Анатомо физиологические особенности органов дыхания у детей. Дыхательная система детей: развитие и особенности

Принято различать верхние (нос, глотка), средние (гортань, трахея, долевые, сегментарные бронхи) и нижние (бронхиолы и альвеолы) дыхательные пути. Нос у новорожденных относительно мал, полости его недоразвиты, носовые ходы узкие (до 1 мм). Нижний носовой ход отсутствует. Хрящи носа очень мягкие. Слизистая оболочка носа нежна, богата сосудами.

Вследствие узости носовых ходов и обильного кровоснабжения слизистой оболочки появление даже незначительного воспаления слизистой оболочки носа вызывает у маленьких детей затруднения дыхания через нос. Дыхание же через рот у детей первого полугодия жизни почти невозможно, так как большой язык оттягивает надгортанник кзади.

Добавочные пазухи носа к рождению недостаточно развиты, поэтому такие заболевания, как гайморит, фронтит, этмоидит в раннем детском возрасте встречаются редко.

Глотка у новорожденных узка и мала. Лимфоглоточное кольцо развито слабо. После года жизни наблюдается гиперплазия лимфоидой ткани, и миндалины выходят из-за передних небных дужек. Поэтому ангины у детей до 1 года хотя и бывают, но реже, чем у более старших детей.

Гортань к рождению ребенка имеет воронкообразную форму, хрящи ее нежные и податливые. Голосовая щель узкая и расположена высоко. Слизистая оболочка нежна, богата кровеносными и лимфатическими сосудами. Эластическая ткань развита слабо.

Особенности строения гортани у детей раннего возраста объясняют частоту ее поражения (ларингиты), причем нередко они сопровождаются затруднением дыхания - крупом.

Трахея и бронхи к рождению достаточно хорошо сформированы. Слизистая оболочка их богато кровоснабжена. Мышечные и эластические волокна у детей первого года жизни развиты еще в малой степени.

Нежность строения слизистой оболочки бронхов, узость их просвета объясняют относительно частые возникновения у детей обструктивных бронхитов.

У новорожденных легочная ткань менее воздушна и отличается обильным развитием кровеносных сосудов и рыхлой соединительной ткани в перегородках ацинусов. Эластическая ткань недостаточно развита, что объясняет относительно легкое возникновение эмфиземы при различных легочных заболеваниях. К рождению ацинус недостаточно развит.

Процесс дыхания у детей имеет ряд особенностей. Глубина дыхания у детей значительно меньше, чем у взрослых, вследствие небольшой массы легких и особенностей строения грудной клетки. Поверхностный характер дыхания, его неритмичность компенсируется большей частотой дыхания.

Все изложенные анатомические и функциональные особенности системы органов дыхания создают предпосылки к более легкому нарушению дыхания, что ведет к дыхательной недостаточности у детей.

У здорового человека ЧДД колеблется от 16 до 20 в минуту. При спокойном дыхании человек за одно дыхательное движение в среднем вдыхает и выдыхает по 500 см3 воздуха. Частота дыхания у детей в зависимости от возраста составляет у новорождённого 40-50, в 1 год - 30-35, 3 года - 25-30, 5 лет - 23-25, 10лет -18-20, у подростков -16-18 дыханий в минуту.

Частота дыхания зависит от возраста, пола, положения тела. Учащение дыхания происходит при физической нагрузке, нервном возбуждении. Урежается дыхание во сне, в горизонтальном положении человека.

Подсчёт ЧДД следует проводить незаметно для больного. Для этого берут руку больного как будто с целью определения пульса и незаметно для больного подсчитывают ЧДД. Результаты подсчёта ЧДД необходимо ежедневно отмечать в температурном листе в виде точек синего цвета, которые при соединении образуют кривую частоты дыхания. В норме дыхание ритмичное, средней глубины.

В воздухоносных путях происходит очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха, а также ретенция (восприятие) обонятельных , температурных и механических раздражений.

Рисунок 1 - Органы дыхания (схема).

1 - полость носа; 2 - полость рта; 3 - глотка; 4 - гортань; 5 - трахея; 6 - бронхи; 7 - легкие

Нос - начальный отдел дыхательной системы. Выделяют наружный нос и полость носа.

Наружный нос имеет корень, спинку, верхушку и крылья носа.

Полость носа -формируется наружным носом и костями лицевого черепа. Воздух, проходя через полость носа, очищается от пыли, увлажняется, согревается или охлаждается.

Входными отверстиями в носовую полость являются ноздри. Носовая полость разделена на две почти симметричные половины перегородкой носа . Сзади полость носа открывается парными хоанами, в носоглотку.

В каждой половине носа выделяют преддверие полости носа. Оно покрыто изнутри переходящей через ноздри кожей наружного носа, содержащей потовые , сальные железы и жесткие волосы - вибриссы, задерживающие пылевые частицы.

Полость носа выстлана изнутри слизистой оболочкой, в которой выделяют две части: дыхательную и обонятельную.

В области нижней раковины слизистая оболочка и подслизистая основа богаты венозными сосудами, которые образуют пещеристые венозные сплетения. Их наличие способствует, с одной стороны, согреванию вдыхаемого воздуха, с другой - может являться причиной носовых кровотечений.

Гортань - является не только каналом для прохождения воздуха, но и одновременно функционирует и как голосовой аппарат . Оно имеет хорошо выражаемый хрящевой скелет и многочисленные мышцы, приводящие его в движение. Гортань расположена на передней поверхности шеи, выступая на уровне 4-6-го шейных позвонков. При помощи подъязычно-щитовидной мембраны гортань соединяется с подъязычной костью и поэтому следует за её движениями, опускаясь и поднимаясь (например, при глотании).

К хрящам гортани относятся 3 непарных и 3 парных. К непарным относятся щитовидный хрящ, перстневидный хрящ и надгортанник, к парным - черпаловидный, рожковидный и клиновидный хрящ. Все они имеют различное строение. Надгортанник, как и мелкие хрящи (рожковидный и клиновидный), построены из эластичного хряща, в то время как щитовидный, перстневидный и черпаловидный - из гиалинового.

Наиболее крупным хрящом гортани является щитовидный. Он состоит из 2-ух пластинок четырехугольной формы, которые спереди сходятся почти под прямым углом и образуют хорошо выраженный выступ гортани. Щитовидный хрящ имеет верхние и нижние рожки, которыми соединяются сверху при помощи связки с подъязычной костью, а снизу при помощи сустава - с перстневидным хрящом. У мужчин щитовидный хрящ более развит, чем у женщин, что обуславливает и большую длину голосовых связок у мужчин.

Перстневидный хрящ подвижно соединен с черпаловидными хрящами и с щитовидным хрящом, а также при помощи перстнетрахеальной связки - нижележащим первым кольцам трахеи . Перстневидный хрящ имеет на верхнем крае пластинки суставные поверхности для соединения с черпаловидными хрящами.

Надгортанник в верхнем своем отделе образует расширения, а книзу суживается. Форму его обычно сращивают с формой листа

Черпаловидный хрящ -имеет форму трёх границ пирамиды. У него различают верхушку, которая соединяется с рожковым хрящом, основание, которое соединяется с суставной поверхностью перстневидного хряща, и три стороны.

Медиальная поверхность одного хряща обращение в сторону другого. В области основания хрящ имеет два отростка. Из них один, направлен кпереди, носит название голосовой отросток и служит местом прикрепления голосовой связки, другой называется мышечным и обращен кнаружи и несколько кзади, являясь местом прикрепления мышц.

Рожковидный хрящ имеет коническую форму и своим основанием располагается на вершине черпаловидного хряща

Клиновидный хрящ удлиненной формы находится в складке слизистой оболочки, тянущейся от черпаловидного хряща к надгортаннику.

С внутренней поверхности гортань выстлана слизистой оболочкой, которая содержит мелкие скопления лимфоидной ткани и железы, вырабатывающая слизь. Поверхностный слой слизистой оболочки покрыт многорядным мерцательным эпителием.

Те пучки соединительной ткани, которые тянуться от щитовидного хряща к голосовому отростку черпаловидного хряща, входят в состав голосовой связки. Она покрыта слизистой оболочкой, образующей здесь голосовую связку. Выше её находится складка преддверия, слизистая которой покрывает одноименную связку. Она имеет небольшое количество эластичных волокон. Между этими складками расположено углубление - желудочек гортани (резонирующая функция). Между правой и левой голосовыми складками находится голосовая щель.

Функции гортани - голосообразование, участвует в акте глотания. Вход в гортань закрывается в результате того, что надгортанник отклоняется кзади под влиянием давления на него языка и отчасти за счет сокращения черпалонадгортанных мышц.

На уровне VI-VII шейных позвонков гортань переходит в дыхательное горло - трахею. Не спадающая трубка длиной 11-13 см. В ней различают 2 части: шейную и грудную. Позади трахеи на шее и в грудной полости располагается пищевод , впереди - щитовидная и вилочковая железа , а также дуга аорты и её ветви.

На уровне IV-V грудных позвонков трахея делится на две крупных главных бронха. Место деления называют бифуркация трахеи. Правый бронх короче и шире, чем левый. Он является как бы продолжение трахеи.

Основу трахеи составляют 16-20 гиалиновых хрящевых полуколец, соединяющихся между собой кольцевыми связками. Свободные задние концы этих хрящей соединены пучками гладкомышечных клеток и соединительнотканными пластинками, образующими сзади мягкую перепончатую стенку трахеи.

Внутренняя поверхность трахеи и бронхов выстлана слизистой оболочкой, рыхло соединенной с помощью подслизистой основы с хрящами. Она лишена складок, покрыта многорядным призматическим решетчатым эпителием, содержащим большое количество слизистых бокаловидных клеток и лимфоидных узелков. В подслизистой основе находится смешанные серозно-слизистые трахеальные железы.

Легкие - парный орган дыхательной системы, который насыщает кислородом кровь и выводит углекислый газ.

Правое и левое легкие расположены в грудной полости по бокам средостения . По форме они напоминают усеченный конус. Правое легкое короче и толще, чем левое. На легком различают три поверхности: реберную, обращенную к ребрам, медианную, обращенную в сторону средостения, диафрагмальную, обращенную вниз. Легкое имеет верхушку и основание. На медиальной поверхности легкого находятся ворота представляющие собой углубление, через которое проходят: бронх, кровеносные и лимфатические сосуды и нервы. Все это составляет корень легкого. Здесь же находятся лимфатические узлы в большом количестве. Легкие делятся щелями на доли: правое - косой и горизонтальной щелями на верхнюю, среднюю и нижнюю доли, а левое - косой щелью на верхнюю нижнюю доли. Доли подразделяются на бронхолегочные сегменты (11 справа и 10 слева), в каждый из которых входит сегментарный бронх (разветвление долевого бронха) и соответствующая ветвь легочной артерии. Бронхи делятся дихотомически на всё более и более мелкие, образуя бронхиальное дерево . Сегменты легкого состоят из долек (первичных) (рис. 2).

Рисунок 2 - Долька легкого (схема).

1 - бронхиола; 2 - терминальная бронхиола; 3 - дыхательная бронхиола; 4 - альвеолярные ходы; 5 - альвеолярные мешочки; 6 - альвеолы легкого.

Дольки, граничащие с наружной поверхностью легкого, имеют пирамидальную форму с верхушкой, обращенной внутрь дольки; находящиеся более глубоко - форму многогранника. Дольки легких отделены друг от друга прослойками соединительной ткани . Войдя в дольку, внутридольковые ветви сегментарных бронхов многократно ветвятся и переходят в терминальные (концевые) бронхиолы, каждая из которых служит началом ацинуса (вторая долька). Это структурно-функциональная единица легкого. Он представляет собой систему альвеол, осуществляющих газообмен между кровью и воздухом. Альвеолярное дерево начинается дыхательной бронхиолой (альвеолярной, респираторной), которая делится дихотомически 2-3 раза и переходит в альвеолярные ходы, а каждый из них на два альвеолярных мешочка. Стенки альвеолярных ходов и мешочков образованы несколькими десятками альвеол, общее количество их у взрослого человека достигает в среднем 300-350 млн., а площадь поверхности всех альвеол составляет 80-120 м 2 .

Стенки альвеол выстланы однослойным плоским эпителием. Поверхность эпителия покрыта сурфуктантом - веществом липопротеиновой природы, основная функция которого состоит в поддержании поверхностного натяжения альвеолы, её способности к увеличению объёма при вдохе и противодействию спадению при выдохе. Сурфактант препятствует пропотеванию жидкости в просвет альвеол и обладает бактерицидными свойствами. Под эпителием в тонких соединительнотканных перегородках залегают многочисленные кровеносные капилляры, образующие вместе с эпителиоцитами, барьер между кровью и воздухом (аэрогематический барьер) толщиной 0,5 мкм, не препятствующий обмену газов и выделению водяных паров. Снаружи легкие покрыты плеврой. Плевра представляет собой тонкую гладкую и влажную, богатую эластическими волокнами серозную оболочку, окружающую каждое легкое. Различают висцеральную плевру, плотно сращенную с тканью легкого, и париетальную плевру, выстилающей изнутри стенки грудной полости. В области корня лёгкого висцеральная плевра переходит в париетальную.

Париетальная плевра разделяется на реберную, диафрагмальную и медиастинальную. Реберная покрывает ребра, диафрагмальная - диафрагму, а медиастинальная - средостение. В целом вокруг каждого лёгкого образуется герметически замкнутая плевральная полость , содержащая небольшое количество серозной жидкости, облегчающей дыхательные движения лёгких; при верхней или нижней части лёгких увлажненная висцеральная плевра свободно скользит по внутренней поверхности париетальной плевры. Вместе перехода реберной плевры в диафрагмальную образуется реберно-диафрагмальный синус - запасное пространство для лёгки, при их расширении, в котором может скапливаться плевральная жидкость при нарушении процессов её образования и всасывания - гемоторакс , пневмоторакс , гидроторакс.

Средостение - комплекс органов расположенных между правым и левым листками медиастинальной плевры Условной плоскостью, проходящей поперечно через место деления трахеи, средостение подразделяется на переднее и заднее. Переднее состоит из верхнего и нижнего отделов. Верхний образован вилочковой железой (тимусом), крупными сосудами (верхней полой веной, выходящей частью и дугой аорты) и нервами, а нижний - сердцем . Заднее средостение составлено пищеводом, сопровождающими его блуждающими нервами грудной частью аорты, грудным лимфатическим протоком, лимфатическим стволом с отходящими от него большими и малыми чревными нервами, непарной и полупарной венами. Здесь имеются и лимфатические узлы.

Физиологическая роль легких заключается, прежде всего, в обеспечении дыхания. Каждой клетке организма требуется непрерывное поступление кислорода. Частота дыханий составляет 16-20 в минуту. Она увеличивается при физической нагрузке.

Дыхание регулируется дыхательным центром, который расположен в продолговатом мозге . Существует также гуморальная регуляция , которая осуществляется воздействием на дыхательный центр изменений газового состава крови и температуры: дыхание учащается при недостатке кислорода и избытке углекислоты, увеличенной кислотности крови, повышении температуры.

Акт дыхания состоит из вдоха и выдоха. При вдохе грудная клетка расширяется за счет сокращения дыхательных мышц и диафрагмы . Выдох же происходит при спадении грудной клетки и подъема диафрагмы. При вдохе окружность груди увеличена, при выдохе уменьшается. Для оценки дыхательной функции важно знать не только число дыханий в минуту, но и объем вдыхаемого и выдыхаемого.

Человек в состоянии покоя вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным. Если после спокойного вдоха сделать усиленный дополнительный вдох, то в легкие может поступить еще 1500 мл воздуха. Такой объем называют резервным объемом вдоха . После спокойного выдоха при максимальном напряжении дыхательных мышц можно выдохнуть еще 1500 мл воздуха. Этот объем носит название резервного объема выдоха . После максимального выдоха в легких остается около 1200 мл воздуха - остаточный объем . Сумма резервного объема выдоха и остаточного объема составляет около 250 мл воздуха - функциональную остаточную емкость легких (альвеолярный воздух). Жизненная емкость легких - это в сумме дыхательный объем воздуха, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха (500 + 1500 + 1500).

Жизненную емкость легких и объем легочного воздуха измеряют при помощи специального прибора - спирометра (или спирографа).

Все дыхательные пути у ребенка имеют значительно меньшие размеры и более узкие просветы, чем у взрослого. Особенностями строения у детей первых лет жизни явля­ются следующие: 1) тонкая, легкоранимая сухая слизистая с недоразвитием желез, сниженной продукцией иммуно­глобулина A и недостаточностью сурфактанта; 2) богатая васкуляризация подслизистого слоя, представленного рыхлой клетчаткой и содержащего мало эластических элементов; 3) мягкость и податливость хрящевого каркаса нижних отделов дыхательных путей, отсут­ствие в них и эластической ткани.

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. Пещеристая ткань развивается к 8 - 9 годам, поэтому носовые кровотечения у маленьких детей редки и обуслов­лены патологическими состояниями.

Придаточные пазухи сформированы лишь гайморовы пазухи; лобная и решетчатая представляют собой незамкнутые выпячивания слизистой, 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.

Глотка относительно широкая, небные миндалины при рождении отчетливо видны, их крипты и сосуды развиты слабо, что объясняет редкие заболевания ангиной на первом году жизни. К концу первого года лимфоидная ткань миндалин нередко гиперплазируется, особенно у детей с диатезами. Барьерная их функция в этом возрасте низкая, как у лимфатических узлов.

Надгортанник. 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 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. Щитовидные хрящи образуют у маленьких детей тупой угол, который после 3 лет становится у мальчиков более острым. С 10 лет формируется мужская гортань. Истинные голосовые связки у детей короче, 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). 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 рождению сформировано. С ростом число ветвей не меняется. Их основу составляют хрящевые полу­кольца, не имеющие замыкающей эластической пластинки, сое­диненные фиброзной перепонкой. 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 и трахея, выстланы цилиндрическим эпителием, мерцательный аппарат которого форми­руется уже после рождения ребенка. Моторика брон­хов недостаточна из-за недоразвития мышц и мерцательного эпителия. Незаконченная миелинизация блуждающего нерва и недоразвитие дыхатель­ной мускулатуры способствуют слабости кашлевого толчка у маленького ребен­ка.

Легкие имеют сегментарное строе­ние. Структурной единицей является ацинус, но терминальные бронхиолы заканчиваются не гроздью альвеол, как у взрослого, а мешочком. 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. Склонность к ателектазу усиливается из-за дефицита сурфактанта. 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 ДН.

Плевральная полость легко растяжима в связи со сла­бым прикреплением париетальных листков. Висцеральная плевра, особенно относительно толстая, рыхлая, складчатая, содержит ворсинки, наиболее выраженные в синусах и междолевых бороздах. В этих участ­ках имеются условия для более быстрого возникновения инфекционных очагов.

Корень легкого. Состоит из крупных бронхов, сосудов и лимфати­ческих узлов. Корень является составной частью средостения. Последнее характеризуется легкой смещаемостью и нередко является местом развития воспалительных очагов.

Диафрагма. В связи с особенностями грудной клетки диафрагма играет у маленького ребенка большую роль в механизме дыхания, обеспечивая глубину вдоха. Слабостью ее сокращений объясняется поверхностное дыхание новорожденного.

Основные функциональ­ные особенности: 1) глубина дыхания, абсолютный и относительный объемы дыхатель­ного акта у значительно меньше, чем у взрослого. 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 дыхательного акта. Неустойчивость ритма и короткие ап­ноэ у новорожденных связаны с незаконченной дифференцировкой дыхательного центра;

3) газообмен осуществляется более энергично, чем у взрослых, благо­даря богатой васкуляризации легких, скорости кровотока, высокой диффузион­ной способности. В то же время функция внешнего дыхания нарушается очень быстро из-за недостаточных экскурсий легких и расправления альвеол. Тканевое дыхание осуществляется при более высоких затратах эне­ргии, чем у взрослых, и легко нарушается с формированием метаболического ацидоза из-за нестабильности ферментных систем.

К моменту рождения ребенка морфологическое строение еще не­совершенно. 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. Все дыхательные пути у ребенка имеют значительно меньшие размеры и более узкие просветы, чем у взросло­го. Особенностями их морфол. строения у детей первых лет жизни являются:

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

2) богатая васкуляризация подслизистого 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 в легких эластической ткани.

Нос и носоглоточное пространство . У детей раннего возраста нос и носо­глоточное пространство малых размеров, короткие, уплощенные из-за недо­статочного развития лицевого скелета. Раковины толстые, носовые ходы уз­кие, нижний формируется только к 4 годам. Пещеристая ткань разви­вается к 8 -9 годам.

Придаточные полости носа . К рождению ребенка сформированы лишь гайморовы пазухи; лобная и решетчатая представляют со­бой незамкнутые выпячивания слизистой оболочки, оформляющиеся в виде полостей только после 2 лет, основная пазуха отсутствует. Полностью все придаточные полости носа развиваются к 12-15 годам.

Слезно-носовой канал . 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 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 микробами, образуются очаги инфек­ции - аденоидит и хронический тонзиллит.

Щитовидные хрящи образуют у маленьких детей тупой закругленный угол, который после 3 лет становится у мальчиков более острым. С 10 лет формируется уже характерная мужская гортань. Истинные голосовые связки у детей короче, чем у взрослых, чем и объясняется высота и тембр детского голоса.

Трахея. У детей первых месяцев жизни 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 шейных позвонков), 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. Размеры бронхов интенсивно увеличиваются на первом году жизни и в пубертатном периоде. Их основу составляют хрящевые полу­кольца в раннем детстве, не имеющие замыкающей эластической пластинки и 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.

Из-за уве­личения толщины подслизистого 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. 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, число которых у новоро­жденного в 3 раза меньше, чем у взрослого. Увеличивается 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.

Склонность к ателекта­зу усиливается из-за дефицита сурфактанта, пленки, регулирующей поверх­ностное альвеолярное натяжение и вырабатываемой альвеолярными макрофа­гами. Именно этот дефицит является причиной недостаточного расправления легких у недоношенных после рождения (физиологический ателектаз).

Плевральная полость . У ребенка она 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.

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.В средостении помещается также вилочковая желе­за (тимус), которая при рождении имеет большие размеры и в норме посте­пенно уменьшается в течение первых двух лет жизни.

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. Основными функц. физиологическими особенностями органов дыхания являются: поверхностный характер дыхания; физиологическая одышка (тахипноэ), нередко неправильный ритм дыхания; напряженность процессов га­зообмена и легкое возникновение дыхательной недостаточности.

1. Глубина дыхания, абсолютный и относительный объемы одного дыха­тельного акта у ребенка значительно меньше, чем у взрослого. 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, 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 дифференцировкой 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.

Частота дыхания ре­бенка новорожденного - 40 - 60 в 1 мин, годовалого - 30 -35, 5 - 6 лет -20 -25, 10 лет- 18 - 20, взрослого- 15 - 16 в 1 мин.

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

Выслушиваемые нормальные дыхательные шумы зависят от возраста: до года у здорового ребенка дыхание ослабленное везикулярное в связи с его по­верхностным характером; в возрасте 2 - 7 лет выслушивается пуэрильное (детское) дыхание, более отчетливое, с относительно более громким и длинным (1/2 от вдоха) выдохом. У детей школьного возраста и подростков дыхание такое же, как у взрослых, - везикулярное.

Веду­щая роль в происхождении этого синдрома отводится дефициту сурфактанта - поверхностно-активного вещества, которое выстилает изнутри альвеолы и препятствует их коллапсу. Синтез сурфактанта изменяется у преждевремен­но родившихся детей, сказываются и различные неблагоприятные воздействия на плод, ведущие к гипоксии и расстройству гемодинамики в легких. Имеют­ся данные об участии простагландинов Е в патогенезе синдрома дыхательных расстройств. Эти биологически активные вещества опосредованно снижают синтез сурфактанта, оказывают вазопрессорный эффект на сосуды легких, препятствуют закрытию артериального протока и нормализации кровообра­щения в легких.

Развитие органов дыхания начинается на 3-й неделе эмбрионального развития и продолжается в течение длительного времени после рождения ребенка. На 3-й неделе эмбриогенеза из шейного отдела энтодермальной трубки появляется выпячивание, которое быстро растет, а на каудальном отделе его возникает колбовидное расширение. На 4-й неделе оно делится на правую и левую части - будущее правое и левое легкие, - каждая из которых древообразно ветвится. Образовавшиеся выпячивания врастают в окружающую мезенхиму, продолжая делиться, на концах их появляются шаровидные расширения - зачатки бронхов - все более мелкого калибра. На 6-й неделе формируются долевые бронхи, на 8--10-й - сегментарные. Типичное для взрослого человека число воздухоносных путей образуется уже к концу 16-й недели развития плода. Из этого энтодермального зачатка образуется эпителий легких и дыхательных путей. Гладкомышечные волокна и хрящи бронхов формируются из мезодермальной мезенхимы (формирование хрящевого каркаса трахеи и бронхов начинается с 10-й недели развития плода). Это так называемая псевдожелезистая стадия развития легких. К нижним долям легких подходит большее число бронхов, воздухоносные пути которых имеют большую протяженность по сравнению с верхними.

Каналикулярная фаза (реканализации) - 16-26-я недели - характеризуется образованием просвета в бронхах, продолжением развития и васкуляризацией будущих респираторных отделов легкого. Завершающая фаза (альвеолярная) - период образования альвеол - начинается с 24-й недели, к рождению не заканчивается, образование альвеол продолжается и в постнатальном периоде. К моменту рождения в легких плода насчитывается около 70 млн. первичных альвеол.

Органы дыхания у детей имеют относительно меньшие размеры и отличаются незаконченностью анатомо-гистологического развития. Нос ребенка раннего возраста относительно мал, носовые ходы узкие, нижний носовой ход отсутствует. 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. К 2 годам появляется лобная пазуха, увеличивается в объеме гайморова полость. К 4 годам появляется нижний носовой ход. Этими особенностями объясняется редкость таких заболеваний, как гайморит, фронтит, этмоидит, в раннем детском возрасте. Из-за недостаточного развития пещеристой ткани у детей раннего возраста слабо согревается вдыхаемый воздух, в связи с этим детей нельзя выносить на улицу при температуре ниже -10° С. Пещеристая ткань хорошо развивается к 8-9 годам, этим объясняется относительная редкость кровотечений из носа у детей 1-го года жизни. Широкий носослезный проток с недоразвитыми клапанами способствует переходу воспаления из носа на слизистую оболочку глаз. Проходя через нос, атмосферный воздух согревается, увлажняется и очищается. В полость носа выделяется 0,5-1 л слизи в сутки. Каждые 10 мин носоглотку проходит новый слой слизи, которая содержит бактерицидные вещества (лизоцим, комплемент и др.), секреторный иммуноглобулин А.

Глотка у детей относительно узкая и имеет более вертикальное направление, чем у взрослых. Лимфоглоточное кольцо у новорожденных развито слабо. Глоточные миндалины становятся видимыми лишь к концу 1-го года жизни. Поэтому ангины у детей до 1 года бывают реже, чем у более старших детей. К 4-10 годам миндалины уже развиты хорошо, и может легко возникать их гипертрофия. В пубертатном периоде миндалины начинают претерпевать обратное развитие. Миндалины являются как бы фильтром для микробов, но при частых воспалительных процессах в них может формироваться очаг хронической инфекции, вызывающий общую интоксикацию и сенсибилизацию организма.

Разрастание аденоидов (носоглоточной миндалины) наиболее выражено у детей с аномалиями конституции, в частности с лимфатико-гипопластическим диатезом. При значительном увеличении аденоидов - 1,5-2-й степени - их удаляют, так как у детей нарушается носовое дыхание (дети дышат открытым ртом - воздух не очищается и не согревается носом, и поэтому они часто болеют простудными заболеваниями), изменяется форма лица (аденоидное лицо), дети становятся рассеянными (дыхание ртом отвлекает внимание), ухудшается их успеваемость. При дыхании ртом нарушается также осанка, аденоиды способствуют формированию неправильного прикуса.

Евстахиевы трубы у детей раннего возраста широкие, и при горизонтальном положении ребенка патологический процесс из носоглотки легко распространяется на среднее ухо, вызывая развитие среднего отита.

Гортань у детей раннего возраста имеет воронкообразную форму (позже - цилиндрическую) и расположена несколько выше, чем у взрослых (на уровне 4-го шейного позвонка у ребенка и 6-го шейного позвонка - у взрослого). Гортань относительно длиннее и уже, чем у взрослых, хрящи ее очень податливы. 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 старших, поэтому у них высокий голос. С 12 лет голосовые связки у мальчиков становятся длиннее, чем у девочек. Указанные особенности гортани объясняют легкое развитие у детей стенотических явлений даже при умеренных воспалительных изменениях слизистой оболочки гортани. Большое значение имеет также повышенная нервно-мышечная возбудимость маленького ребенка. Осиплость голоса, отмечаемая часто у маленьких детей после крика, чаще зависит не от воспалительных явлений, а от слабости легко утомляемых мышц голосовых связок.

Трахея у новорожденных воронкообразной формы, просвет ее узок, задняя стенка имеет более широкую фиброзную часть, стенки более податливы, хрящи мягкие, легко сдавливаются. Слизистая оболочка ее нежная, богата кровеносными сосудами и суховата вследствие недостаточного развития слизистых желез, эластическая ткань развита слабо. Секреция желез обеспечивает слой слизи на поверхности трахеи толщиной 5 мкм, скорость продвижения которого - 10--15 мм/мин (обеспечивается ресничками - 10--30 ресничек на 1 мкм 2). Рост трахеи происходит параллельно с ростом туловища, наиболее интенсивно - на 1-м году жизни и в пубертатном периоде. Особенности строения трахеи у детей приводят при воспалительных процессах к легкому возникновению стенотических явлений, определяют частые изолированные (трахеиты), комбинированные с поражением гортани (ларинготрахеиты) или бронхов (трахеобронхиты) поражения. Кроме того, в связи с подвижностью трахеи может происходить ее смещение при одностороннем процессе (экссудат, опухоль).

Бронхи к рождению достаточно хорошо сформированы. Рост бронхов интенсивен на 1-м году жизни и в пубертатном периоде. Слизистая оболочка их богато васкуляризирована, покрыта слоем слизи, которая продвигается со скоростью 3-10 мм/мин, в бронхиолах медленнее - 2-3 мм/мин. Правый бронх является как бы продолжением трахеи, он короче и шире левого. Этим объясняется частое попадание инородного тела в правый главный бронх. Бронхи узкие, хрящи их мягкие. Мышечные и эластические волокна у детей 1-го года жизни развиты еще недостаточно. Нежность слизистой оболочки бронхов, узость их просвета объясняют частое возникновение у детей раннего возраста бронхиолитов с синдромом полной или частичной обструкции.

Легкие у новорожденных весят около 50 г, к 6 мес масса их удваивается, к году утраивается, к 12 годам увеличивается в 10 раз, к 20 годам - в 20 раз. Легочные щели выражены слабо. У новорожденных легочная ткань менее воздушна, с обильным развитием кровеносных сосудов и соединительной ткани в перегородках ацинусов и недостаточным количеством эластической ткани. Последнее обстоятельство объясняет относительно легкое возникновение эмфиземы при различных легочных заболеваниях. Слабым развитием эластической ткани отчасти объясняется склонность детей раннего возраста к ателектазам, чему способствуют также недостаточная экскурсия грудной клетки, узость бронхов. Этому же способствует недостаточная продукция сурфактанта, прежде всего у недоношенных детей. Особенно легко возникают ателектазы в задненижних отделах легких, так как эти отделы особенно плохо вентилируются в связи с тем, что ребенок почти все время лежит на спине, и легко возникает застой крови. Ацинусы недостаточно дифференцированы. В процессе постнатального развития образуются альвеолярные ходы с типичными альвеолами. Их количество быстро увеличивается в течение 1-го года и продолжает нарастать до 8 лет. Это приводит к увеличению дыхательной поверхности. Количество альвеол у новорожденных (24 млн.) в 10-12 раз, а их диаметр (0,05 мм) - в 3-4 раза меньше, чем у взрослых (0,2-0,25 мм). Количество крови, протекающее через легкие в единицу времени, у детей больше, чем у взрослых, что создает у них наиболее благоприятные условия для газообмена.

Формирование структуры легких происходит в зависимости от развития бронхов. После разделения трахеи на правый и левый главные бронхи каждый из них делится на долевые бронхи, которые подходят к каждой доле легкого. Затем долевые бронхи делятся на сегментарные. 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, 8, 9 и 10-й. У детей пневмонический процесс наиболее часто локализуется в определенных сегментах (6, 2, 10, 4, 5-м), что связано с особенностями аэрации, дренажной функцией бронхов, эвакуацией из них секрета и возможного попадания инфекции.

Внешнее дыхание, то есть обмен газов между атмосферным воздухом и кровью капилляров легких, осуществляется посредством простой диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану вследствие разницы парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе и венозной крови, притекающей по легочной артерии в легкие из правого желудочка. По сравнению со взрослыми у детей раннего возраста имеются выраженные отличия внешнего дыхания в связи с развитием ацинусов, многочисленными анастомозами между бронхиальными и пульмональными артериями, капиллярами.

Глубина дыхания у детей значительно меньше, чем у взрослых. Это объясняется небольшой массой легких и особенностями строения грудной клетки. Грудная клетка у детей 1-го года жизни как бы находится в состоянии вдоха в связи с тем, что переднезадний ее размер приблизительно равен боковому, ребра от позвоночника отходят почти под прямым углом. Это обусловливает диафрагмальный характер дыхания в этом возрасте. Переполненный желудок, вздутие кишечника ограничивают подвижность грудной клетки. С возрастом она из инспираторного положения постепенно переходит в нормальное, что является предпосылкой для развития грудного типа дыхания.

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 (у новорожденного - 40--60 дыханий в 1 мин, в возрасте 1 года - 30--35, 5 лет - 25, 10 лет - 20, у взрослых - 16--18 дыханий в 1 мин), участием в дыхании большей части легких. Благодаря большей частоте минутный объем дыхания на 1 кг массы в два раза выше у детей раннего возраста, чем у взрослых. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ), то есть количество воздуха (в миллилитрах), максимально выдыхаемого после максимального вдоха, у детей значительно ниже по сравнению со взрослыми. ЖЕЛ увеличивается параллельно росту объема альвеол.

Таким образом, анатомические и функциональные особенности системы органов дыхания у детей создают предпосылки к более легкому нарушению дыхания, чем у взрослых.