Викладач ЄрофєєваВ.В. Навчальна дисципліна: «Особливості розвитку і функціювання органів і систем у віковому аспекті ». · Тема лекційного заняття № 5«Особливості розвитку і функціювання органів дихання у віковому аспекті». Група 2Б л/с. Дата:29.03.23
Викладач
ЄрофєєваВ.В.
Навчальна дисципліна: «Особливості розвитку і
функціювання органів і систем у віковому
аспекті ».
· Тема лекційного заняття № 5«Особливості розвитку і функціювання органів дихання у віковому аспекті».
Група 2Б л/с. Дата:29.03.23
Лекційне заняття №5Тема: Особливості розвитку і функціювання органів дихання у віковому аспекті (газообмін, зміни показників зовнішнього дихання, структурні і функціональні зміни, регуляція дихання)
План:
1.Ембріональний розвиток органів дихання.
2.Розвиток органів дихання у плода.
3.АФО органів дихання.
4.Механізм першого вдиху.
5. Зовнішне дихання новонародженого.
6. Геронтологічні зміни з
боку органів дихання.
Газообмін плода відбувається
через плаценту. Материнська кров з маткових артерій надходить у міжворсинчасті
лакуни. У свою чергу, кров плода, що підходить до плаценти пупковими артеріями,
досягає міжворсинчастого простору, де широко розгалуджуються капілярні петлі.
Товщина бар”єра, що відокремолює кров матері від крові плода, становить близько
3,5 мкм. Вона складається із 3 шарів клітин. У материнській крові РО2 відносно
невисокий (це змішана кров), і тому у крові, що надходить до плода по пупковій
вені, РО2 складає близько 60мм.рт.ст (8 кПа).
Однак низький РО2 в
крові плода компенсується за рахунок підвищеної спорідненості фетального
гемоглобіну (НвF)
до кисню. Це, поряд з високим рівнем еритроцитів, забезпечує досить високу
кисневу ємкість крові (до 16-17 мл/л) . Крім того , завдяки особливостям
кровообігу плода до таких найважливіших органів, як головний мозок, серце,
надходить відносно високо оксигенована кров. У інших органах плода у зв”язку з
низьким рівнем оксигенації АТФ утворюється не тільки за рахунок окислення, але
й анаеробним шляхом. Тому тканини плода стійкіші до гіпоксії.
Перший вдих. Дихальні рухи незначної амплітуди
спостерігаються ще у внутрішньоутробному періоді. Під час пологів плацентарний
кровообіг порушується, що призводить до виникнення гіпоксії й гіперкапнії.
Одночасно різко підвищується чутливість хеморецепторів, що шляхом сумарного
впливу гіпоксії й гіперкапнії забезпечує посилення дихальних рухів. Легені
плода заповнені приблизно на 40% рідиною, яка секретується альвеолярними
клітинами. Під час проходження через родові шдяхи частина рідини вичавлюється.
Рідина, що залишилась в дихальних шляхах, утруднює здійснення перших вдихів,
оскільки при цьому треба перебороти значної сили поверхневий натяг. Вирішальним
моментом є перев”язування пуповини в той час, коли починає підвищуватись
напруга СО2 в крові новонародженого. Коли Р СО2 досягає
критичної величини, через центральні хеморецептори збуджуються інспіраторні
нейрони і відбувається перший вдих.
Перший вдих здійснюється під дією
низхідних впливів ретикулярної формації на дихальний центр. Активізують
ретикулярну формацію гіпоксемія, гіперкапнія, ацидоз та інші метаболічні зміни,
що наростають під час пологів, а також комплекс температурних, пропріорецептивних,
тактильних та інших стимулів у момент народження. Під час вдиху
внутрішньоплевральний тиск новонародженого може знижуватись до 30 мм.рт.ст ( в
нормі 5-8 см).
Спочатку легені новонароджених
розправлені нерівномірно. Проте поступове всмоктування рідини, що залишилась, і
біосинтез сурфактанту сприяють стабілізації альвеол.
Хвилинна легенева вентиляція
після закінчення фази гострої адаптації до позаутробного життя (перші 30 хв.)
протягом 2-3 днів удвічі-утричі більша, ніж у старших дітей.
Ця фізіологічна транзиторна
гіпервентиляція спрямована на компенсацію ацидозу, котрий виникає щойно після
народження.
Перші дихальні рухи
характеризуються глибоким вдихом і затрудненим видихом (інспіраторний спалах).
Вони спостерігаються у здорових новонароджених у перші 3 години життя й
складають 48% усіх дихальних рухів. Частота таких “інспіраторних спалахів” у
дітей старшого віку падає, але менше 1% вони складають у дітей, старших 5-го
дня життя. Симптоми “повітряної пастки” (рівень спокійного видиху - експірації
настає через 2-3 дихальних рухи), який виникає після таких інспіраторних
спалахів сприяє розправленню легенів. З іншого боку, на це спрямовані
апнейтичний тип дихання, високий експіраторний опір дихальних шляхів, крик, які
мають місце у більшості новонароджених дітей у перші 30 хвилин життя. Це
означає, що у здорових новонароджених дітей перших хвилин і годин життя існують
особливості фізіології акту дихання, котрі сприяють розправленню легень,
перешкоджають їх спадінню на видиху, але й зникають надалі, що дозволяє
віднести їх до перехідних станів адаптації новонароджених до умов позаутробного
життя.
Дихальні м”язи у немовляти
функціонують дещо інакше, ніж у дорослих. Так, через піддатливість грудної
стінки скорочення діафрагми може спричинити парадоксальне втягнення межреберних
проміжків; у дітей , особливо новонароджених, під час сну, коли тонус
межреберних м”язів знижується, можуть порушуватися дихання і навіть виникати
його параліч.
Органи дихання у дітей різних
вікових груп мають структурні особливості, які в процесі росту і розвитку
дитячого організму змінюються.
Ніс відносно невеликий, носові
ходи вузькі. У новонароджених відсутній нижній носовий хід, він формується на
4-му році життя. Слизова оболонка порожнини носа вкрита миготливим епітелієм,
тонка і ніжна багата на кровоносні судини. Підслизова оболонка бідна на
кавернозну тканину, яка розвивається лише на 8-9 році життя і особливо в період
статевого дозрівання.
Додаткові пазухи носа у ранньому
віці недорозвинуті (гайморова і решітчаста) або відсутні (лобова і клиновидна).
Глотка у дітей раннього віку
вузька і мала. Глоткове лімфоїдне кільце недорозвинене. Найбільшого розвитку
лімфоїдна тканина досягає в 4-10 років, а в 14-15 років відбувається зворотний
розвиток мигдаликів.
Гортань у дітей раннього віку має
лійкоподібну форму, просвіт її вузький, хрящі піддатливі, слизова оболонка
ніжна, тонка, добре васкуляризована. Голосова щілина у дітей до 6-7 років
вузька, голосові зв”язки короткі.
Трахея у перші місяці життя має
лійкоподібну форму і вузький просвіт. Хрящі її м”які, піддатливі, в них
недостатньо розвинуті еластичні волокна.
Трахея слабко фіксована, слизова
оболонка ніжна, суховата ,добре васкуляризована.
Бронхи вузькі, хрящі їх м”які,
м”язові і еластичні волокна розвинуті слабко, слизова ніжна, суховата, багата
на судини. Правий бронх займає майже вертикальне положення, лівий відходить під
кутом.
Кількість долей, часток,
сегментів у дітей така, як у дорослих, але окремі частки легень у дітей
розвиваються нерівномірно: у дітей 1-го року життя недорозвинена верхня частка
лівої легені, а верхня і середня частки правої легені мають майже однакові
розміри (до 2 років). Міжчасткові щілини у дітей погано виражені, тому в
патології дітей молодшого віку відсутні (як правило) міжчасткові плеврити і запальний
процес (в разі виникнення) має дифузний характер.
У дітей раннього віку сегменти
легень відокремлені один від одного вузькими борозенками, що містять пухку
сполучну тканину. Часто сегменти (2,4,5 і 6 у лівій легені) повністю
відокремлені від інших і легеня має вигляд багаточасткової. Саме тому у дітей
перших років життя можливі сегментарні пневмонії.
Анатомічні особливості будови
бронхіального дерева (довжина і ширина окремих бронхів, кути відходження) у
дітей раннього віку створюють неоднакові умови для дренажу бронхів, їх аерації
та евакуації секрету. Тому у дітей нерідко виникають запальні процеси у певних
сегментах (4,5,6 сегментах лівої легені, 2 й 10 сегментах обох легень).
Корені легень у дітей мають
багато кровоносних і лімфатичних судин, лімфатичних вузлів, що зумовлює
виникнення бронхоаденитів. Корінь правої легені розташований вище, ніж лівої.
Альвеоли у дітей раннього віку
однокамерні, альвеолярні ходи широкі, розміри альвеол у 4 рази менші, ніж у
дорослих, їх загальна кількість - в 10-12 разів менша. Процес утворення нових
альвеол найінтенсивніший в перші 2 роки життя і закінчується він у 8 років. В
легенях переважає пухка сполучна тканина, еластичний каркас розвинений слабо.
Зазначені структурні особливості
органів дихання визначають функціональні можливості системи дихання у дітей
різного віку, показники зовнішнього дихання (обмін газів між зовнішнім
середовищем і альвеолами) і внутрішнього (клітинне) дихання.
Дихання у дітей часте і
поверхневе. Частота дихання з віком зменшується: у новонароджених - 40-60 за 1
хв., в 6 міс. - 35-40 за 1 хв., в 1 рік - 30-35 за 1 хв., у 5 років - 25, у 10
років -20, старше 10 років - 18-16 за 1 хв.
Тип дихання на першому році
діафрагмальний , з 2 років - змішаний, з 7-9 років у дівчаток переважає грудний,
у хлопчиків - черевний тип дихання. При народженні дихальний об”єм складає
15-20 мл. З віком одночасно із зменшенням ЧД збільшується дихальний об”єм: в 1
рік - 60 мл, в 5 років - 150 мл, в 12 років - 200 мл, у дорослих приблизно
500мл. Хвилинний об”єм дихання (ХОД) з віком збільшується: у новонароджених
становить 600-700 мл, у дорослих-6-9л.
Життєва ємність легень (кількість
повітря, що максимально видихається після максимального вдоху), може бути
визначена у дітей з 5-6 років за допомогою спірометра. У хлопчиків ЖЄЛ більша,
ніж у дівчаток, особливо в пубертальному періоді. З віком зростає від 400-500
мл в 4-5 років до 3000-5000 у дорослих.
Помітні зміни відбуваються в
системі дихання в період старіння, особливо після 60 років. Різко обмежується
легенева вентиляція внаслідок дегенеративно-дистрофічних змін
кістково-м”язового скелета грудної клітки, остеохондрозу хребта, кальцінозу
хрящів, переродження м”язових волокон. У стінках бронхів атрофується м”язевий
шар і з”являються лімфоїдні інфільтрати. Скупчення слизу звужує просвіт бронхів
і утруднює їх дренажну функцію, що створює передумови для патологічних
процесів. Деградація еластичних волокон і ущільнення колагену зменшують
розтяжність бронхів і збільшується мертвий простір (об”єм дихальних шляхів),
з”являються ділянки ателектазу.
Дихальний об”єм і життєва ємкість
стають меншими, а вентиляція різних відділів легень - нерівномірною.
Внаслідок фіброзу артеріол і
венул сповільнюється кровообіг у мікроциркуляторному руслі малого кола.
Утруднюється дифузія газів через потовщені альвеолярні стінки. У віці понад 65
років зменшується здатність реагувати гіпервентиляцією на гіпоксію.
Дихання регулюється дихальним
центром, до якого надходять рефлекторні подразнення від гілок блукаючого нерва.
Збудливість дихального центру регулюється корою головного мозку і ступенем
насичення крові вуглекислотою.
У новонароджених і дітей першого
року життя ритм дихання нестійкий, що пов”язано з незавершеним розвитком
дихального центру. З віком кіркова регуляція дихання вдосконалюється.
Функції дихальної системи
·
Постачання організму киснем
·
Виділення з організму вуглекислоти
·
Розподіл повітря для обміну газів
Стадії ембріогенезу легень:
·
1)Залозиста – 4 - 16 тиждень внутрішньоутробного розвитку.
·
2)Реканалізації - 16-24 тиждень внутрішньоутробного розвитку.
·
3)Альвеолярна - 24 - 40 тиждень внутрішньоутробного розвитку.
·
4)Постнатальна - від моменту народження до заключного формування
легень (в цілому до 8-12 років).
Морфологічні особливості
органів дихання
·
Верхні дихальні шляхи у дітей раннього віку є морфологічно
незавершеними;
·
Недорозвиток лицевої частини черепа обумовлює відносно малі
розміри носа;
·
Вузькі носові ходи;
·
Нижній носовий хід відсутній у дітей грудного віку; завершення
формування нижнього носового ходу припадає на 4-й рік життя;
·
З розширенням носових ходів інтенсивно розвиваються хоани;
·
Слизова оболонка носа покрита миготливим епітелієм; вона тонка,ніжна,має густу сітку кровоносних судин;
·
Підслизовий шар містить мало кавернозної тканини,тому у дітей
раннього віку рідко бувають носові кровотечі; збільшення маси кавернозної
тканини спостерігається у 8-9 років життя та у період статевого дозрівання;
тому саме в цьому періоді найбільш часті носові кровотечі;
·
багата васкуляризація та вузький простір носових ходів сприяє
швидкому розвитку набряку слизової оболонки , що викликає звуження носових
ходів;
·
завдяки цьому у дітей грудного віку навіть при звичайному риніті
спостерігається утруднене носове дихання, яке заважає смоктанню грудей,може
спричинити розвиток дихальної недостатності;
·
Додаткові пазухи носа у дітей раннього віку розвинені недостатньо;
·
-верхньощелепна (гайморова) пазуха розвивається на 3-му, а решітчаста
(етмоїдальна) – на 6-му місяцях внутрішньоутробного періоду, але у новонароджених дітей
вони мають дуже малі розміри і недостатньо розвинуті;
·
При рентгенологічному дослідженні ці пазухи можна виявити у дітей
з 3-місячного віку;
·
Завершення формування гайморової та решітчастої пазух припадає на
вік 15-20 років
·
Лобна (фронтальна) і клиноподібна пазухи у дітей раннього віку
відсутні; їх розвиток найбільш інтенсивно проходить у 7-ми річному віці і
завершується до 15-20 років;
·
Клінічні значення: у
зв’язку з недостатнім розвитком додаткових пазух у дітей раннього віку не
спостерігається поширення запального процесу з носа та носоглотки на лобну та
основну пазухи;
·
Рідкі випадки гаймориту та фронтиту
·
Часто спостерігаються синусопатії - зменшення вмісту повітря в
пазухах після перенесеного запалення верхніх дихальних шляхі
Глотка має наступні
особливості:
·
Глотка має наступні особливості:
·
-у дітей раннього віку відносно коротка і вузька;
·
-слухова труба , яка з’єднує носову частину глотки з барабанною
перетинкою, коротка,широка і пряма .
·
Клінічне значення:це сприяє легкому занесенню інфекції з носової
частини глотки до порожнини середнього вуха і частому розвитку отитів у дітей
при захворюванні верхніх дихальних шляхів.
·
Лімфоїдне кільце горла(Пирогова-Вальдейєра) утворене 6
мигдаликами, слабко розвинені крипти та судини.
·
Клінічне значення:у
дітей 1-го року життя практично не буває ангін.
·
Найбільш інтенсивно лімфоїдна тканина розвивається у віці 4-10
років.
·
Клінічне значення : у даному віці найбільш часто спостерігається
гіпертрофія глоткового мигдалика, який може перекривати задні носові отвори
(хоани), що утруднює носове дихання і формує “аденоїдний” вираз обличчя (широке
перенісся, носовий тембр голосу, постійно відкритий рот, храп під час сну
Особливості гортані
·
Лійкоподібна форма
·
Вузький просвіт
·
Ніжні та податливі хрящі
·
Відносно коротка
Особливості гортані
·
Слизова оболонка тонка, ніжна, багата на кровоносні судини
·
Голосова щілина у дітей до 6-7-річного віку вузька
·
Голосові зв’язки короткі
·
Клінічне значення:частий
розвиток у дітей стенозу гортані (крупу) навіть при незначному запаленні
слизової оболонк
Особливості трахеї:
·
Вузький просвіт
·
Лійкоподібна форма
·
Ніжна слизова оболонка
·
Багата васкуляризація
·
Слабкий розвиток слизистих залоз
·
Клінічне значення:
слизова оболонка легко втягується в патологічний процес запального характеру,
що проявляється крупом.
·
Верхній кінець трахеї у новонароджених дітей розташований на рівні
IV шийного хребця і з віком поступово опускається до рівня VII шийного хребця
(як у дорослих).
·
У новонароджених дітей трахея складається з 12-20 хрящових
напівкілець, кількість яких є сталою на протязі житт
·
Хрящові півкільця м’які та податливі
·
В хрящових півкільцях недостатньо розвинені еластичні волокна
·
Перетинчаста частина трахеї у дітей раннього віку досить значна і
становить 1/3 від її периметра (у дітей старшого віку – 1/5
Особливості бронхів у дітей:
·
До моменту народження у дітей бронхіальне дерево спрямоване і в
процесі росту кількість розгалужень не змінюється;
·
Біфуркація у новонароджених знаходиться вище,
ніж у дорослих (на рівні III грудного хребця у порівнянні з V грудним хребцем).
·
Правий бронх є безпосереднім продовженням трахеї і проходить майже
вертикально
Бронхіальне дерево
·
Клінічне значення: у
90% випадків сторонні тіла, які потрапляють у дихальні шляхи дитини попадають
саме у правий бронх;
·
Лівий бронх відходить під кутом 90 градусів;
·
Хрящі бронхів дуже еластичні, м’які, пружні, легко зміщуються.
·
У стінці бронхів новонароджених і дітей перших місяців життя
переважає внутрішній шар
Слизова оболонка пухка,
добре васкуляризована;
·
Слизова оболонка пухка, добре васкуляризована;
·
У слизовій оболонці бронхів недостатньо розвинуті слизові залози
(клінічне значення – відносна сухість,недостатня зволоженість повітря, що
проходить через бронхи).
·
М’язова та еластична тканина бронхів розвинена слабо.
·
Слабкий розвиток м’язів та миготливого епітелію
·
Незакінчена мієлінізація n. vagus та недорозвиток дихальної
мускулатури
Клінічне значення – недостатня моторика бронхів призводить до недостатньої
дренажної та очисної функції бронхіального дерева,закупорки просвіту дрібних
бронхів інфікованим слизом;сприяють спадінням (ателектазам) легеневої тканини
та її інфікуванню, слабкості кашльового поштовху у дітей раннього віку.
Особливості легень у дітей
·
Окремі частки легень розвиваються нерівномірно
·
У дітей 1-го року життя недорозвинена верхня частка лівої легені
·
Верхня і середня частки правої легені мають майже одинакові
розміри
·
У 2-річному віці співвідношення окремих часток відповідають дорос
·
Термінальні бронхи легень у новонароджених закінчуються не
альвеолами, а мішечками, з країв яких формуються нові альвеоли.
·
У новонароджених дітей кількість ацинусів в три рази менша,
ніж у дорослих.
·
Міжчасткові щілини у дітей раннього віку не виражені клінічне
значення – 1) дифузний (поширений ) характер патології; 2)відсутність
міжчасткових плевритів ;
·
Сегментарна структура легень у дітей така ж як у дорослих (по 10
сегментів у кожній легені).
·
У новонароджених та дітей грудного віку дихання неритмічне;
·
Переважає діафрагмальний тип дихання; з 6 років у дівчаток починає
переважати грудний тип дихання, а у хлопчиків – черевний тип дихання
·
У новонароджених, особливо у недоношених дітей,
спостерігається апное (зупинка дихання, що триває 5-10 сек.) та нестійкість
ритму дихання.
·
Це обумовлено незавершеною диференціацією дихального центру та
його гіпоксією(клінічне значення:при кисневій терапії вони проходять
·
При народженні об’єм дихання незначний, він складає 15-20мл, в цей
період організм забезпечується киснем за рахунок збільшення частоти дихальних
рухів.
·
З віком дихальний об’єм зростає;
·
В 1 рік – 60-80 мл, в 5 років – 150мл, в 12 років – 200 – 250 мл.
Вікові зміни грудної клітки
і бронхів
·
Деформується грудна клітка, вона стає бочкоподібною, з однаковими
розмірами з боків і в передньо-задньому напрямку, зменшується
її рухомість, що погіршує вентиляцію легень.
·
Відбуваються зміни в повітроносних шляхах. У просвітах бронхів міститься
слиз, злущений епітелій, які призводять до їх звуження. У стінці бронхів
атрофується м'язовий шар, волокнисті елементи. Утворюються здуття — випинання
бронхів і нерівномірне звуження їх просвіту. Відбувається атрофія бронхового
епітелію, залоз, послаблюється перистальтика бронхів, знижується кашльовий
рефлекс, порушується дренажна функція.
Вікові зміни в легеневій
тканині:
·
дегенерація колагенових волокон, утворення поперечних зв'язок між
колагеновими волокнами, які зменшують їх здатність розтягуватися.
·
У легеневих артеріях відбувається фіброз, збільшується кількість
колагенових і зменшується кількість еластичних волокон
·
З віком змінюються і капіляри, в яких з'являється жироподібна
зернистість, вони стають ламкими, порушується проникність, зменшується
кількість капілярів, які функціонують. Поряд зі зменшенням серцевого викиду ці
зміни призводять до зменшення кровонаповнення легень. Зменшується дихальний
об'єм (ДО) та життєва ємкість легень (ЖЄЛ). Але з віком збільшується залишковий
об'єм, що пов'язано з втратою еластичності. Це призводить до порушення
газообміну.
·
З віком максимальна вентиляція легень зменшується, тому легко
виникає задишка. В умовах спокою газообмін підтримується та компенсується
збільшенням частоти дихання, але пристосувальні механізми з віком знижуються.
Відбувається порушення розподілу вдихуваного повітря через неоднаковий опір у
бронхових шляхах, різний ступінь втрати еластичності елементів, наявність
ателектазів
·
Отже, відбуваються виражені морфологічні
зміни, які проявляються такими показниками:
·
нерівномірністю вентиляції легень;
·
дискоординацією вентиляції та кровотоку в легенях;
·
збільшенням анатомічного шунтування;
·
зменшенням альвеоло-капілярної дифузії кисню.
·
Тому в людей віком 40—70 років часто зустрічаються такі
захворювання, як гострий і хронічний бронхіт, пневмонія, рак легень.
Література: Основна:
1.Тарасюк В.С.Ріст і розвиток людини.-К.:Здоров’я,2002.с122-138
2.Тарасюк В.С.Ріст і розвиток
людини.-К.:Медицина,2008.с131-148
Додаткова:
1.Анатомія та фізіологія з патологією /за ред..
ФедонюкаЯ.І., БіликаЛ.С.,МикулиН.Х.-Тернопіль:Укрмедкнига,2002-680с.
Коментарі
Дописати коментар