая обычно купируется инфузией 10-20 мл/кг кристаллоидов, коллоидов или препаратов крови. Необходимо измерять ЦВД при значении ПДКВ более 10 см вод. ст. Измерение внутрисосудистого артериального давления и ЦВД позволяет обнаруживать вредное действие ИВЛ и положительного давления в дыхательных путях на сердечно-сосудистую систему.

Вспомогательная фармакологическая терапия: аналгетики и седативные препараты. Для того, чтобы помочь детям в сознании синхронизировать с механической вентиляцией, часто требуется седация. Количество необходимой седации зависит от возраста ребенка, его размера, основного заболевания и от количества необходимой дыхательной поддержки. Некоторые младенцы достаточно спокойны и не требуют применения седативных препаратов. Седация позволяет пациентам дышать синхронно с респиратором, который снижает пиковое давление в дыхательных путях, устраняет кашель и напряжение, которые могут привести к утечке газа из легких. Непрерывная инфузия фентанила (1-2 мкг/кг/ч) обеспечивает обезболивающий и седативный эффекты. Однако это может привести к необходимости увеличить объем введения фентанила в последующие дни, для сохранения того же уровня седации. Другие препараты, такие как лоразепам (0,1-0,2 мг/кг внутривенно каждые 4-6 ч) или мидазолам (0,05-0,2 мг/кг/ч), могут быть полезным дополнением к опиоидам. Обычно у этих препаратов отмечается минимальный сердечно-сосудистый эффект при достаточном объеме сосудистого русла. Однако назначение лоразепама недоношенным новорожденным в течение нескольких дней может привести к гипотензии, чувствительной к стероидам, в результате накопления препарата в организме. У недоношенных новорожденных период полувыведения лоразепама составляет около 72 ч. Введение препарата каждые 4-6 ч приводит к его накоплению в крови и тканях.

Миорелаксанты увеличивают растяжимость грудной стенки, снижают потребление кислорода и облегчают искусственную вентиляцию легких. При их использовании терапию нужно дополнять препаратами, вызывающими амнезию, седацию и обезболивание.

Панкуроний и векуроний являются наиболее часто используемыми миорелаксантами в ПОИТ. Стандартная доза панкурония – 0,1 мг/кг внутривенно каждые 1-1,5 ч или 40-100 мкг/кг/ч в виде инфузии. Тахикардия, связанная с панкуронием, является нежелательным побочным эффектом у взрослых, но, как правило, желательным у младенцев и детей, потому что она помогает поддерживать сердечный выброс на нормальном уровне. Векуроний (0,08-0,2 мг/кг, с последующей инфузией 60-150 мкг/кг/ч) меньше вызывает тахикардию, чем панкуроний; часто целесообразно использование цисатракурия (0,1-0,2 мг/кг, с последующей инфузией 60-120 мкг/кг/ч), потому что его элиминация не зависит от функционального состояния почек или печени. Если эти препараты назначаются более одного дня, следует рассматривать способ избегания их накопления в плазме и длительного паралича, в виде проведения регулярных «выходных дней» от них.

Отмена ИВЛ.

Критерии для отмены ИВЛ плохо определены. В общем, отмена респираторной поддержки начинается, когда сердечно-сосудистая система стабильна, ребенок бодрый и внимательный. Не следует отменять механическую вентиляцию, если имеется значительный риск острой сердечной декомпенсации. До начала отмены лучше откорректировать тяжелую анемию, гипогликемию или гипергликемию, гипернатриемию, гипохлоремию или истощение, поскольку эти метаболические расстройства у ребенка нарушают его способность отвыкания от ИВЛ. До рассмотрения отмены ребенок должен быть способен производить давление в дыхательных путях (сила вдоха) как минимум – 20 см вод. ст. и вдыхать не менее 10 мл/кг газа с максимальным усилием (жизненная емкость легких).

Шунтирование крови через невентилируемые области легких, приводящее к гипоксемии и тканевой гипоксии быть уменьшено при улучшении растяжимости легких, потому что в противном случае может произойти пневмоторакс и/или пневмомедиастинум.

Режим работы аппарата ИВЛ обычно не снижают до стабилизации показателей газов артериальной крови, вдыхаемой концентрации кислорода меньше 0,6, ПДКВ меньше 10 см вод. ст. и пикового давления в дыхательных путях ниже 30-35 см вод. ст.

Не должно быть никаких остаточных явлений от миорелаксантов, а уровень седации должен быть минимальным. Нервно-мышечная блокада может быть ликвидирована внутривенным введением неостигмина (0,050,07 мг/кг) и гликопирролата (0,01 мг/кг); приемлемая нервно-мышечная функция должна быть подтверждена с помощью стимулятора периферических нервов. Когда все эти показатели в порядке, в течение нескольких часов или дней постепенно уменьшают режим работы респиратора.

Отмена должна продолжаться до тех пор, пока газы артериальной крови не будут оставаться в допустимых пределах и пока клиническое состояние ребенка не стабилизируется. При усилении произвольной вентиляции увеличенная работа дыхания может ухудшить состояние ребенка. Признаками опасности являются тахикардия, гипертония или гипотония, тахипноэ, повышение работы дыхания и тревога. При появлении этих симптомов необходимо прекратить отмену и усилить респираторную поддержку. На протяжении отмены необходима частая оценка газов артериальной крови и клинического состояния ребенка. Если у ребенка имеется остаточное заболевание легких и снижение растяжимости легких, дальнейшее снижение функциональной остаточной емкости и увеличение гипоксемии могут отсрочить отмену. Риск возникновения этих потенциальных проблем можно свести к минимуму с помощью умеренных уровней постоянного положительного давления в дыхательных путях или ПДКВ (от 5 до 10 см вод. ст.) в течение отмены. Функциональная остаточная емкость аналогична таковой у новорожденных на искусственной вентиляции легких с ПДКВ 2 см вод. ст., как после экстубации трахеи.

Экстубация трахеи должна выполняться специалистом, так как может потребоваться повторная интубация. После экстубации трахеи FiO 2 обычно увеличивается на 20%. Взрослым пациентам рекомендуется глубоко дышать, кашлять, освобождаться от секрета из дыхательных путей как можно чаще. Принудительная спирометрия, ранняя мобилизация и физиотерапия на грудную клетку являются важными составляющими при восстановлении после дыхательной недостаточности.

Перед экстубацией необходимо оценить качество и объем выделений из трахеи; пациенту будет трудно санировать большие объемы густого секрета после экстубации. Как правило, экстубацию трахеи лучше проводить, когда доступны весь медперсонал для внимательного наблюдения за ребенком и проведение рентгенографии грудной клетки. Если отмена ИВЛ и экстубация трахеи были тщательно продуманы и выполнены, то реинтубация бывает сравнительно редко.

Высокочастотная вентиляция.

Высокочастотная вентиляция обеспечивает меньший дыхательный объем, чем анатомическое мертвое пространство при высокой интенсивности дыхания (от 150 до 3000 вдохов/мин). Эффективным является применение нескольких различных типов аппаратов ИВЛ, таких как высокочастотный струйный респиратор, высокочастотный осциллирующий респиратор и прерыватели потока. Каждый из них отличается техническим дизайном и областью клинического применения; они могут дифференцироваться по механизму газообмена.

Высокочастотный осциллирующий респиратор обычно используется для новорожденных и детей с тяжелыми заболеваниями легких и дыхательной недостаточностью. Его использование сократило число младенцев, требующих проведения экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО). Высокочастотная осциллирующая вентиляция также успешно применяется при лечении детей с острыми гомогенными интерстициальными и альвеолярными заболеваниями. Из-за физических ограничений оборудования эта форма вентиляции менее результативна в лечении старших детей и взрослых. Струйная вентиляция используется для лечения дыхательной недостаточности от многих причин, хотя основным показанием к ее использованию является лечение баротравмы или бронхоплеврального свища.

Экзогенный сурфактант

Терапия экзогенным сурфактантом стала в настоящее время стандартным лечением недостатка собственного сурфактанта у недоношенных детей с увеличением их выживаемости при снижении потребности в механической вентиляции и ЭКМО. Применение экзогенного сурфактанта у детей более старшего возраста и взрослых не эффективно, потому что причины заболевания разные. Пожилые пациенты чаще имеют нарушения функции сурфактанта, чем его количества.

Экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО)

ЭКМО является стандартом лечения детей старше 34 недель жизни с острой дыхательной недостаточностью, которая не отвечает на стандартную терапию. Более 24000 младенцев, с прогнозируемой смертностью от 80% до 85% при обычном ведении, были пролечены с помощью ЭКМО, и более 80% этих пациентов выжили. Около 30% детей с поражением сердца (особенно миокарда) спасены благодаря ЭКМО. Большинство ЭКМО были вено-артериальными, где кровь забирается из венозной системы и возвращается в восходящую аорту. Веноартериальная ЭКМО поддерживает дыхательную и сердечную функции. Вено-венозная ЭКМО менее эффективна, но она сохраняет легочный кровоток и позволяет избежать катетеризации крупных артерий. Вено-венозная ЭКМО менее эффективна у пациентов с дисфункцией миокарда. Однако она стремительно набирает популярность и используется так же или чаще, чем вено-артериальная ЭКМО. Популяция новорожденных с показаниями для ЭКМО также меняется. Экзогенный сурфактант, ингаляционный NO и применение высокочастотного осциллирующего респиратора значительно сократили необходимость в экстракорпоральной мембранной оксигенации и перевели ее использование, в большей степени, для пациентов с сепсисом и полиорганной недостаточностью. Сегодняшние кандидаты для ЭКМО – это больные в более тяжелом состоянии, и, в основном, имеют сепсис и полиорганную недостаточность. ЭКМО для старших детей и взрослых с ОДН продолжает исследоваться. Было зарегистрировано примерно 7000 педиатрических пациентов с проведенной ЭКМО во всем мире. Это были пациенты, которым в 80% прогнозировался летальный исход. Около 50% пациентов с ЭКМО выжили. Причина этого различия в исходах двух возрастных групп связана с выраженной неоднородностью по возрасту, диагнозам, особенностям ведения, а также критериями для проведения ЭКМО. Кроме того, у новорожденных имеется немного причин ОДН, и большинство из них обратимы. Более взрослые пациенты имеют больше причин ОДН, которые не всегда обратимы.

Первый вдох у новорожденных появляется сейчас же после рождения, чаще вместе с первым криком. Иногда происходит некоторая задержка первого вдоха вследствие патологии родов (асфиксия, внутричерепная родовая травма) или в результате пониженной возбудимости дыхательного центра из-за достаточного запаса кислорода в крови новорожденного. В последнем случае происходит кратковременная остановка дыхания - апноэ. Если физиологическая задержка дыхания не затягивается, не приводит к асфиксии, то она обычно не оказывает отрицательного действия на дальнейшее развитие ребенка. В дальнейшем устанавливается более или менее ритмичное, но поверхностное дыхание.

У части новорожденных, особенно у недоношенных детей, вследствие поверхностного дыхания и слабого первого крика не происходит полного расправления легких, что ведет к образованию ателектаза, чаще в задненижних отделах легких. Нередко эти ателектазы являются началом развития пневмоний.

Глубина дыхания у детей первых месяцев жизни значительно меньше, чем у детей более старшего возраста.

Абсолютный объем дыхания (количество вдыхаемого воздуха) с возрастом постепенно увеличивается.

Вследствие поверхностного дыхания у новорожденных, бедности дыхательных путей эластической тканью происходит нарушение выделительной способности бронхов, в результате чего нередко наблюдаются вторичные ателектазы. Эти ателектазы чаще наблюдаются у недоношенных детей в связи с функциональной недостаточностью дыхательного центра и всей нервной системы.

Частота дыхания у новорожденных, по данным различных авторов, колеблется от 40 до 60 в минуту; с возрастом дыхание становится более редким. По наблюдениям А. Ф. Тура, частота вдыханий у детей разного возраста следующая:

У детей раннего возраста соотношение частоты дыхания к частоте пульса составляет 1:3,5 или 1:4.

Объем дыхательного акта, умноженный на частоту дыхания в минуту, называется минутным объемом дыхания . Величина его различна в зависимости от возраста ребенка: у новорожденного она составляет 600-700 мл в минуту, на первом году жизни около 1700-1800 мл, у взрослых она равняется 6000-8000 мл в минуту.

Вследствие большой частоты дыхания у детей раннего возраста минутный объем дыхания (на 1 кг веса) больше, чем у взрослого. У детей до 3 лет он равен 200 мл, а у взрослого - 100 мл.

Исследование внешнего дыхания имеет большое значение при определении степени дыхательной недостаточности. Эти исследования проводятся с помощью различных функциональных проб (Штанге, Хенча, спирометрии и др.).

У детей раннего возраста по понятным причинам внешнее дыхание исследуется счетом дыханий, пневмографией и клиническими наблюдениями за ритмом, частотой и характером дыхания.

Тип дыхания у новорожденного и грудного ребенка диафрагмальный или брюшной, что объясняется высоким стоянием диафрагмы, значительной величиной брюшной полости, горизонтальным расположением ребер. С 2-3-летнего возраста тип дыхания становится смешанным (грудобрюшное дыхание) с преобладанием того или иного типа дыхания.

После 3-5 лет начинает постепенно преобладать грудное дыхание, что связано с развитием мускулатуры плечевого пояса и более косым расположением ребер.

Половые различия типа дыхания выявляются в возрасте 7-14 лет: у мальчиков постепенно устанавливается брюшной, у девочек - грудной тип дыхания.

Для покрытия всех потребностей обмена ребенок нуждается в большем количестве кислорода, чем взрослый, что у детей достигается учащенным дыханием. Для этого необходимо правильное функционирование внешнего дыхания, легочного и внутреннего, тканевого дыхания, т. е. чтобы совершался нормальный газообмен между кровью и тканями.

Внешнее дыхание у детей нарушается в связи с плохим составом внешнего воздуха (например, при недостаточном проветривании помещений, где находятся дети). Состояние дыхательного аппарата также влияет на дыхание ребенка: так, дыхание быстро нарушается даже при незначительной отечности эпителия альвеол, поэтому у детей раннего возраста легче может возникнуть кислородная недостаточность, чем у детей более старшего возраста. Известно, что выдыхаемый ребенком воздух содержит меньше углекислоты и больше кислорода, чем воздух, выдыхаемый взрослым человеком.

Дыхательный коэффициент (соотношение между объемом выделенной углекислоты и объемом поглощенного кислорода) у новорожденного равен 0,7, а у взрослого - 0,89, что объясняется значительным потреблением кислорода новорожденным.

Легко возникающая кислородная недостаточность - гипоксемия и гипоксия - ухудшает состояние ребенка не только при воспалении легких, но и при катарах дыхательных путей, бронхитах, ринитах.

Регуляция дыхания совершается дыхательным центром, на который оказывает постоянное влияние кора головного мозга. Деятельность дыхательного центра характеризуется автоматичностью и ритмичностью; в нем различают два отдела - инспираторный и экспираторный (Н. А. Миславский).

Раздражения с экстеро- и интерорецептов по центростремительным путям поступают к дыхательному центру, где появляются процессы возбуждения или торможения. Роль импульсов, поступающих со стороны легких, очень велика. Возбуждение, возникающее при вдохе, через блуждающий нерв передается в дыхательный центр, вызывая его торможение, вследствие чего не посылаются импульсы к дыхательным мышцам, они расслабляются, и наступает фаза выдоха. Афферентные окончания блуждающего нерва в спавшемся легком не возбуждаются, и тормозные импульсы не поступают в дыхательный центр. Последний снова возбуждается, что и вызывает новый вдох, и т. д.

На функцию дыхательного центра оказывает влияние состав альвеолярного воздуха, состав крови, содержание в ней кислорода, углекислоты, продуктов обмена веществ. Весь механизм внешнего дыхания находится в тесной связи с системами кровообращения, пищеварения, кровотворения.

Известно, что повышенное содержание углекислоты вызывает углубление дыхания, а недостаток кислорода - учащение дыхания.

Под влиянием различных эмоциональных моментов изменяется глубина и частота дыхания. Многими работами отечественных ученых установлено, что регуляция дыхания у детей осуществляется главным образом нервнорефлекторным путем. Таким образом, регулирующая роль центральной нервной системы обеспечивает целостность организма ребенка, его связь с окружающей средой, а также зависимость дыхания от функции кровообращения, пищеварения, обмена веществ и т. д.

Особенности органов дыхания у детей раннего возраста

Органы дыхания у детей раннего возраста в анатомическом и функциональном отношении отличаются не только от таковых у взрослых, но даже и у детей более старшего возраста. Объясняется это тем, что у детей раннего возраста еще полностью не завершен процесс анатомо-гистологического развития. Это, естественно, влияет на частоту и характер поражения органов дыхания у детей этого возраста.

Нос ребенка относительно мал, короток, переносица слабо развита, носовые отверстия и носовые ходы узки, нижний носовой ход почти отсутствует и формируется только к 4-5 годам. С ростом лицевых костей и прорезыванием зубов увеличивается ширина носовых ходов. Хоаны узки, напоминают поперечные щели и достигают полного развития к окончанию периода раннего детства. Слизистая оболочка носа нежная, выстлана цилиндрическим мерцательным эпителием, богата кровеносными и лимфатическими сосудами. Малейшее ее набухание очень затрудняет дыхание и сосание. Ринит у грудного ребенка непременно сочетается с фарингитом, процесс локализуется иногда и в гортани, трахее и бронхах.

Кавернозная ткань подслизистого слоя выражена очень слабо и в достаточной степени развивается только к 8-9 годам, чем, по-видимому, можно объяснить довольно редкие носовые кровотечения у детей раннего возраста.

Придаточные полости носа у детей раннего возраста практически отсутствуют, так как они очень слабо развиты (в 4-5 раз меньше, чем у детей старшего школьного возраста). Лобные пазухи и гайморовы полости развиваются к 2 годам, но окончательного развития они достигают значительно позже, в связи с чем заболевания этих пазух у детей раннего возраста встречаются как исключительная редкость.

Евстахиева труба короткая, широкая, направление ее более горизонтальное, чем у взрослого. Этим можно объяснить значительную частоту отитов у маленьких детей, в особенности при патологическом состоянии носоглотки.

Носоглотка и зев . Глотка ребенка раннего возраста коротка и имеет более вертикальное направление. Обе глоточные миндалины не выступают в полость зева.

К концу первого года, а у детей, страдающих экссудативным или лимфатическим диатезом, значительно раньше миндалины становятся заметными даже при обычном осмотре зева.

Миндалины у детей в раннем возрасте также имеют особенности строения: сосуды и крипты в них слабо выражены, вследствие чего редко наблюдаются ангины.

С возрастом лимфоидная ткань разрастается и достигает максимума между 5 и 10 годами. Однако и в раннем детском возрасте отмечаются довольно частые катаральные состояния носоглотки с набуханием и покраснением миндалин.

При разрастании тех или иных миндалин наблюдаются и разные болезненные состояния: при увеличении и воспалении носоглоточной миндалины развиваются аденоиды, нарушается носовое дыхание. Ребенок начинает дышать ртом, речь становится гнусавой, иногда понижается слух.

Гортань занимает срединную часть шеи кпереди от пищевода и у ребенка имеет воронкообразную форму с узким просветом, с податливыми и нежными хрящами. Наиболее энергичный рост гортани наблюдается на первом году жизни и в пубертатном возрасте.

У ребенка гортань мала, до 3 лет она имеет одинаковую длину у мальчиков и девочек. Ложные голосовые связки и слизистая оболочка у детей раннего возраста нежны, очень богаты кровеносными сосудами. Истинные голосовые связки короче, чем у старших детей.

Особенно усиленный рост наблюдается на первом году жизни и в пубертатном периоде. Слизистая оболочка гортани покрыта цилиндрическим мерцательным эпителием, а на истинных голосовых связках эпителий многослойный, плоский, без признаков ороговения в отличие от взрослых. Слизистая оболочка богата железами ацинозного типа.

Указанными анатомо-физиологическими особенностями гортани объясняется довольно часто наблюдаемое даже при нерезко выраженных воспалительных процессах гортани затруднение дыхания, доходящее до стеноза гортани, известное под названием «ложный круп».

Трахея . У детей первого полугодия жизни трахея имеет воронкообразную форму, узкий просвет, располагается на 2-3 позвонка выше, чем у взрослых.

Слизистая оболочка трахеи нежная, богатая сосудами и относительно сухая вследствие недостаточного развития желез слизистой оболочки. Хрящи трахеи мягкие, легко сдавливаются и могут смещаться.

Все эти анатомо-физиологические особенности трахеи способствуют более частому возникновению воспалительных процессов и наступлению стенотических явлений.

Трахея делится на два главных бронха - правый и левый. Правый бронх составляет как бы продолжение трахеи, чем и объясняется более частое попадание в него инородных тел. Левый бронх отклоняется от трахеи мод углом и длиннее правого.

Бронхи . У новорожденных и детей раннего возраста бронхи узки, бедны мышечными и эластическими волокнами, слизистая оболочка их богата сосудами, благодаря чему воспалительные процессы наступают скорее, а просвет бронхов сужается быстрее, чем у более старших детей. В постнатальном периоде дифференцировка структур стенок бронхов, наиболее интенсивно выраженная в системе мышечного типа бронхов (В. И. Пузик). Большую роль в патологии этого органа играет возрастная структура бронхиального дерева.

Наибольшее увеличение размеров бронхов (сагиттального и фронтального) происходит в течение первого года жизни; левый бронх отстает от правого.

Легкие . Главной функциональной единицей легких является ацинус, состоящий из группы альвеол и бронхиол (1-го, 2-го и 3-го порядка), в пределах которого осуществляется основная функция легких - газообмен.

У детей раннего возраста легкие более полнокровны и менее воздушны. Интерстициальная, межуточная ткань легкого развита сильнее, чем у более старших детей, обильнее снабжена сосудами.

Легкие ребенка более рыхлые, богаче лимфатическими сосудами и волокнами гладкой мускулатуры. Эти структурные особенности легких ребенка позволяют предположить, что они обладают большей способностью к сокращению и более быстрой резорбции внутриальвеолярного экссудата.

Легкие ребенка грудного возраста бедны эластической тканью, особенно в окружности альвеол и в стенках капилляров, чем можно объяснить склонность их к образованию ателектазов, развитию эмфиземы, защитной компенсаторной реакции легких на инфекцию при пневмонии.

Вес легких новорожденного ребенка составляет, по данным Гундобина, 1/34 - 1/54 веса его тела; к 12 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с весом легких новорожденных детей. Правое легкое, как правило, больше левого.

Рост легких происходит с возрастом ребенка главным образом за счет увеличения объема альвеол (от 0,05 мм у новорожденных до 0,12 мм к концу раннего детского возраста и 0,17 мм в подростковом возрасте).

Одновременно происходит увеличение емкости альвеол и нарастание эластических элементов вокруг альвеол и капилляров, замещение соединительнотканной прослойки эластической тканью.

Легочные щели у детей раннего возраста выражены слабо и представляют неглубокие борозды на поверхностях легких.

Вследствие близости корня легких группа лимфатических узлов как бы вдается в главные щели с обеих сторон и является источником междолевых плевритов.

Процессы роста и дифференцировки функциональных элементов легкого - в дольке, ацинусе и внутридольковых бронхах - заканчиваются к 7 годам жизни ребенка (А. И. Струков, В. И. Пузик).

За последние годы важным вкладом в педиатрию является разработанное учение о сегментарном строении легких (А. И. Струков и И. М. Кодолова).

Авторы показали, что к моменту рождения ребенка у него уже сформированы все сегменты и соответствующие им бронхи, как и у взрослых людей. Однако, это сходство только внешнее и в постнатальном периоде продолжается дифференцировка паренхимы легкого и рост субсегментарных бронхов.

Каждый сегмент имеет самостоятельную иннервацию, артерию и вену. Справа имеется 10 сегментов: в верхней доле -3, в средней - 2, в нижней - 5. Слева имеется 9 (реже 10) сегментов: в верхней доле - 3, в язычке средней доли -2, в нижней - 4 сегмента. Каждый сегмент состоит из 2 субсегментов и только VI и X сегменты состоят из 3 субсегментов.

Рис. 1. Схема сегментарного строения легких по номенклатуре Международного съезда отоларингологов в 1949 г. в Лондоне.

1-й сегмент s. apicale (1); 2-й сегмент s. posterius (2); 3-й сегмент s. anterius (3); 4-й сегмент s. Iaterale (4); 5-й сегмент s. mediale (5); 6-й сегмент s. apicale superius (6); 7-й сегмент s. (basale) mediale (на схеме не виден); 8-й сегмент s. (basale) anterius (8); 9-й сегмент s. (basale) Iaterale (9); 10-й сегмент s. (basale) posterius (10).

В настоящее время общепринятой номенклатурой сегментов и бронхов является номенклатура, принятая в 1945 г. на Международном конгрессе анатомов в Париже и в 1949 г. на Международном конгрессе отоларингологов в Лондоне.

Исходя из этого, созданы простые схемы сегментарного строения легких [Ф. Ковач и 3. Жебек, 1958, Бойден (Boyden, 1945) и др.] (рис. 1).

Корень легкого (hilus). Состоит из крупных бронхов, нервов, сосудов, огромного количества лимфатических узлов.

Лимфатические узлы в легких разделяют на следующие группы (по А. Ф. Туру): 1) трахеальные; 2) бифуркационные; 3) бронхопульмональные; 4) лимфатические узлы больших сосудов. Все лимфатические узлы связаны лимфатическими путями с легкими, а также с медиастинальными и надключичными лимфатическими узлами.

Корень правого легкого расположен несколько выше (на уровне V-VI грудных позвонков), левый - ниже (на уровне VI-VII позвонков). Как правило, корень левого легкого в целом и его отдельные элементы (легочная артерия, вена, бронхи) несколько отстают в своем развитии от соответствующих образований правой стороны.

Плевра . У новорожденных и детей раннего возраста плевра тонка, легко смещаема. Плевральная полость, как и у взрослых, образуется двумя листками плевры - висцеральным и париетальным, а также двумя висцеральными листками в междолевых пространствах. Плевральная полость у детей этого возраста легко растяжима вследствие слабого прикрепления париетальных листков плевры к грудной клетке. Образующееся в результате воспалительных процессов в легких скопление жидкости в плевре у детей раннего возраста легко вызывает у них смещение органов средостения, так как они окружены рыхлой клетчаткой, что влечет за собой нередко значительные нарушения кровообращения.

Средостение . У детей оно относительно больше, чем у взрослых, более эластично и податливо. Средостение ограничивается сзади телами позвонков, снизу - диафрагмой, с боков - листками плевры, окутывающей легкие, а спереди - рукояткой и телом грудины. В верхней части средостения находятся зобная железа, трахея, крупные бронхи, лимфатические узлы, нервные стволы (n. recurrens, n. phrenicus), вены, восходящая дуга аорты. В нижней части средостения находятся сердце, сосуды, нервы. В заднем средостении расположены n. vagus, n. sympaticus и часть пищевода.

Грудная клетка . Строение и форма грудной клетки у детей могут значительно изменяться в зависимости от возраста ребенка. Грудная клетка новорожденного относительно короче в продольном направлении, переднезадний диаметр ее почти равен поперечному. Форма грудной клетки коническая, или почти цилиндрическая, эпигастральный угол очень тупой в связи с тем, что ребра у детей раннего возраста располагаются почти горизонтально и перпендикулярно к позвоночнику (рис. 2).

Грудная клетка постоянно находится как бы в состоянии вдоха, что не может не отразиться на физиологии и патологии дыхания. Этим же объясняется и диафрагмальный характер дыхания у детей раннего возраста.

С возрастом передняя часть грудной клетки, грудина, трахея опускаются вместе с диафрагмой вниз, ребра принимают более наклонное положение, в результате чего увеличивается полость грудной клетки и эпигастральный угол становится более острым. Грудная клетка постепенно из инспираторного положения переходит в экспираторное, что и является одной из предпосылок для развития грудного дыхания.

Диафрагма . У детей диафрагма стоит высоко. При сокращении ее уплощается купол и увеличивается таким образом вертикальный размер грудной полости. Поэтому патологические изменения в брюшной полости (опухоли, увеличение печени, селезенки, метеоризм кишечника и другие состояния, сопровождающиеся затруднением движений диафрагмы) в известной степени уменьшают вентиляцию легких.

Указанные особенности анатомического строения органов дыхания вызывают изменения со стороны физиологии дыхания у детей раннего возраста.

Все указанные анатомо-физиологические особенности дыхания у детей ставят ребенка в невыгодные условия по сравнению со взрослыми, чем до некоторой степени и объясняется значительная частота заболеваний органов дыхания у детей раннего возраста , а также более тяжелое их течение.