Дыхание в периоде новорождённости.

ПЕРВЫЙ ВДОХ РЕБЁНКА

 

Масса лёгких у новорождённого составляет около 50 г. Ацинусы недостаточно дифференцированы. Количество альвеол у новорождённых – 24 млн. (их количество – в 10-12 раз, а диаметр – в 3-4 раза меньше, чем у взрослых). Первый вдох наступает через 15-70 секунд после рождения, обычно после пережатия пуповины (иногда – до него), то есть сразу после рождения. Условия возникновения первого вдоха:

· наличие в крови гуморальных раздражителей дыхания: гиперкапнии, ацидоза и гипоксии, которые в отличие от взрослых могут возбуждать дыхательный центр, действуя непосредственно на мозговую ткань;

· резкое усиление потока афферентных импульсов от терморецепторов, проприорецепторов кожи и вестибулорецепторов (в процессе родов и сразу после рождения). Эти импульсы активируют ретикулярную формацию ствола мозга, которая повышает возбудимость нейронов дыхательного центра;

· устранение источников торможения дыхательного центра. Так, раздражение жидкостью рецепторов, расположенных в области ноздрей, сильно тормозит дыхание – “рефлекс ныряльщика”. Поэтому сразу после появления из родовых путей головки плода акушеры удаляют с личика слизь и околоплодные воды, а иногда отсасывают жидкость из воздухоносных путей.

Первый вдох характеризуется сильным инспираторным возбуждением мышц вдоха. При этом происходит сильное снижение внутриплеврального давления (на 20-80 см вод.ст.; при последующих вдохах – лишь на 5) – начинается аэрация лёгких. Резкое падение давления необходимо для:

1) преодоления силы трения между жидкостью, находящейся в воздухоносных путях и их стенкой;

2) преодоления силы поверхностного натяжения альвеол на границе жидкость-воздух после попадания в них воздуха.

У части детей первый вдох бывает слабым (пониженное давление в плевральной полости на 3-10 см вод.ст.) В этих случаях аэрация лёгких начинается во время второго тоже сильного вдоха.

 

АЭРАЦИЯ ЛЁГКИХ У НОВОРОЖДЁННЫХ

 

После первого выдоха в лёгких остается от 4 до 50 мл (иногда до 80 мл) воздуха. Далее функциональная остаточная ёмкость увеличивается от вдоха к вдоху. За первые 10-20 мин. она достигает примерно 75 мл. Аэрация лёгких обычно заканчивается ко 2-4 дню после рождения, когда функциональная остаточная ёмкость достигает примерно 100 мл.

Во время первого вдоха жидкость из воздухоносных путей поступает в альвеолы. Часть легочной жидкости удаляется при первых выдохах через верхние дыхательные пути. Спокойные вдохи у новорождённых перемежаются глубокими вздохами, способствующими аэрации лёгких и равномерному распределению воздуха в них, препятствуют образованию ателектазов. Аэрации лёгких способствует также увеличение сопротивления воздухоносных путей во время выдоха вследствие сужения голосовой щели (особенно при крике). Увеличение сопротивления препятствует выдоху воздуха из лёгких и спадению альвеол. После крика функциональная остаточная ёмкость у новорождённых увеличивается.

Спокойное дыхание у новорождённых является диафрагмальным. Малая абсолютная величина функциональной остаточной ёмкости (около 100 мл) требует достаточно высокой частоты дыхания и небольшой величины дыхательного объёма, иначе состав альвеолярного воздуха сильно изменялся бы в течение дыхательного цикла.

Частота дыхания у новорождённых достигает 30-70 в минуту. Дыхательный объём составляет примерно 17 мл. Выдохи имеют разную продолжительность. Спокойные выдохи в основном пассивны.

Объём мертвого пространства у новорождённых – 4-6 мл. Воздухоносные пути у новорождённых узкие, их аэродинамическое сопротивление в 8 раз выше, чем у взрослых.

Сочетание высокой растяжимости стенок грудной полости и низкой растяжимости лёгких является причиной низкой величины эластической тяги лёгких при выдохе, что определяет значительно меньшее отрицательное давление в плевральной полости у новорождённых (0,2-0,9 см вод.ст.), чем у взрослых (2 см вод.ст.). При этом снижение давления в плевральной полости при вдохе у новорождённых имеет большую величину (5 см вод.ст.), чем у взрослых (2-3 см вод.ст.).

Минутный объём дыхания у детей 1-14 суток жизни составляет около 500-900 мл/мин (у взрослых 6-9 л/мин).

Величина альвеолярной вентиляции у новорождённых – 400-500 мл/мин (у взрослых 5-6 л/мин).

Жизненная ёмкость лёгких (крика) новорождённого – 120-150 мл (у взрослых 3000-5000).

 

ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ. ГАЗООБМЕН В

ЛЁГКИХ

 

ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ

 

Вследствие относительно высокой альвеолярной вентиляции в альвеолярном воздухе новорождённых содержится больше кислорода (17 %), чем у взрослых (14 %), и меньше углекислого газа (3,2 % относительно 6 % у взрослых). Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе относительно велико (120 мм рт.ст.). Вентиляция и перфузия (на 1 кг массы тела) выше, чем у взрослых. Кровоток через лёгкие превосходит вентиляцию, а также отношение вентиляции к перфузии (кровотоку через малый круг кровообращения), которое у новорождённых составляет 0,65 (у взрослых – 0,8). Вентиляция лёгких у новорождённых неравномерна вследствие низкой вентиляции части альвеол.

Таким образом, для новорождённых по сравнению со взрослыми характерны: относительно высокая альвеолярная вентиляция; низкое отношение вентиляции к перфузии; небольшие гипоксия и гипокапния.

Насыщению крови кислородом способствует то, что кривая диссоциации оксигемоглобина у новорождённого смещёна влево из-за наличия в крови HbF (примерно 70 %) и относительно низкого содержания 2,3-дифосфоглицерата.

Поглощение кислорода тканями у ребёнка в первые минуты после рождения составляет примерно 10 мл/кг мин, т.е. идёт компенсация кислородного долга, возникающего в процессе родов и после перевязки пуповины. Через 30-60 минут после рождения потребление кислорода снижается и составляет у новорождённых 5-6 мл/кг в минуту (у взрослых – 4 мл/кг в мин.).

Метаболический ацидоз в первые часы жизни считается целесообразным, так как снижается pH крови, что стимулирует деятельность дыхательного центра.

Через 35-40 суток после рождения подавляющее количество Hb уже представлено HbA, поэтому кривые диссоциации оксигемоглобина уже мало отличаются от кривых у взрослых. Вследствие высокого парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе напряжение кислорода в артериальной крови и насыщение Hb кислородом у детей выше, чем у взрослых.

В целом ткани детей надежно снабжаются кислородом за счёт интенсивной вентиляции лёгких и большой скорости кровотока (несмотря на невысокую кислородную ёмкость крови). Низкое напряжение углекислоты в альвеолярном воздухе и артериальной крови способствует диффузии углекислого газа из тканей в кровь и из крови в альвеолы.

 

ГАЗООБМЕН В ЛЁГКИХ

 

Вследствие высокой интенсивности вентиляции альвеолярного пространства альвеолярный воздух у детей по составу меньше отличается от атмосферного воздуха, чем у взрослых.

Напряжение кислорода в венозной крови, притекающей к легким у детей ниже (в 5 лет примерно 35 мм рт.ст.), чем у взрослых (40 мм рт.ст.). Соответственно градиент давлений, обеспечивающий диффузию кислорода через легочную мембрану, у детей выше. Напряжение кислорода в артериальной крови у детей выше (105-108 мм рт.ст.), чем у взрослых (100 мм рт.ст.).

Напряжение углекислого газа в венозной крови у детей также ниже, чем у взрослых. Относительно низкое напряжение углекислого газа обеспечивает у них меньшее (чем у взрослых) его напряжение в артериальной крови.

 

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДЫХАНИЯ НА

КАЖДОМ ВОЗРАСТНОМ ЭТАПЕ

 

Минутный объём дыхания в покое увеличивается с возрастом почти в 10 раз. Наиболее интенсивный рост минутного объёма дыхания происходит на первом году жизни. В дальнейшем МОД увеличивается более постепенно (особенно медленно с 7-8 до 10-11 лет). В периоде полового созревания рост МОД вновь возрастает.

 

Возрастные изменения минутного объёма дыхания (МОД), частоты дыхания (ЧД), дыхательного объёма (ДО)

 

Возраст

МОД (мл/мин)

ЧД (в мин)

ДО (мл)

 

Новорождённый

 

1 год

 

5 лет

 

8 лет

 

12 лет

 

16 лет

 

Взрослый

 

 

Жизненная ёмкость лёгких особенно интенсивно увеличивается после 9-10 лет. У детей 7-11 лет ещё сохраняется конусообразная форма грудной клетки с относительно малым наклоном рёбер. У подростков грудная клетка приобретает сходство с цилиндром, увеличивается наклон рёбер, возрастает сила дыхательных мышц, что обеспечивает увеличение резервного объёма вдоха и выдоха.

 

ВОЗРАСТНЫЕ ЭТАПЫ

 

Дыхание, обеспечивающее газообмен, возможно и у недоношенных (начиная с 6-7 месяцев внутриутробного развития). Дыхательная периодика у новорождённых нерегулярна, серии частых дыханий чередуются с более редкими (1-2 раза в 1 мин возникают глубокие вздохи). Могут наступать задержки дыхания. Организм у новорождённых детей способен переносить такие глубокие степени гипоксии, которые для взрослых являются смертельными. К 4 неделе после рождения у детей развивается способность к устойчивому увеличению вентиляции лёгких при гипоксии. Совершенствуется деятельность дыхательного центра. Развиваются механизмы, обеспечивающие смену дыхательных фаз, а также деятельность пневмотаксического центра. С конца 1 года – дыхание участвует в речевой функции. С 2 лет – ребёнок может дышать глубже произвольно (по просьбе врача). В возрасте 4 лет по словесной инструкции вызывается как произвольная гипервентиляция, так и задержка дыхания.

Большое значение у детей имеет развитие способности к увеличению вентиляции лёгких при физических нагрузках. К возрасту 7-8 лет дети могут выполнять спортивные упражнения с умеренной нагрузкой. Способность выполнять длительную физическую работу без декомпенсации системы дыхания при тренировках появляется к 17-18 годам. В периоде полового созревания (в связи с быстрым ростом) могут наступать нарушения дыхания, проявляющиеся одышкой. Поддержание газового гомеостазиса соответствует особенностям обмена вещества в покое и его изменениям при разных формах деятельности организма.

Особенностью регуляции дыхания у детей является поддержание высокой вентиляции лёгких, приходящейся на 1 кг массы тела. Высокий минутный объём дыхания существует при сравнительно низком напряжении углекислого газа и высоком – кислорода в артериальном круге. Возможной причиной этого является высокая возбудимость дыхательного центра. С возрастом увеличивается интенсивность вентиляции лёгких в ответ на гиперкапнию, что говорит о повышении реактивности дыхания на углекислый газ.