Возрастные особенности дыхательной системы. Особенности дыхания у детей и подростков

Карагандинский Государственный Медицинский Университет

Кафедра гистологии

Возрастные особенности дыхательной системы у новорожденных и детей

Выполнила: ст. гр. 3-072 ОМФ

Якупова А.А

Караганда 2014

Введение

В каждой клетке осуществляются процессы, в ходе которых происходит освобождение энергии, используемой на различные виды жизнедеятельности организма. Сокращения мышечных волокон, проведение нервных импульсов нейронами, выделение секретов железистыми клетками, процессы клеточного деления - все эти и многие другие жизненные отправления клеток совершаются благодаря той энергии, которая освобождается при процессах, называемых тканевым дыханием.

При дыхании клетки поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Это внешние проявления сложных процессов, совершающихся в клетках при дыхании. Как же обеспечивается постоянное поступление кислорода к клеткам и удаление угнетающего их деятельность углекислого газа? Это происходит в процессе внешнего дыхания.

Кислород из внешней среды поступает в легкие. Там, как уже известно, происходит превращение венозной крови в артериальную. Артериальная кровь, текущая по капиллярам большого круга кровообращения, отдает кислород через тканевую жидкость клеткам, которые омываются ею, а углекислый газ, выделяемый клетками, поступает в кровь. Отдача углекислого газа кровью в атмосферный воздух также совершается в легких.

Прекращение поступления кислорода к клеткам хотя бы на очень короткое время приводит к их гибели. Вот почему непрестанное поступление этого газа из окружающей среды - необходимое условие жизни организма. В самом деле, без пищи человек может прожить несколько недель, без воды - несколько суток, а без кислорода - всего 5- 9 мин.

Итак, работу дыхательной системы можно разделить на два основных этапа:

Первый - это проведение воздуха по верхним дыхательным путям (носу, носоглотке, гортани, трахее и бронхам) к легким, где в альвеолах осуществляется газообмен между воздухом и кровью.

Второй - собственно газообмен.

Дыхательная система новорожденных детей, как и другие органы и системы, имеет целый ряд возрастных особенностей. Эти особенности, с одной стороны, обеспечивают необходимый для новорожденного режим работы системы дыхания, а с другой - обусловливают предрасположенность к осложнениям, характерным только для этого возраста.

Цель моей работы рассказать о строении органов данной системы и возрастных особенностях связанных с её изучением.

Актуальность темы в том, что органы дыхания, осуществляющие постоянный обмен газами между организмом и окружающей средой, являются одной из важнейших жизнеобеспечивающих систем в человеческом организме. Непрерывное поступление в кровь кислорода, также как и постоянное выделение из крови углекислот газа, - основная функция дыхательной системы, без которой немыслима жизнь любого живого организма на Земле...

Различные элементы системы дыхания в процессе онтогенеза претерпевают значительные изменения. Они касаются дыхательной функции крови, строения грудной клетки, взаимного расположения органов брюшной и грудной полостей, строения самих легких, принципиального отличия механизмов внешнего дыхания в пре- и постнатальном периодах развития организма.

Особенности строения и развития дыхательной системы в анте- и постнатальном периодах

Развитие дыхательной системы начинается на 3-й неделе эмбрионального развития. На вентральной стенке переднего отдела I кишки (снутри - материал прехордальной пластинки, средний слой - мезенхима, снаружи - висцеральный листок спланхнотомов) образуется слепое выпячивание. Это выпячивание растет параллельно I кишке, затем слепой конец этого выпячивания начинает дихотомически разветвляться. Из материала прехордальной пластинки образуются: эпителий респираторной части и воздухоносных путей, эпителий желез в стенках воздухоносных путей; из окружающей мезенхимы образуются соединительнотканные элементы и гладкомышечные клетки; из висцеральных листков спланхнотомов - висцеральный листок плевры.

К моменту рождения ребенка морфологическое строение органов дыхания еще несовершенно, с чем связаны и функциональные особенности дыхания. Интенсивный рост и дифференцировка их 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 морфологического строения у детей первых лет жизни являются:

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

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

) мягкость и податливость хрящевого каркаса нижних отделов дыхательных путей, отсутствие в них и в 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).

У детей раннего возраста нос и носоглоточное пространство малых размеров, короткие, уплощенные из-за недостаточного развития лицевого скелета. Высота полости носа около 17,5 мм. Носовые раковины относительно толстые, носовые ходы развиты слабо. Нижняя носовая раковина касается дна полости носа. Общий носовой ход остается свободным, хоаны низкие. К 6 месяцам жизни высота полости носа увеличивается до 22 мм и формируется средний носовой ход, к 2 годам формируется нижний, после 2 лет - верхний носовой ход. К 10 годам полость носа увеличивается в длину в 1,5 раза, а к 20 годам - в 2 раза, по сравнению с новорожденным. Из околоносовых пазух у новорожденного имеется только верхнечелюстная, она развита слабо. Остальные пазухи начинают формироваться после рождения. Лобная пазуха появляется на 2-м году жизни, клиновидная - к 3 годам, ячейки решетчатой кости - к 3-6 годам. К 8-9 годам верхнечелюстная пазуха занимает почти все тело кости. Лобная пазуха к 5 годам имеет размеры горошины. Размеры клиновидной пазухи у ребенка 6-8 лет достигают 2-3 мм. Пазухи решетчатой кости в 7-летнем возрасте плотно прилежат друг к другу; к 14 годам по строению они похожи на решетчатые ячейки взрослого человека.

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 микробами, образуются очаги инфекции - аденоидит и хронический тонзиллит. При этом отмечаются частые ангины, ОРВИ, нередко нарушается носовое дыхание, изменяется лицевой скелет и формируется "аденоидное лицо".

Между глоткой и внутренним ухом человека имеется так называемая слуховая (евстахиева) труба, основное значение которой заключается в поддержании постоянства давления во внутреннем ухе. У малышей первых месяцев жизни евстахиева труба отличается тем, что имеет достаточно широкий просвет при относительно малой длине. Это создает предпосылки для более быстрого распространения воспалительного процесса из носо- и/или ротоглотки в полость уха. Именно поэтому отиты чаще случаются у детей раннего возраста, у дошкольников и школьников вероятность их возникновения уже меньше.

Еще одной важной и интересной особенностью строения органов дыхания у младенцев является то, что у них отсутствуют придаточные пазухи носа (они начинают формироваться только к 3 годам), поэтому у детей раннего возраста никогда не бывает ни гайморита, ни фронтита.

Гортань у новорожденного короткая, широкая, воронкообразная, располагается выше, чем у взрослого человека (на уровне II-IV позвонков). У детей первых месяцев жизни гортань чаще воронкообразная, в более старшем возрасте преобладают цилиндрическая и коническая формы. Пластинки щитовидного хряща располагаются под тупым углом друг к другу. Выступ гортани отсутствует. Вследствие высокого расположения гортани у новорожденных и детей грудного возраста надгортанник находится несколько выше языка корня, поэтому при глотании пищевой комок (жидкость) обходит надгортанник по сторонам от него. В результате ребенок может дышать и глотать (пить) одновременно, что имеет важное значение при акте сосания.

Вход в гортань у новорожденного относительно шире, чем у взрослого.

Преддверие короткое, поэтому голосовая щель находится высоко. Она имеет длину 6,5 мм (в 3 раза короче, чем у взрослого). Голосовая щель заметно увеличивается в первые три года жизни ребенка, а затем - в период полового созревания. Мышцы гортани у новорожденного и в детском возрасте развиты слабо. Гортань быстро растет в течение первых четырех лет жизни ребенка. В период полового созревания (после 10-12 лет) вновь начинается активный рост, который продолжается до 25 лет у мужчин и до 22-23 лет у женщин. Вместе с ростом гортани в детском возрасте она постепенно опускается, расстояние между ее верхним краем и подъязычной костью увеличивается. К 7 годам нижний край гортани находится на уровне верхнего края VI шейного позвонка. Положение, характерное для взрослого человека гортань занимает после 17-20 лет.

Половые различия гортани в раннем возрасте не наблюдаются. В дальнейшем рост гортани у мальчиков идет несколько быстрее, чем у девочек. После 6-7 лет гортань у мальчиков крупнее, чем у девочек того же возраста. В 10-12 лет у мальчиков становится заметным выступ гортани.

Хрящи гортани, тонкие у новорожденного, с возрастом становятся более толстыми, однако долго сохраняют свою гибкость. В пожилом и старческом возрасте в хрящах гортани, кроме надгортанника, откладываются соли кальция. Хрящи окостеневают, становятся хрупкими и ломкими.

Трахея и главные бронхи у новорожденного короткие. Длина трахеи составляет 3,2-4,5 см, ширина просвета в средней части - около 0,8 см. Перепончатая стенка трахеи относительно широкая, хрящи трахеи развиты слабо, тонкие, мягкие.

После рождения трахея быстро растет в течение первых 6 мес, затем рост ее замедляется и.вновь ускоряется в период полового созревания и в юношеском возрасте (12-22 года). К 3-4 годам жизни ребенка ширина просвета трахеи увеличивается в 2 раза. Трахея у ребенка 10-12 лет вдвое длиннее, чем у новорожденного, а к 20-25 годам длина ее утраивается.

Слизистая оболочка стенки трахеи у новорожденного тонкая, нежная; железы развиты слабо. У ребенка 1-2 лет верхний край трахеи располагается на уровне IV-V шейных позвонков, в 5-6 лет - кпереди от V-VI позвонков, а в подростковом возрасте - на уровне V шейного позвонка. Бифуркация трахеи к 7 годам жизни ребенка находится кпереди отIV-V грудных позвонков, а после 7 лет постепенно устанавливается на уровне V грудного позвонка, как у взрослого человека.

К моменту рождения бронхиальное дерево сформировано. На 1-м году жизни наблюдается его интенсивный рост (размеры долевых бронхов увеличиваются в 2 раза, а главных - в 1,5 раза). В период полового созревания рост бронхиального дерева снова усиливается. Размеры всех его частей (бронхов) к 20 годам увеличивается в 3,5-4 раза (по сравнению с бронхиальным деревом новорожденного). У людей 40-45 лет бронхиальное дерево имеет наибольшие размеры. Возрастная инволюция бронхов начинается после 50 лет. В пожилом и старческом возрасте длина и диаметры просвета многих сегментарных бронхов немного уменьшаются, иногда появляются четкообразные выпячивания их стенок. Как следует из изложенного, основной функциональной особенностью бронхиального дерева маленького ребенка является недостаточное выполнение дренажной, очистительной функции.

Легкие новорожденного развиты недостаточно хорошо, неправильной конусовидной формы; верхние доли относительно небольших размеров. Средняя доля правого легкого по размерам равна верхней доли, а нижняя сравнительно большая. Масса обоих легких у новорожденного составляет 57 г (от 39 до 70 г), объем - 67 см3. Плотность легкого дышавшего ребенка составляет 0,490. Рождается ребенок с легкими, альвеолы которых практически полностью заполнены амниотической жидкостью (околоплодными водами). Жидкость эта стерильна и в течение первых двух часов жизни постепенно выделяется из дыхательных путей, благодаря чему воздушность легочной ткани повышается. Этому способствует и то, что на протяжении первых часов жизни новорожденный ребенок обычно продолжительное время кричит, совершая глубокие вдохи. Но, тем не менее, развитие легочной ткани продолжается на протяжении всего периода раннего детства.

К моменту рождения количество долей, сегментов в основном соответствуют количеству этих образований у взрослых. До рождения альвеолы легких остаются в спавшемся состоянии, выстланы кубическим или низкопризматическим эпителием (т.е. стенка толстая), заполонены тканевой жидкостью с примесью амниотической жидкости. При первом вдохе или крике ребенка после рождения альвеолы расправляются, заполняются воздухом, стенка альвеол растягивается - эпителий становится плоским. У мертворожденного ребенка альвеолы остаются в спавшемся состоянии, под микроскопом эпителий легочных альвеол кубический или низкопризматический (если кусочек легких бросить в воду - они тонут).
Дальнейшее развитие дыхательной системы обуслолено увеличением количества и объема альвеол, удлиннением воздухопроводящих путей. Объем легких к 8 годам увеличивается по сравнениению с новорожденным в 8 раз, к 12 годам - в 10 раз. С 12 летнего возраста легкие по внешнему и внутренному строению близки к таковым у взрослых, но медленное развитие дыхательной системы продолжается до 20-24 летнего возраста. В период от 25 до 40 лет строение легочных ацинусов практически не меняется. После 40 лет начинается постепенное старение легочной ткани. Легочные альвеолы становятся крупнее, часть межалъвеолярных перегородок исчезает. В процессе роста и развития легких после рождения их объем увеличивается: в течение 1-го года - в 4 раза, к 8 годам - в 8 раз, к 12 годам - в 10 раз, к 20 годам - в 20 раз (по сравнению с объемом легких новорожденного). Легкие плода не являются органом внешнего дыхания, однако они не бывают спавшимися. Альвеолы и бронхи их заполнены жидкостью, которая секретируется преимущественно альвеолоцитами II типа. Смешивания легочной и амниотической жидкостей не происходит, так как узкая голосовая щель закрыта. Наличие жидкости в легком способствует его развитию, так как оно находится в расправленном состоянии, хотя и не в такой степени, как в постнатальном периоде. Внутренняя поверхность альвеол начинает покрываться сурфактантом в основном после 6 месяцев внутриутробного развития.

Внешнее дыхание плода, т. е. газообмен между кровью организма и окружающей средой, осуществляется с помощью плаценты, к которой по пупочным артериям поступает смешанная кровь из брюшной аорты. В плаценте осуществляется газообмен между кровью плода и кровью матери: О2 поступает из крови матери в кровь плода, а СО2 - из крови плода в кровь матери, т. е. плацента является органом внешнего дыхания плода весь внутриутробный период развития. В плаценте не происходит выравнивания напряжений О2 и СО2, как при легочном дыхании, что объясняется большой толщиной плацентарной мембраны, в 5-10 раз превышающей толщину легочной мембраны.

трахея дыхательный орган бронхи

Заключение

Человек может обойтись без пищи несколько недель, без воды - несколько суток, без воздуха - всего несколько минут. Питательные вещества в организме запасаются, как и вода, запас же свежего воздуха ограничен объемом легких <#"justify">Список использованной литературы

1.Гистология, эмбриология, цитология: учебник / Ю. И. Афанасьев, Н. А. Юрина, Е. Ф. Котовский и др.. - 6-е изд., перераб. и доп. - 2012.

2.Гистология, эмбриология, цитология: учебник для вузов / Под ред. Э.Г. Улумбекова, Ю.А. Челышева - 3-е изд., - 2009.

.Самусев Р.П. Атлас по цитологии, гистологии и эмбриологии. : учебное пособие для студентов высших медицинских учебных заведенгий / Р.П. Самусев, Г.И. Пупышева, А.В. Смирнов. Под ред. Р.П. Самусева. - М. : Изд. Дом «ОНИКС21век»: Изд. «Мир и образование», 2004.

.Гистология. Под ред. Э.Г. Улумбекова. 2-е изд. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2001. Кузнецов С.Л. Лекции по гистологии, цитологии и эмбриологии. - М. : МИА, 2004.

.Гистология. Учебник для студентов мед. Вузов. Под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной. 5-е изд. - М. : Медицина, 1999.

.Гистология, цитология и эмбриология. Атлас: учебное пособие. О.В. Волкова, Ю.К. Елецкий, Т.К. Дубова и др. Под ред. О.В. Волковой. - М. : Медицина, 1996.

Дыхание плода . Дыхательные движения у плода возникают задолго до рождения. Стимулом для их возникновения является уменьшение содержания кислорода в крови плода.

Дыхательные движения плода заключаются в небольшом расширении грудной клетки, которое сменяется более длительным спадением, а затем еще более длительной паузой. При вдохе легкие не расправляются, а только возникает небольшое отрицательное давление в плевральной щели, которое отсутствует в момент спадения грудной клетки. Значение дыхательных движений плода заключается в том, что они способствуют увеличению скорости движения крови по сосудам и ее притоку к сердцу. А это приводит к улучшению кровоснабжения плода и снабжения тканей кислородом. Кроме того, дыхательные движения плода рассматриваются как форма тренировки функции легких.

Дыхание новорожденного. Возникновение первого вдоха новорожденного обусловлено рядом причин. После перевязки пупочного канатика у новорожденного прекращается плацентарный обмен газов между кровью плода и матери. Это приводит к увеличению содержания в крови углекислого газа, раздражающего клетки дыхательного центра и вызывающего возникновение ритмического дыхания.

Причиной возникновения первого вдоха новорожденного является изменение условий его существования. Действие различных факторов внешней среды на все рецепторы поверхности тела становится тем раздражителем, который рефлекторно способствует возникновению вдоха. Особенно мощным фактором является раздражение кожных рецепторов.

Первый вдох новорожденного особенно труден. При его осуществлении преодолевается упругость легочной ткани, которая увеличена за счет сил поверхностного натяжения стенок спавшихся альвеол и бронхов. Уменьшению сил поверхностного натяжения способствует образовавшийся в альвеолах сурфактант . Считают, что для растяжения легких необходимо определенное изменение формы грудной клетки с возрастом, соответствие силы сокращения дыхательных мышц и растяжимости легочной ткани. Если мышцы слабы, растяжения легких не произойдет, и дыхательные движения не возникнут.

После возникновения первых 1 – 3 дыхательных движений легкие полностью расправляются и равномерно наполняются воздухом. Во время первого вдоха давление воздуха в легких становится равным атмосферному и легкие растягиваются до такой степени, что листки висцеральной и париетальной плевры соприкасаются между собой.

Грудная клетка растет быстрее, чем легкие, поэтому в плевральной полости возникает отрицательное давление, и создаются условия для постоянного растяжения легких. Создание отрицательного давления в плевральной полости и поддержание его на постоянном уровне зависит и от свойств плевральной ткани. Она обладает высокой всасывательной способностью. Поэтому газ, введенный в плевральную полость и уменьшивший в ней отрицательное давление, быстро всасывается, и отрицательное давление в ней снова восстанавливается.

Механизм акта дыхания у новорожденного. Особенности дыхания ребенка связаны со строением и развитием его грудной клетки. У новорожденного грудная клетка имеет пирамидальную форму, к 3 годам она становится конусообразной, а к 12 годам – почти такой же, как и у взрослого. Верхние ребра, рукоятка грудины, ключицы и весь плечевой пояс у новорожденного расположены высоко. Все ребра лежат почти горизонтально, дыхательная мускулатура слаба. В связи с таким строением грудная клетка принимает незначительное участие в акте дыхания. Оно осуществляется в основном за счет опускания диафрагмы.

У новорожденных эластичная диафрагма, ее сухожильная часть занимает малую площадь, а мышечная – большую. По мере развития мышечная часть диафрагмы увеличивается еще больше. Она начинает атрофироваться с 60-летнего возраста, и взамен ее увеличивается сухожильная часть.

Поскольку у грудных детей в основном диафрагмальное дыхание, то во время вдоха должно преодолеваться сопротивление внутренних органов, находящихся в брюшной полости. Кроме того, при дыхании приходится преодолевать упругость легочной ткани, которая у новорожденных еще велика и уменьшается с возрастом. Приходится преодолевать также бронхиальное сопротивление, которое у детей значительно больше, чем у взрослых. А поэтому работа, затрачиваемая на дыхание, у детей значительно больше по сравнению со взрослыми.

Изменение с возрастом типа дыхания. Диафрагмальное дыхание сохраняется вплоть до второй половины первого года жизни. По мере роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. При этом у грудных детей наступает смешанное дыхание (грудобрюшное), причем более сильная подвижность грудной клетки наблюдаются в ее нижних отделах. В связи с развитием плечевого пояса (3 – 7 лет) начинает преобладать грудное дыхание. С 8 – 10 лет возникают половые различия в типе дыхания: у мальчиков устанавливается преимущественно диафрагмальный тип дыхания, а у девочек – грудной.

Изменение с возрастом ритма и частоты дыхания. У новорожденных и грудных детей дыхание аритмичное. Аритмичность выражается в том, что глубокое дыхание сменяется поверхностным, паузы между вдохами и выдохами неравномерны. Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен 0,5 – 0,6 с (у взрослых – 0,98 – 2,82 с), а выдох – 0,7 – 1 с (у взрослых – от 1,62 до 5,75 с). Уже с момента рождения устанавливается такое же, как и у взрослых, соотношение между вдохом и выдохом: вдох короче выдоха.

Частота дыхательных движений у детей уменьшается с возрастом. У плода она колеблется в пределах 46 – 64 в минуту. До 8 лет частота дыханий (ЧД) у мальчиков больше, чем у девочек. К периоду полового созревания ЧД у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется в течение всей жизни. К 14 – 15-летнему возрасту ч. д. приближается к величине у взрослого человека.

Частота дыхания у детей значительно больше, чем у взрослых, изменяется под влиянием различных воздействий. Она увеличивается при психическом возбуждении, небольших физических упражнениях, незначительном повышении температуры тела и среды.

Изменение с возрастом величины дыхательного и минутного объемов легких, их жизненной емкости. Жизненная емкость легких, дыхательный и минутный объемы у детей с возрастом постепенно увеличиваются в связи с ростом и развитием грудной клетки и легких.

У новорожденного ребенка легкие малоэластичны и относительно велики. Во время вдоха их объем увеличивается незначительно, всего на 10 – 15 мм. Обеспечение организма ребенка кислородом происходит за счет увеличения частоты дыхания. Дыхательный объем легких увеличивается с возрастом вместе с уменьшением частоты дыхания.

С возрастом абсолютная величина МОД увеличивается, но относительный МОД (отношение МОД к массе тела) уменьшается. У новорожденных и детей первого года жизни он в два раза больше, чем у взрослых. Это связано с тем, что у детей при одинаковом относительном дыхательном объеме частота дыханий в несколько раз больше, чем у взрослых. В связи с этим легочная вентиляция на 1 кг массы тела у детей больше (у новорожденных она равна 400 мл, в 5 – 6-летнем возрасте она составляет 210, в 7-летнем – 160, в 8 – 10-летнем – 150, 11 – 13-летнем – 130 – 145, 14-летних – 125, а у 15 – 17-летних – 110). Благодаря этому обеспечивается большая потребность растущего организма в О 2 .

Величина ЖЕЛ увеличивается с возрастом в связи с ростом грудной клетки и легких. У ребенка 5 – 6 лет она равна 710-800 мл, в 14 – 16 лет – 2500 – 2600 мл. С 18 до 25 лет жизненная емкость легких является максимальной, а после 35 – 40 лет уменьшается. Величина жизненной емкости легких колеблется в зависимости от возраста, роста, типа дыхания, пола (у девочек на 100 – 200 мл меньше, чем у мальчиков).

У детей при физической работе дыхание изменяется своеобразно. Во время нагрузки увеличивается ЧД и почти не меняется ДО. Такое дыхание неэкономно и не может обеспечить длительное выполнение работы. Легочная вентиляция у детей при выполнении физической работы увеличивается в 2 – 7 раз, а при больших нагрузках (беге на средние дистанции) почти в 20 раз. У девочек при выполнении максимальной работы потребление кислорода меньше, чем у мальчиков, особенно в 8 – 9 лет и в 16 – 18. Все это следует учитывать при занятиях физическим трудом и спортом с детьми различного возраста.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования Республики Коми

«ВОРКУТИНСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Специальность 050744.52 Дошкольное образование

Профессиональный модуль П.00. Профессиональный цикл

Междисциплинарный курс ОП.03. Возрастная анатомия, физиология и гигиена

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Тема: Возрастные особенности органов дыхания

Выполнил:

студент группы 120-В

Чеботар Е.М.

Преподаватель:

Цыганова Г.А.

Воркута 2013

1. Характеристика строения органов дыхания

Возрастные особенности дыхания ребёнка

Гигиенические требования к организации воздушного режима в дошкольных учреждениях

1. Характеристика строения органов дыхания

Органы дыхания - совокупность органов обеспечивающих функцию внешнего дыхания человека (газообмен между атмосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения кровью). Их функция - обеспечение тканей кислородом, необходимым для обменных процессов, и выведение из организма углекислого газа (диоксида углерода).

)внешнее дыхание, или вентиляция легких - обмен газов между альвеолами легких и атмосферным воздухом;

)обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью;

)транспорт газов кровью, т.е процесс переноса кислорода от легких к тканям т углекислого газа от тканей к легким;

)обмен газов между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей;

)внутреннее дыхание - биологическое окисление в митохондриях клетки.

Из других функций дыхательной системы можно отметить:

Участие в процессах терморегуляции . Температура вдыхаемого воздуха в определенной мере влияет на температуру тела. Вместе с выдыхаемым воздухом организм отдает во внешнюю среду тепло.

Участие в процессах выделения . Вместе с выдыхаемым воздухом из организма помимо углекислого газа удаляются пары воды, а также пары некоторых других веществ (этиловый спирт).

Участие в иммунных реакциях . Некоторые клетки легких и дыхательных путей обладают способностью обезвреживать болезнетворные бактерии, вирусы и другие микроорганизмы.

Специфическими функциями дыхательных путей (носоглотки, гортани, трахеи и бронхов) являются:

согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха (в зависимости от температуры окружающего воздуха);

увлажнение вдыхаемого воздуха (для предотвращения высыхания легких);

очищение вдыхаемого воздуха от инородных частиц (пыль).

Органы дыхания человека представлены воздухоносными путями, по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух, и легкими, где происходит обмен газов.(рис.1)

К системе органов дыхания относятся наружный нос, полость носа, глотку, гортань, трахею, бронхи и легкие (рис.2).Все перечисленные органы, кроме легких, являются воздухоносными путями, по которым воздух поступает в главный орган этой системы - в легких. Легкие и легочная паренхима образует дыхательную часть, осуществляющую обмен газов между вдыхаемым воздухом и кровью.

Рис. 1. Строение дыхательной системы

Воздухоносные пути представляют собой последовательно соединенные полости и трубки. Слизистая оболочка воздухоносных путей покрыта мерцательным эпителием. Реснички этих клеток своими движениями изгоняют наружу вместе со слизью попавшие в дыхательные пути инородные частицы.

Рис. 2. Схема строения органов дыхания:

Носовая полость . Начало воздухоносных (дыхательных) путей составляют парные носовые полоски, ведущие в глотку. Они образованы костями и хрящами, составляющими стенки носа, и выстланы слизистой оболочкой. Вдыхаемый воздух, проходя через нос, очищается от частиц пыли согревается. Околоносные пазухи, т.е полости в костях черепа, называемые также придаточными пазухами носа, сообщаются с носовой полостью через небольшие отверстия. Носовая полость имеет костный о хрящевой остов и сплошной перегородкой делится на правую и левую части. Тремя носовыми раковинами она разделена на носовые ходы: верхний, средний и нижний, по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух.(рис. 3)

В слизистой оболочке содержится большое количество приспособлений для обработки вдыхаемого воздуха:

Во-первых, она покрыта мерцательным эпителием, реснички которого способствуют изгонять из носовой полости пыль и инородные предметы.

Во-вторых, слизистая оболочка содержит слизистые железы, которые способствуют увлажнять воздух. Также слизь обладает бактерицидными свойствами, а именно понижает способность бактерий к размножению или их убивает.

Из полости носа вдыхаемый воздух через хоаны попадает в носоглотку, а затем, пройдя через ротовую часть глотки, в гортань. В ротовую часть глотки поступает также воздух при дыхании через рот.

Гортань . Гортань располагается впереди гортанной части глотки на уровне 4 - 5 шейных позвонков о образована хрящами: непарными - щитовидными и перстневидным, парными - черпаловидными, рожковидными и клиновидными. Вход в гортань со стороны глотки закрывает эластичный надгортанник. Внутренняя поверхность гортани выстлана слизистой оболочкой. Впереди гортани располагаются поверхностные мышцы шеи, сзади - глотка, ее гортанная часть. Гортань при помощи мышц и связок подвижно соединена с подъязычной костью.

При глотании и разговоре гортань слегка смещается вверх и вниз. Вверху гортань сообщается с глоткой, внизу переходит в трахею.

Спереди и с боков к гортани прилежит щитовидная железа.

Полость гортани подразделяют на три отдела: верхний, средний и нижний. Верхний суживающийся к низу отдел является преддверием гортани. Средний отдел находится между предвечными (ложными) складками вверху и голосовыми (истинными) складками внизу.

Трахея и бронхи. Трахея, являясь продолжением гортани, начинается на уровне нижнего края 6 шейного позвонка и оканчивается на уровне верхнего края 5 грудного позвонка, где она делится на два бронха - правый и левый. Трахея имеет довольно жесткий скелет в виде 16 - 20 полуколец, не замкнутых сзади и соединенных кольцевыми связками. Задняя стенка трахеи, прилежащая к пищеводу, перепончатая, построена из соединительной ткани, содержит мышечные клетки. Слизистая оболочка трахеи покрыта мерцательным эпителием, имеет много желез и лимфоидных узелков. Трахея делится на два бронха, которые входят в правое и левое легкие. В легких бронхи древовидно ветвятся на более мелкие бронхи, которые входят в легочные дольки и образуют ещё более мелкие дыхательные ветви - бронхиолы. Мельчайшие дыхательные бронхиолы разветвляются на альвеолярные ходы, которые заканчиваются альвеолярными мешочками.

Альвеолы состоят из очень тонкого плоского эпителия, который снаружи окружен сетью мельчайших, тоже тонкостенных, кровеносных сосудов, что облегчает обмен газов.

Легкие. Правое и левое легкие располагаются в грудной полости, справа и слева от сердца. Покрыты легкие оболочкой - плеврой. Плевра образует вокруг каждого легкого замкнутый плевральный мешочек - плевральную полость, содержащую небольшое количество плевральной жидкости. По форме легкое напоминает конус с уплощенной одной стороной, закругленной верхушкой и основанием, обращенным к диафрагме(рис. 4).На уплощенной средостенной стороне находятся ворота легких, через которые в легкое входят главный бронх, легочная артерия, нервы, а выходят из легкого легочные вены и лимфатические сосуды. Бронхи, сосуды, нервы образуют корень легкого.

Каждое легкое разделено на доли бороздами: правое - на три доли, левое - на две. У долей выделяют сегменты. Сегменты делятся на дольки. Концевые бронхиолы делятся в свою очередь на дыхательные бронхиолы. Дыхательные бронхиолы переходят в альвеолярные ходы, на стенках которых имеются альвеолы. Одна концевая бронхиола с ее разветвлениями - бронхиолами, альвеолярными ходами и альвеолами - называется дыхательным деревом или ацинусом (гроздью). Ацинус - структурная единица легкого. В нем происходит газообмен между притекающей по капиллярам кровью и воздухом альвеол.

Одной из причин смены воздуха в легких является изменение объема грудной и плевральной полостей. Легкие пассивно следуют за изменением их объема.

Рис. 4. Строение легких

2. Возрастные особенности дыхания ребёнка

дыхание возрастной гигиенический воздушный

Дыхательные движения плода заключаются в небольшом расширении грудной клетки, которое сменяется более длительным спаданием, а затем еще более длительной паузой. При вдохе легкие не расправляются, а только возникает небольшое отрицательное давление в плевральной щели, которое отсутствует в момент спадания грудной клетки. Значение дыхательных движений плода заключается в том, что они способствуют увеличению скорости движения крови по сосудам и ее притоку к сердцу. А это приводит к улучшению кровоснабжения плода и снабжения тканей кислородом. Кроме того, дыхательные движения плода рассматриваются как форма тренировки функции легких.

Дыхание новорожденного. Возникновение первого вдоха новорожденного обусловлено рядом причин. После перевязки пупочного канатика у новорожденного прекращается плацентарный обмен газов между кровью плода и матери. Это приводит к увеличению содержания в крови углекислого газа, раздражающего клетки дыхательного центра и вызывающего возникновение ритмического дыхания.

Первый вдох новорожденного особенно труден. При его осуществлении преодолевается упругость легочной ткани, которая увеличена за счет сил поверхностного натяжения стенок спавшихся альвеол и бронхов. После возникновения первых 1 - 3 дыхательных движений легкие полностью расправляются и равномерно наполняются воздухом.

Механизм акта дыхания у новорожденного. Особенности дыхания ребенка связаны со строением и развитием его грудной клетки. У новорожденного грудная клетка имеет пирамидальную форму, к 3 годам она становится конусообразной, а к 12 годам - почти такой же, как и у взрослого. У новорожденных эластичная диафрагма, ее сухожильная часть занимает малую площадь, а мышечная - большую. По мере развития мышечная часть диафрагмы увеличивается еще больше. Она начинает атрофироваться с 60-летнего возраста, и взамен ее увеличивается сухожильная часть. Поскольку у грудных детей в основном диафрагмальное дыхание, то во время вдоха должно преодолеваться сопротивление внутренних органов, находящихся в брюшной полости. Кроме того, при дыхании приходится преодолевать упругость легочной ткани, которая у новорожденных еще велика и уменьшается с возрастом. Приходится преодолевать также бронхиальное сопротивление, которое у детей значительно больше, чем у взрослых. А поэтому работа, затрачиваемая на дыхание, у детей значительно больше по сравнению со взрослыми.

Изменение с возрастом типа дыхания. Диафрагмальное дыхание сохраняется вплоть до второй половины первого года жизни. По мере роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. При этом у грудных детей наступает смешанное дыхание (грудобрюшное), причем более сильная подвижность грудной клетки наблюдаются в ее нижних отделах. В связи с развитием плечевого пояса (3 - 7 лет) начинает преобладать грудное дыхание. С 8 - 10 лет возникают половые различия в типе дыхания: у мальчиков устанавливается преимущественно диафрагмальный тип дыхания, а у девочек - грудной.

Изменение с возрастом ритма и частоты дыхания. У новорожденных и грудных детей дыхание аритмичное. Аритмичность выражается в том, что глубокое дыхание сменяется поверхностным, паузы между вдохами и выдохами неравномерны. Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен 0,5 - 0,6 с (у взрослых - 0,98 - 2,82 с), а выдох - 0,7 - 1 с (у взрослых - от 1,62 до 5,75 с). Уже с момента рождения устанавливается такое же, как и у взрослых, соотношение между вдохом и выдохом: вдох короче выдоха.

Частота дыхательных движений у детей уменьшается с возрастом. У плода она колеблется в пределах 46 - 64 в минуту. До 8 лет частота дыханий (ЧД) у мальчиков больше, чем у девочек. К периоду полового созревания ЧД у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется в течение всей жизни. К 14 - 15-летнему возрасту ч. д. приближается к величине у взрослого человека.

Изменение с возрастом величины дыхательного и минутного объемов легких, их жизненной емкости. У новорожденного ребенка легкие малоэластичны и относительно велики. Во время вдоха их объем увеличивается незначительно, всего на 10 - 15 мм. Обеспечение организма ребенка кислородом происходит за счет увеличения частоты дыхания. Дыхательный объем легких увеличивается с возрастом вместе с уменьшением частоты дыхания.

С возрастом абсолютная величина МОД увеличивается, но относительный МОД (отношение МОД к массе тела) уменьшается. У новорожденных и детей первого года жизни он в два раза больше, чем у взрослых. Это связано с тем, что у детей при одинаковом относительном дыхательном объеме частота дыханий в несколько раз больше, чем у взрослых. В связи с этим легочная вентиляция на 1 кг массы тела у детей больше (у новорожденных она равна 400 мл, в 5 - 6-летнем возрасте она составляет 210, в 7-летнем - 160, в 8 - 10-летнем - 150, 11 - 13-летнем - 130 - 145, 14-летних - 125, а у 15 - 17-летних - 110). Благодаря этому обеспечивается большая потребность растущего организма в О2.

Величина ЖЕЛ увеличивается с возрастом в связи с ростом грудной клетки и легких. У ребенка 5 - 6 лет она равна 710-800 мл, в 14 - 16 лет - 2500 - 2600 мл. С 18 до 25 лет жизненная емкость легких является максимальной, а после 35 - 40 лет уменьшается. Величина жизненной емкости легких колеблется в зависимости от возраста, роста, типа дыхания, пола (у девочек на 100 - 200 мл меньше, чем у мальчиков).

У детей при физической работе дыхание изменяется своеобразно. Во время нагрузки увеличивается ЧД и почти не меняется ДО. Такое дыхание неэкономно и не может обеспечить длительное выполнение работы. Легочная вентиляция у детей при выполнении физической работы увеличивается в 2 - 7 раз, а при больших нагрузках (беге на средние дистанции) почти в 20 раз. У девочек при выполнении максимальной работы потребление кислорода меньше, чем у мальчиков, особенно в 8 - 9 лет и в 16 - 18. Все это следует учитывать при занятиях физическим трудом и спортом с детьми различного возраста.

Возрастные особенности системы дыхания. Дети до 8-11 лет имеют недоразвитую носовую полость, набухшую слизистую оболочку и сужены носовые ходы. Это затрудняет дыхание носом и поэтому дети часто дышат с открытым ртом, что может способствовать простудным заболеваниям, воспалению глотки и гортани. Кроме того, постоянное дыхание ртом может привести к частым отитов, бронхитов, сухости полости рта, к неправильному развитию твердого неба, к нарушению нормального положения носовой перегородки и др.. Простудно - инфекционные заболевания слизистой носа почти всегда способствуют ее дополнительному отеку и еще большему уменьшению и к тому суженных носовых проходов у детей, дополнительно способствует усложнению их дыхание носом. Поэтому простудные заболевания детей требуют быстрого и эффективного лечения, тем более, что инфекция может попадать в полости костей черепа вызывая соответствующие воспаление слизистой этих полостей и развитие хронического насморка. Из полости носа воздух попадает через хоаны в глотку, куда открываются также ротовая полость (зовет), слуховые (евстахиевы каналы) трубки, и берут начало гортань и пищевод. У детей до 10-12 лет глотка очень короткая, что приводит к тому, что инфекционные заболевания верхних дыхательных путей часто осложняются воспалением среднего уха, так как инфекция туда легко попадает через короткую и широкую слуховую трубу. Об этом следует помнить при лечении простудных заболеваний детей, а также при организации занятий по физической культуре, особенно на базе водных бассейнов, по зимним видам спорта и тому подобное. Вокруг отверстий из полости рта, носа и слуховых трубок в глотке находятся узлы, предназначенные защищать организм от болезнетворных микроорганизмов, которые могут попадать в рот и глотки вместе с воздухом, который вдыхает, или с пищей или водой, употребляемых. Эти образования называются аденоиды или гланды (миндалины).

Из носоглотки воздух попадает в гортань, которая состоит из хрящей, связок и мышц. Полость гортани со стороны глотки при глотании пищи прикрывается эластичным хрящом - надгортанником, который противодействует попаданию пищи в поветряности пути. В верхней части гортани расположены также голосовые связки. Вообще, гортань у детей более короткая, чем у взрослых. Наиболее интенсивно этот орган растет в первые 3 года жизни ребенка, и в период полового созревания. В последнем случае формируются половые различия в строении гортани: у мальчиков она становится более широкой (особенно на уровне щитовидного хряща), появляется кадык и голосовые связки становятся более длинными, что обусловливает ломкую голоса конечного формированием более низкого голоса у мужчин.

От нижнего края гортани отходит трахея, которая далее разветвляется на два бронха, которые и поставляют воздух в соответствии с левого и правого легкого. Слизистая оболочка путей детей (до 15-16 лет) очень уязвима к инфекциям за счет того, что содержит меньшее количество слизистых желез и очень нежная.

Состояние внешнего дыхания характеризуется функциональными и объемными показателями. К функциональным показателям относят прежде всего тип дыхания. Дети до 3-х лет имеют диафрагмальный тип дыхания. С 3 до 7 лет у всех детей формируется грудной тип дыхания. С 8 лет начинают проявляться половые особенности типа дыхания: у мальчиков постепенно развивается брюхо - диафрагмальный тип дыхания, а у девочек совершенствуется грудной тип дыхания. Закрепление такой дифференциации завершается в 14-17 лет. Следует заметить, что тип дыхания может изменяться в зависимости от физической нагрузки. При интенсивном дыхании у ребят начинает активно работать не только диафрагма, а и грудная клетка, а у девушек вместе с грудной клеткой активируется и диафрагма.

Вторым функциональным показателем дыхания является частота дыханий (количество вдохов или выдохов за I минуту), которая значительно уменьшается с возрастом.

Органы дыхания человека очень важны для жизнедеятельности организма, так как снабжают кислородом ткани и выводят из них углекислый газ. К верхним дыхательным путям относятся носовые отверстия, доходящие до голосовых связок, а к нижним - бронхи, трахея и гортань. В момент рождения ребёнка строение органов дыхания ещё не до конца развито, что и составляет особенности дыхательной системы у грудных детей.

Требования к воздушно-тепловому режиму.

Температура воздуха в учебных помещениях должна соответствовать значениям, приведенным в таблице 1

Табл. 1. Нормативы температуры воздуха в учебных помещениях

Климатический районСезон годаОптимальные значения, °СДопустимые значения, °С Холодный Умеренный ЖаркийЗима 21 - 22 18 - 20 17 - 1918 - 23 17 - 22 16 - 21Умеренный Жаркий Весна 18 - 22 23 - 2417 - 23 20 - 26Умеренный Жаркий Осень 16 - 22 24 - 2615 - 23 20 - 28

При обычном остеклении зданий, расположенных в умеренном климате, температура воздуха должна составлять:

в спортзале и учебных мастерских - 15 - 17 С;

в кабинетах информатики - оптимальная 19 - 21 С, допустимая 18 - 22 С;

в медицинском кабинете - 21 - 23 С;

в рекреациях - 16 - 18 С;

в библиотеке, кабинете психолога - 17 - 21 С;

спальня - 19-20 С;

игровая - 20-22 С. Температура воздуха в учебных помещениях с ленточным остеклением зависит от их ориентации: северная ориентация окон - оптимальный температурный диапазон составляет 21- 22°С,допустимый - 18- 24°С; южная ориентация окон - 19- 20°С; восточная ориентация окон -20- 21°С. Для контроля температуры воздуха учебные помещены должны быть оснащены термометрами. Относительная влажность воздуха в основных помещениях должна составлять 40 - 60%, скорость движения воздуха не более 0,1м/сек. Здания учреждений оборудуют системами центрального отопления и вентиляции. Отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха в зданиях учреждений следует предусматривать в соответствии с требованиями строительных норм и правил к общественным зданиям и сооружениям. Паровое отопление не используют. В качестве нагревательных приборов используют радиаторы, трубчатые нагревательные элементы, встроенные в бетонные панели. Средняя температура поверхности на обогревательных приборов не должна превышать 80 С. Отопительные приборы ограждают съемными деревянными решетками, располагают под оконными проемами. Ограждения из древесно-стружечных плит и других полимерных материалов не допускаются.

Паровое отопление не используют. В качестве нагревательных приборов используют радиаторы, трубчатые нагревательные элементы, встроенные в бетонные панели. Средняя температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 80 С. Отопительные приборы ограждают съемными деревянными решетками, располагают под оконными проемами. Ограждения из древесно-стружечных плит и других полимерных материалов не допускаются. Для поддержания в учебное время расчетной температуры и нормируемой относительной влажности воздуха в учебных помещениях при использовании воздушного отопления, совмещенного с вентиляцией, следует предусмотреть автоматическое управление системой.

Дыхание - необходимый физиологический процесс постоянного обмена газами между организмом и внешней средой. В результате дыхания в организм попадает кислород, используемый каждой клеткой организма в реакциях окисления, является основой обмена речевой и энергии. В процессе этих реакций выделяется углекислый газ, избыток которого должен все время выводиться из организма. Без доступа кислорода и выведения углекислого газа жизнь может длиться всего несколько минут.

В понятие дыхания включают следующие процессы:

внешнее дыхание - обмен газами между внешней средой и легкими (легочная вентиляция);

Обмен газов в легких между воздухом легких и кровью капилляров, плотно пронизывают альвеолы легких (легочное дыхание) ;

транспортировка газов кровью (перенос кислорода от легких к тканям, а углекислого газа от тканей в легкие);

Обмен газов в тканях;

внутреннее или тканевое дыхание - применение кислорода тканями (внутреннее дыхание на уровне митохондрий клеток).

Четыре первые этапы относятся к внешнего дыхания, а пятый этап - до внутритканевой дыхания, которое происходит на биохимическом уровне.

Дыхательная система человека состоит из следующих органов :

Воздухоносных путей, к которым относятся полость носа, носоглотка, гортань, трахея и бронхи разного диаметра;

Легких, состоящие из мельчайших воздухоносных каналов (бронхиол), воздушных пузырьков - альвеол, плотно оплетены кровеносными капиллярами малого круга кровообращения

Костно - мышечной системы грудной клетки, которая обеспечивает дыхательные движения и включает ребра, межреберные мышцы и диафрагму (перепонку между полостью грудной клетки и полостью живота). Строение и показатели работы органов системы дыхания с возрастом меняются, что обусловливает определенные особенности дыхания людей разного возраста.

Помимо описанной функции, с дыхательной системой связаны:

2. функция защиты организма от попадания пыли и микроорганизмов (слизь, выделяемая бокаловидными клетками мерцательного эпителия и сам мерцательный эпителий дыхательных путей, избавляющий нас от защитной слизи вместе с пылью и микроорганизмами);

3. защитные рефлексы чихания и кашля;

4. функция приближения температуры вдыхаемого воздуха к температуре внутренней среды организма (обильное кровоснабжение слизистой оболочки верхних дыхательных путей);

5. функция увлажнения вдыхаемого воздуха;

6. функция выведения продуктов обмена (углекислый газ, пары воды и др.);

7. функция различения запахов (обонятельные рецепторы).

Особо хотелось бы отметить значение носового дыхания. При дыхании через нос раздражаются клетки особого нейроэпителия, связанного с мозгом. Раздражение этих клеток способствует развитию мозга ребенка (поэтому носовое дыхание так важно для детей и такие препятствия как полипы и аденоиды нужно удалять), влияет на нашу работоспособность, настроение, отражается на поведении. Чтобы убедиться в этом, достаточно вспомнить свои ощущения во время насморка. Для симметричного раздражения нейроэпителия правой и левой половины носовой полости необходимо также избегать искривлений носовой перегородки, которые легко возникают у детей вследствие механической травмы носа.

3.9.1. Морфофункциональные преобразования дыхательных путей и легких

У новорожденных носовые раковины относительно толстые, носовые ходы развиты слабо. Они интенсивно развиваются до 10 лет, окончательно формируются к 20 годам. Покровы нежные, хорошо снабжаются кровью и легко набухают. Поэтому, в первые годы жизни у детей часто возможно затрудненное дыхание.

Гортань у новорожденных короткая, широкая, расположена выше, чем у взрослых. Она быстро развивается в течение 4 лет жизни и в период полового созревания. В 6–7 лет у детей появляются половые отличия. У мальчиков гортань крупнее, в 10–12 лет появляется выступ (кадык), в строении голосовых связок происходят изменения и голос мутирует. Слизистая оболочка гортани в этом возрасте особенно восприимчива к раздражителям, микроорганизмам, воспалительным реакциям, она быстро набухает, поэтому голос часто меняется или пропадает.

Трахея и бронхи у новорожденных короткие, вследствие этого инфекция быстро проникает в легкие. Слизистые оболочки их тонкие, нежные и быстро поражаются инфекцией.

Легкие у плода плотные и спавшиеся. Они расправляются после первого вдоха и у новорожденных еще неразвиты. Образование альвеолярных ходов заканчивается к 7–9 годам, альвеол -12–15 годам, легочной ткани - 15–25 годам. Увеличение объема легких происходит до 25 лет.

Плод получает О2 и удаляет СО2 посредством плацентарного кровообращения. Однако у него уже наблюдаются ритмические дыхательные движения частотой 38–70 циклов в мин. Эти движения сводятся к небольшому расширению грудной клетки, которое сменяется более длительным спадом и еще более длительной паузой. В легких возникает небольшое отрицательное давление в межплевральной щели из-за отхождения наружного листка плевры и увеличения межплевральной щели. Дыхательные движения плода происходят при закрытой голосовой щели, поэтому в дыхательные пути околоплодная жидкость не попадает.

Дыхательные движения способствуют увеличению скорости движения крови по сосудам и ее притоку к сердцу, что улучшает кровоснабжение плода. Они являются своеобразной формой тренировки той функции, которая понадобится организму после его рождения.

Рождение вызывает резкие изменения состояния дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозгу, приводящие к началу вентиляции. Первый вдох наступает, как правило, через 15-70 сек. после рождения.

Причинами первого вдоха являются:

· избыточное накопление СО2 и обеднение О2 крови после прекращения плацентарного кровообращения;

· изменение условий существования;

· раздражение кожных рецепторов (механо- и термоцепторов);

· разное давление в межплевральной щели и дыхательных путях (может достигнуть 70 мм вод. ст., что в 10–15 раз больше, чем при последующем спокойном дыхании).

При осуществлении первого вдоха преодолевается значительная упругость легочной ткани, которая обусловлена силой поверхностного натяжения спавшихся альвеол. Для растяжения легких еще не дышавших детей давление воздушного потока должно быть примерно в 3 раза выше, чем у детей, перешедших на спонтанное дыхание.

Процесс первого вдоха облегчается поверхностно активным веществом - сурфактантом , которое в виде тонкой пленки покрывает внутреннюю поверхность альвеол. Сурфактант уменьшает силу поверхностного натяжения и работу, необходимую для вентиляции легких, а также поддерживает в расправленном состоянии альвеолы, предохраняя их от слипания. Это вещество начинает синтезироваться на 6 месяце внутриутробной жизни. При наполнении альвеол воздухом сурфактант мономолекулярным слоем растекается по поверхности альвеол. У нежизнеспособных новорожденных, погибших от слипания альвеол, сурфактант отсутствует.

У новорожденных детей число дыхательных движений составляет 40–60 в мин, минутный объем дыхания - 600–700 мл.

Минутный объем дыхания (МОД) - количество воздуха прошедшего через дыхательные пути за мин. МОД равен произведению глубины вдоха на частоту дыхания.

Минутный объем дыхания (МОД)

Дыхание у детей частое и поверхностное, так как у них преобладает диафрагмальное дыхание , которое требует преодоления сопротивления органов брюшной полости (у детей относительно большая печень и частые вздутия кишечника).

Диафрагмальное дыхание - дыхание, осуществляемое за счет сокращения диафрагмы и брюшных мышц.

Минутный объем дыхания (МОД) на протяжении дошкольного и младшего школьного возраста постепенно растет. Этот показатель за счет высокой частоты дыхания у детей меньше отстает от взрослых величин: в 4 года - 3.4 л/мин, в 7 лет - 3.8 л/мин, в 11 лет - 4-6 л/мин.

Частота дыхания у детей разных возрастов:

1–2 мес. 35–48

1–3 года 28–35

4–6 лет 24–26

7–9 лет 21–23

10–12 лет 18–20

13–15 лет 17–18

Величина

Продолжительность задержки дыхания у детей невелика, так как у них очень высокая скорость обмена веществ, большая потребность в кислороде и низкая адаптация к анаэробным условиям. У них очень быстро снижается содержание оксигемоглобина в крови и уже при его содержании 90-92% в крови задержка дыхания прекращается (у взрослых задержка дыхания прекращается при значительно более низком содержании оксигемоглобина - 80-85%, а у адаптированных спортсменов - даже при 50-60%). Длительность задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) в возрасте 7-11 лет порядка 20-40 с. (у взрослых - 30-90 с), а на выдохе (проба Генчи) -15-20 с. (у взрослых - 35-40 с.).

Из-за легкой возбудимости дыхательного центра частота дыхания у детей существенно меняется в течение дня под влиянием различных воздействий: психические возбуждения, физическая нагрузка, повышение температуры тела и среды.

По данным А. Г. Хрипкова с соавт. (1990) дети первых лет жизни имеют более высокую устойчивость к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети старшего возраста. Формирование функциональной зрелости дыхательного центра продолжается в течение первых 11-12 лет и в возрасте 14-15 лет он становится адекватным таким регулированием у взрослых. При созревании коры больших полушарий (15-16 лет) совершенствуются возможности сознательно изменять показатели дыхания: задерживать дыхание, делать максимальную вентиляцию и др.

До 8 лет частота дыхания у мальчиков несколько больше, чем у девочек. К периоду полового созревания частота дыхания у девочек становится больше. Такое соотношение сохраняется в течение всей жизни.

У новорожденных и у грудных детей дыхание аритмично. Глубокое дыхание сменяется поверхностным. Паузы между вдохом и выдохом неравномерны.

Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен 0,5–0,6 с (у взрослых 0,98–2,82 с), а выдох - 0,7–1 с (у взрослых 1,62–5,75 с). Соотношение между вдохом и выдохом становится таким же, как у взрослых, уже с момента рождения: вдох короче выдоха.

Грудное дыхание у новорожденного затруднено, так как грудная клетка имеет пирамидальную форму, а верхние ребра, рукоятка грудины, ключица и весь плечевой пояс расположены высоко, ребра лежат почти горизонтально, дыхательная мускулатура грудной клетки еще слаба. Когда ребенок начинает ходить и все чаще занимает вертикальное положение, его дыхание становится грудобрюшным . Грудобрюшное дыхание (смешанное дыхание) - дыхание, при котором активны мышцы грудной и брюшной полостей, а также диафрагма.

С 3-7 лет вследствие развития мышц плечевого пояса грудной тип дыхания начинает преобладать над диафрагмальным. Грудное дыхание - дыхание, при котором происходит активное движение грудной клетки: расширение грудной клетки и втягивание живота при вдохе и обратные движения - при выдохе.

Половые различия типа дыхания начинают проявляться с 7–8-летнего возраста, формирование заканчивается к 14–17 годам.

В этом возрасте у девушек - грудной тип дыхания, а у юношей - брюшной.

В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным.

В 7–8 лет начинаются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков преобладающим становится брюшной тип дыхания, у девочек – грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14–17 годам.

Половые различия функциональных показателей дыхательной системы появляются с первыми признаками полового созревания (у девочек с 10-11 лет, у мальчиков с 12 лет). Неравномерность развития дыхательной функции легких остается особенностью данного этапа индивидуального развития организма ребенка.

Между 8 и 9 годами жизни на фоне усиленного роста бронхиального дерева значительно снижается относительное альвеолярная вентиляция легких и относительное содержание кислорода в крови. Характерно затихание темпов развития дыхательной функции в препубертатном периоде, вновь его усиление в начале препубертата. После 10 лет после относительной стабилизации функциональных показателей, усиливаются их возрастные преобразования: увеличиваются легочные объемы, растяжимость легких, еще больше уменьшаются относительные величины легочной вентиляции и поглощений кислорода легкими, начинают различаться функциональные показатели у мальчиков и девочек.

Этапы созревания регуляторных функций легких делятся на три периода: 13-14 лет (хеморецепторный), 15-16 лет (механорецепторный), 17 лет и старше (центральный). Отмечена тесная связь формирования дыхательной системы с физическим развитием и созреванием других систем организма.

Дыхательный объем (объем воздуха, который человек вдыхает и выдыхает в состоянии покоя) у новорожденного ребенка составляет всего 15–20 мл. Объем легких во время вдоха увеличивается незначительно. В этот период обеспечение организма О2 происходит за счет высокой частоты дыхания. В процессе развития организма с уменьшением частоты дыхания увеличивается дыхательный объем:

Возраст Дыхательный объем

1–12 мес. 30–70

1–3 года 70–115

4–6 лет 120–160

7–9 лет 160–230

10–12 лет 230–260

13–15 лет 280–375

Относительный объем дыхания (отношение дыхательного объема к массе тела) у детей больше, чем у взрослых, поскольку у детей высокий уровень обмена веществ и потребления О2.

Величина максимальной вентиляции легких (МВЛ) достигает в младшем школьном возрасте всего 50-60 л/мин (у нетренированных взрослых людей она порядка 100-140 л/мин, а у спортсменов - 200 л/мин и более).

ЖЕЛ определяется у детей в 5–6 лет, так как для этого необходимо активное и сознательное участие самого ребенка. У новорожденного определяют так называемую жизненную емкость крика. Считается, что при сильном крике объем выдыхаемого воздуха равен ЖЕЛ. В первые минуты после рождения он составляет 56–110 мл.

В период полового созревания у некоторых детей может наблюдаться временное нарушение регуляции дыхания (уменьшается устойчивость к недостатку кислорода, повышается частота дыхания и др.), Что следует учитывать при организации занятий по физической культуре.

Спортивные тренировки значительно увеличивают параметры дыхания . У тренированных взрослых людей увеличение легочного газообмена при физических нагрузках происходит в основном за счет глубины дыхания, тогда как у детей, особенно младшего школьного возраста, за счет увеличения частоты дыханий, что менее эффективно.

У детей также быстрее достигается максимальный уровень питания кислорода, но это длится недолго, уменьшая выносливость в работе.

Очень важно с раннего детства приучить детей правильно дышать при ходьбе, беге, плавании и т.д. Этому способствуют нормальная осанка при всех видах работы, дыхание носом, а также специальные упражнения по дыхательной гимнастике. При правильном стереотипе дыхания длительность выдоха должна в 2 раза превышать продолжительность вдоха.

В процессе физического воспитания, особенно детей дошкольного и младшего школьного возраста (4-9 лет), следует уделять особое внимание воспитанию правильного дыхания через нос, как в состоянии относительного покоя, так и во время трудовой деятельности или занятий спортом. Дыхательная гимнастика, а также плавание, гребля, катание на коньках, лыжные прогулки особенно способствуют совершенствованию дыхания.

Дыхательную гимнастику лучше делать в режиме полного дыхания (глубокое дыхание с комбинацией грудного и брюшного тылов дыхания). Такую гимнастику рекомендуется делать 2-3 раза в день через 1-2 часа после приема пищи. При этом следует стоять или сидеть ровно в расслабленном состоянии. Надо делать быстрый (по 2-3 с) глубокий вдох и медленный (15-30 с) выдох с полным напряжением диафрагмы и "сжатием" грудной клетки. В конце выдоха целесообразно задержать дыхание на 5-10 секунд, а затем снова форсированно вдыхать. Таких дыханий может быть 2-4 в минуту. Продолжительность одного сеанса дыхательной гимнастики должна быть в 5-7 мин.

Дыхательная гимнастика имеет большое оздоровительное значение. Глубокий вдох снижает давление в полости грудной клетки (за счет опускания диафрагмы). Это приводит к росту притока венозной крови к правого предсердия, что облегчает работу сердца. Диафрагма, опускаясь в сторону живота, массирует печень и вторые органы брюшной полости, способствует выведению из них продуктов обмена веществ, а с печени - венозная застойной крови и желчи.

Во время глубокого выдоха диафрагма поднимается, что способствует оттоку крови от нижних частей тела, от органов малого таза и живота. Происходит также легкий массаж сердца и улучшения кровоснабжение миокарда. Указанные эффекты дыхательной гимнастики лучшим образом производят стереотипы правильного дыхания, а также способствуют общему оздоровлению, повышению защитных сил, оптимизации работы внутренних органов.

Требования к воздушной среде

Гигиенические свойства воздушной среды определяются не только ее химическим составом, но и физическим состоянием: температурой, влажностью, давлением, подвижностью, напряжением электрического поля атмосферы, солнечной радиацией и др. Для нормальной жизнедеятельности человека огромное значение имеет постоянство температуры тела и окружающей среды, что оказывает влияние на равновесие процессов теплообразования и теплоотдачи.

Высокая температура окружающего воздуха затрудняет отдачу тепла, что приводит к повышению температуры тела. При этом учащаются пульс и дыхание, нарастает утомляемость, падает работоспособность.

Электрическое и магнитное поля атмосферы также влияют на человека. Например, отрицательные электрочастицы воздуха положительно действуют на организм (снимают утомляемость, повышают работоспособность), а положительные ионы, наоборот, угнетают дыхание и т. д.

Кроме пыли, в воздухе содержатся и микроорганизмы – бактерии, споры, плесневые грибки и др. Их особенно много в закрытых помещениях.

Микроклимат школьных помещений. Микроклиматом называют совокупность физико-химических и биологических свойств воздушной среды. Для школы эту среду составляют ее помещения, для города – его территория и т. д. Гигиенически нормальный воздух в школе – важное условие успеваемости и работоспособности учеников. При длительном пребывании в классе или кабинете 35–40 учеников воздух перестает отвечать гигиеническим требованиям. Изменяются его химический состав, физические свойства и бактериальная загрязненность. Все эти показатели резко возрастают к концу уроков.

Наиболее благоприятными условиями в классе являются температура 16–18 °C и относительная влажность 30–60 %. При этих нормах дольше всего сохраняется работоспособность и хорошее самочувствие учащихся. При этом разница температуры воздуха по вертикали и горизонтали класса не должна превышать 2–3 °C, а скорость движения воздуха – 0,1–0,2 м/с.

Естественная вентиляция. Приток наружного воздуха в помещение ввиду разности температуры и давления через поры и щели в строительном материале или через специально проделанные проемы называют естественной вентиляцией. Для проветривания классных комнат по такому типу используют форточки и фрамуги.

Искусственная вентиляция. Это вентиляция приточная, вытяжная и приточно-вытяжная (смешанная) с естественным или механическим побуждением. Такая вентиляция устанавливается чаще всего там, где необходимо удаление отработанного воздуха и газов, образующихся при проведении опытов. Ее называют принудительной вентиляцией, так как воздух выводится наружу с помощью специальных вытяжных каналов, которые имеют несколько отверстий под потолком комнаты. Воздух из помещений направляется на чердак и по трубам выводится наружу, где для усиления тока воздуха в вытяжных каналах устанавливают тепловые побудители движения воздуха – дефлекторы или электрические вентиляторы. Устройство этого вида вентиляции предусматривается во время строительства зданий.

За семьдесят лет, которые в среднем проходят между рождением и смертью, человек переживает много этапов развития. В процессе роста как мальчики, так и девочки следуют четкой схеме развития различных способов дыхания. Например, в младшем и среднем школьном возрасте, в возрасте от семи до четырнадцати лет, у мальчиков легкие более развиты, чем у девочек того же возраста. Характерно, что у девочек 9-11 лет дыхательный объем легких на 10 процентов меньше, чем у мальчиков той же возрастной группы. К двенадцати годам эта разница достигает 20 процентов. Она существует до четырнадцати лет.

Медики объясняют такое различие в физическом развитии мальчиков и девочек в первую очередь влиянием половых гормонов, выделяемых железами внутренней секреции, особенно тестостерона, мужского полового гормона, который играет главную роль в мышечном развитии и, соответственно, увеличении дыхательного объема легких у мальчиков.

Влияет ли местность проживания на объем легких?

Были проведены исследования на предмет сравнения деятельности легких детей одной возрастной группы, проживающих в разных районах Японии. Юные участники исследования подбирались в двух разных районах - одна группа детей была из Токио, а другая - из центральной Японии, из префектуры Нагано. Группа из Токио представляла учащихся из крупных городов, а группа из Нагано - ребят из сельской местности.

В результате исследования учеников младшего школьного возраста, мальчиков возрастом от семи до одиннадцати лет, оказалось, что средний дыхательный объем жителей сельской местности больше, чем у детей, выросших в городской зоне. Но если говорить о мальчиках двенадцати лет и больше, ситуация складывается в пользу юных представителей из Токио: у них дыхательный объем значительно превышает дыхательный объем их ровесников из сельской местности. Что касается девочек, то у них развитие дыхательного объема легких имеет те же тенденции в тех же возрастных группах.

Это исследование показывает, что более развитая дыхательная система мальчиков из сельской местности в возрасте до одиннадцати лет определяется лучшим общим физическим развитием, которое, в свою очередь, объясняется тем, что с шести лет или даже раньше эти дети должны заниматься тяжелым физическим трудом, связанным с работой на фермах. А лучшее функционирование дыхательной системы городских мальчиков 12-14 лет обусловливается тем фактом, что в городской местности мальчики достигают половой зрелости раньше, чем в сельской.

Такое же объяснение предлагается и тому, что при изучении дыхательных функций юношей 14-17 лет из тех же районов не было обнаружено никаких существенных различий. То есть и в городской, и в сельской местности ученики к этому возрасту достигают половой зрелости.

Как меняется объем легких с возрастом

Описанные выше исследования, а также аналогичные им, в которых принимали участие люди, уже достигшие зрелости, показывают, что общий дыхательный объем легких человека постоянно увеличивается до 18-20 лет. Однако в последующие годы этот объем постепенно уменьшается. Приняв среднюю величину в возрасте 18-20 лет за 100 процентов, изменение ЖЕЛ на квадратный метр поверхности тела можно показать следующим образом:

95,9 в возрасте 20-23 лет,
90,17 в возрасте 32-34 лет,
86,07 в возрасте 41-43 лет,
81,86 в возрасте 51-53 лет,
76,36 в возрасте 56-60 лет,
67,38 в возрасте 61-65 лет,
60,48 в возрасте 71-75 лет
56,24 в возрасте 75-80 лет.

Подобным же образом, приняв среднюю величину в возрасте 18-20 лет за 100 процентов, изменение максимальной вентиляции легких на квадратный метр поверхности тела можно показать так:

91,64 в возрасте 20-23 лет,
86,39 в возрасте 32-34 лет,
82,52 в возрасте 41-43 лет,
73,91 в возрасте 51-53 лет,
66,79 в возрасте 56-60 лет,
63,67 в возрасте 61-65 лет,
49,44 в возрасте 71-75 лет
41,7 в возрасте 75-80 лет.

Основываясь на этих данных, можно сказать, что дыхательная система человека лучше всего функционирует в юности, между 18 и 20 годами.

«Дыхательная старость» и как ее предотвратить

Результаты упомянутых выше исследований свидетельствуют, что у человека в возрасте шестидесяти лет и старше дыхательная система функционирует хуже, чем у ребенка девяти лет. Признаки «дыхательной старости» у мужчин проявляются в возрасте приблизительно 50 лет. У женщин они проявляются лет на десять раньше, чем у мужчин. Возникновение таких симптомов иногда совпадает с признаками старения мышечных тканей. Поэтому для людей среднего возраста очень важно владеть техниками, поддерживающими стабильную величину дыхательного объема как можно дольше.

Наиболее эффективным способом предотвращения ускорения процесса старения человек овладеет, научившись поддерживать ритмичность и правильность дыхательного цикла, и таким образом он сможет омолаживать себя. Упражнения такого рода более результативны для омоложения, чем другие физические упражнения на открытом воздухе, такие, как оздоровительный бег или различные виды легкой атлетики, которыми сегодня занимаются многие, стремясь избавиться от липшего веса.