Функциональные особенности системы дыхания у детей. Возрастные особенности дыхательной системы

Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?

Дыхательная система представляет собой совокупность органов, состоящих из дыхательных путей (нос, глотка, трахея, бронхи), легких (бронхиальное дерево, ацинусы), а также групп мышц, способствующих сокращению и расслаблению грудной клетки. Дыхание обеспечивает клетки организма кислородом, они в свою очередь перерабатывают его в углекислый газ. Данный процесс происходит в малом круге кровообращения.

Закладка и развитие дыхательной системы ребенка начинается в период 3 недели беременности женщины. Образуется из трех зачатков:

Спланхнотом.
Мезенхима.
Эпителий передней кишки.

Из висцеральных и париетальных листков спланхнотома происходит развитие мезотелия плевры. Он представлен однослойным плоским эпителием (клетки многоугольные), выстилающим всю поверхность легочной системы, отделяя от других органов. Внешняя поверхность листка покрыта микроресничками, которые вырабатывают серозную жидкость. Она необходима для скольжения между собой двух листков плевры во время вдоха и выдоха.

Из мезенхимы, а именно зародышевого листка мезодермы, образуются хрящи, мышечные и соединительнотканные структуры, кровеносные сосуды. Из эпителия передней кишки берет развитие бронхиальное дерево, легкие, альвеолы.

Во внутриутробном периоде дыхательные пути и легкие заполнены жидкостью, которая удаляется во время родов при первом вдохе, а также всасывается системой лимфы и частично в кровеносные сосуды. Дыхание осуществляется за счет материнской крови, обогащенной кислородом, через пуповину.

К восьмому месяцу гестации, пневмоцитами вырабатывается поверхностно-активное вещество – сурфактант. Он выстилает внутреннюю поверхность альвеол, препятствует их спаданию и слипанию, находится на границе «воздух-жидкость». Защищает от вредоносных агентов, с помощью иммуноглобулинов и макрофагов. Недостаточная секреция или отсутствие сурфактанта грозит развитием респираторного дистресс-синдрома.

Особенностью дыхательной системы у детей является ее несовершенность. Формирование и дифференцировка тканей, клеточных структур выполняется в первые годы жизни и до семи лет.

Строение

Со временем органы ребенка приспосабливаются к той среде, в которой он будет жить, формируются необходимые иммунные, железистые клетки. У новорожденного дыхательные пути, в отличие от взрослого организма, имеют:

Более узкий просвет.
Короткую длину ходов.
Множество васкулярных сосудов на ограниченном участке слизистой.
Нежную, легко поддающуюся травматизации, архитектонику выстилающих оболочек.
Рыхлую структуру лимфоидной ткани.

Верхние пути

Нос малыша маленького размера, его ходы узкие и короткие, поэтому самый незначительный отек может привести к непроходимости, что затруднит процесс сосания.

Строение верхних путей у ребенка:

Развиты две носовые пазухи – верхняя и средняя, нижняя сформируется к четырем годам. Хрящевой каркас мягкий и податливый. Слизистая оболочка имеет обилие кровеносных и лимфатических сосудов, в связи с чем незначительная манипуляция может привести к травматизации. Редко отмечается носовое кровотечение – это связано с не развитой пещеристой тканью (она сформируется к 9-ти годам). Все остальные случаи течения крови из носа считаются патологией.
Гайморовы пазухи, лобная и решетчатая не замкнуты, выпячивают слизистую, оформляются к 2 годам, редки случаи воспалительных поражений. Таким образом, оболочка более приспособлена к очищению, увлажнению вдыхаемого воздуха. Полное развитие всех пазух происходит к 15 годам.
Носослезный канал короткий, выходит в углу глаза, близко к носу, что обеспечивает быстрое восходящее распространение воспаления из носа в слезный мешок и развитие полиэтиологичного конъюнктивита.
Глотка короткая и узкая, благодаря чему происходит быстрое ее инфицирование через нос. На уровне между полостью рта и глоткой имеется носоглоточное кольцевидное образование Пирогова-Вальдейера, состоящее из семи структур. Сосредоточение лимфоидной ткани защищает вход в органы дыхания и пищеварения от инфекционных агентов, пыли, аллергенов. Особенности строения кольца: слабо сформированные миндалины, аденоиды, они рыхлые, податливы к заселению в их криптах воспалительных агентов. Возникают хронические очаги инфекции, частые респираторные заболевания, ангины, затруднение носового дыхания. У таких детей появляются неврологические расстройства, они обычно ходят с открытым ртом и хуже поддаются школьному обучению.
Надгортанник в виде лопатки, относительно широкий и короткий. Во время дыхания ложится на корень языка – открывает вход в нижние пути, в период принятия пищи – препятствует попаданию инородного тела в дыхательные ходы.

Нижние пути

Гортань новорожденного расположена выше, чем у взрослого индивидуума, за счет мышечного каркаса очень подвижна. Имеет вид воронки диаметром в 0,4 см, сужение направлено в сторону голосовых связок. Связки короткие, что объясняет высокий тембр голоса. При небольшом отеке, во время острых респираторных заболеваний, возникают симптомы крупа, стеноза, что характеризуется тяжелым, свистящим дыханием с невозможностью выполнить полноценный вдох. Как следствие происходит развитие гипоксии. Гортанные хрящи закруглены, их заострение у мальчиков совершается к 10–12 годам.

Трахея к моменту рождения уже сформирована, располагается на уровне 4-го шейного позвонка, подвижна, в форме воронки, затем приобретает цилиндрический вид. Просвет значительно сужен в отличие от взрослого человека, в ней расположено мало железистых участков. При кашле может сокращаться на треть. Учитывая анатомические особенности, при воспалительных процессах, неизбежно сужение и возникновение лающего кашля, симптомов гипоксии (цианоз, одышка). Каркас трахеи состоит из хрящевых полуколец, мышечных структур, соединительнотканной оболочки. Бифуркация при рождении находится выше, чем у старших детей.

Бронхиальное дерево является продолжением бифуркации трахеи, делится на правый и левый бронх. Правый – шире и короче, левый – уже и длиннее. Хорошо развит мерцательный эпителий, продуцирующий физиологическую слизь, очищающую бронхиальный просвет. Слизь ресничками продвигается кнаружи со скоростью до 0,9 см в минуту.

Особенностью органов дыхания у детей является слабый кашлевой толчок, из-за плохо развитой мускулатуры торса, незаконченным покрытием миелином нервных волокон десятой пары черепных нервов. Как следствие инфицированная мокрота не отходит, накапливается в просвете бронхов разного калибра и возникает закупорка густым секретом. В структуре бронха есть хрящевые кольца, за исключением конечных отделов, которые состоят только из гладких мышц. При их раздражении может возникать резкое сужение хода – появляется астматическая картина.

Легкие представляют собой воздушную ткань, их дифференцировка продолжается до 9-ти летнего возраста, состоят из:

Долей (правое из трех, левое – двух).
Сегментов (справа – 10, слева – 9).
Долек.

Бронхиолы заканчиваются у малыша мешочком. С ростом ребенка разрастается ткань легкого, мешочки превращаются в альвеолярные грозди, увеличиваются показатели жизненной емкости. Активное развитие с 5 недели жизни. При рождении вес парного органа составляет 60–70 грамм, хорошо кровоснабжается и васкуляризирован лимфой. Таким образом, является полнокровным, а не воздушным как у старшего возраста. Важным моментом является то, что легкие не иннервируются, воспалительные реакции протекают безболезненно, и в таком случае, можно пропустить тяжелое заболевание.

Ввиду анатомо-физиологического строения, патологические процессы развиваются в базальных отделах, нередки случаи ателектаза и эмфиземы.

Функциональные особенности

Первый вдох осуществляется за счет снижения в крови плода кислорода и повышения уровня углекислого газа, после пережатия пуповины, а также смены условий пребывания – из теплого и влажного в холодное и сухое. Сигналы по нервным окончаниям поступают в центральную нервную систему, а затем в дыхательный центр.

Особенности функции органов дыхания у детей:

Проведение воздуха.
Очистка, согревание, увлажнение.
Насыщение кислородом и очищение от углекислого газа.
Защитная иммунная функция, синтез иммуноглобулинов.
Метаболизм – синтез ферментов.
Фильтрация – пыль, тромбы.
Липидный и водный обмен.
Поверхностные вдохи.
Тахипноэ.

На первом году жизни возникает дыхательная аритмия, что считается нормой, однако ее сохранение и возникновение апноэ после годовалого возраста чревато остановкой дыхания и смертью.

Частота дыхательных движений напрямую зависит от возраста малыша – чем моложе, тем чаще осуществляется вдох.

ЧДД норма:

Новорожденный 39–60/минуту.
1–2 года – 29–35/мин.
3–4 года – 23–28/мин.
5–6 лет – 19–25/мин.
10 лет – 19–21/мин.
Взрослый – 16–21/мин.

Учитывая особенности органов дыхания у детей, внимательность и осведомленность родителей, своевременное обследование, терапия снижает риск перехода в хроническую стадию болезни и тяжелым осложнениям.

дыхание возрастной гигиенический воздушный

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 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.

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. После возникновения первых 1 – 3 дыхательных движений легкие полностью расправляются и равномерно наполняются воздухом.

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.

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.

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.

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.

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.

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 дыхательные пути. 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.

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 дет

К моменту рождения ребенка его нервная система по сравнению с другими органами и системами наименее развита и дифференцирована. В то же время именно к этой системе предъявляются большие требования, так как она обеспечивает приспособление организма к условиям новой внешней среды и регулирует жизненно важные функции новорожденного ребенка.

В процессе приспособления должен установиться обмен веществ, должна перестроиться работа органов дыхания, кровообращения, пищеварения. Все эти системы после рождения ребенка начинают функционировать по-новому. Согласованную деятельность этих органов должна обеспечить именно нервная система

У новорожденного вес головного мозга относительно велик, составляя 1/8 – 1/9 веса тела, тогда как у взрослого, головной мозг составляет 1/40 веса тела. В течение первых 6 месяцев жизни вес головного мозга увеличивается на 86,3%. В период от 2 до 8 лет рост головного мозга замедляется и в последующем вес его изменяется незначительно.

Мозговая ткань у ребенка богата водой, мало содержит лецитина и других специфических белковых веществ. Борозды и извилины выражены слабо, серое вещество мозга плохо дифференцируется от белого вещества. После рождения продолжается развитие формы, величины борозд и извилин: борозды становятся глубже, извилины – крупнее и длиннее. Особенно энергично этот процесс совершается в первые 5 лет, что приводит к увеличению общей поверхности полушарий мозга. Процесс созревания нервных клеток в разных отделах головного мозга совершается неодинаково энергично: для клеток коры он заканчивается к 18 – 20 месяцам. В продолговатом мозге этот процесс завершается к 7 годам. Приблизительно к этому возрасту заканчивается миелинизация нервных волокон.

Спинной мозг к моменту рождения ребенка оказывается более законченным по своему строению. Он относительно длиннее, чем у взрослого (поэтому спинномозговые функции у детей производят в III – IV межпоясничном пространстве).

Поскольку кора, пирамидные пути, полосатое тело к рождению ребенка недостаточно развиты, все жизненные функции у новорожденного регулируются межуточным мозгом, подкорковыми центрами.

С момента рождения доношенный ребенок имеет ряд врожденных, или безусловных, рефлексов. К ним относится сосание, глотание, мигание, кашель, чихание, акт дефекации, мочеиспускания и некоторые другие. Жизненно важная роль этих рефлексов бесспорна – они осуществляют приспособление организма к окружающей среде и до конца первого года жизни подвергаются быстрой и существенной эволюции.

На базе указанных безусловных рефлексов у ребенка происходит выработка условных рефлексов, имеющих основное значение в жизни человека, иными словами, происходит развитие первой сигнальной системы.

Развитие высшей нервной деятельности, т.е. приобретение условных рефлексов, идет очень быстрыми темпами. Ребенок значительно легче, чем взрослый, образует условные связи с окружающей внешней средой. Эти связи у него устойчивы и ярки. Это значит, что ребенок ожжет сравнительно быстро приобрести определенные навыки поведения, привычки, которые потом остаются на длительное время, часто на всю жизнь.

Развитие сложного поведения ребенка тесно связано с определенным уровнем развития органов чувств, как периферических воспринимаемых органов. Достаточно хорошо у ребенка развит вкус, он различает горькие сладкие лекарства, охотнее пьет сладкие смеси. Хуже развито обоняние, однако некоторые резкие запахи ребенок различает. Достаточно хорошо развито чувство осязания, например, прикосновение к губам вызывает сосательное движение. Наиболее чувствительна к прикосновению кожа лица, ладоней и подошв. Самым сложным является развитие слуха и зрения. С момента рождения ребенок видит и слышит, но восприятие у него не отличается четкостью. Слуховые рецепторы у новорожденного развиты достаточно и на сильные звуковые раздражители он реагирует вздрагиванием.

Огромную роль в поведении ребенка играет речь – вторая сигнальная система. Становление детской речи происходит по законам образования условных рефлексов и проходит через несколько этапов. В 2-3 месяца обычно ребенок «гулит» - это речевые шумы, зачаток будущих слов. Во втором полугодии начинает формироваться речь. Ребенок начинает произносить отдельные слоги, а иногда повторяемые слоги имеют определенный смысл. К году дети обычно знают 5-10 слов. На 2-3м году жизни особенно бурно и интенсивно идет развитие речи. К 2 годам словарный запас ребенка должен состоять из 200 слов. Речь, возникая на основе первой сигнальной системы и будучи тесно связана с ней, становится ведущим звеном формирующейся в дальнейшем нервной деятельности ребенка. С развитием речи познание ребенком окружающего мира идет необычно быстро и бурно.

Сердечно-сосудистая система

Сердце и сосуды у ребенка значительно отличаются от сердечно-сосудистой системы взрослого. После рождения особенно резко меняется функциональное состояние органов кровообращения. С перевязкой пуповины прекращается плацентарное кровообращение. С первым вдохом кровеносные сосуды легких расширяются, их сопротивление току крови сильно уменьшается. Наполнение легких кровью через легочную артерию резко возрастает. Начинает функционировать малый круг кровообращения. Затем идет полное прекращение связи между левой и правой половинками сердца, и вследствие чего, разделение малого и большого круга кровообращения. Вместе с тем создаются и новые условия для развития сердечно-сосудистой системы.

Сердце у новорожденного относительно велико, оно весит 20-25 г, что составляет 0,8% по отношению к общей массе тела. Наиболее энергично сердце растет в первые 2 года жизни. В дошкольном и младшем школьном возрасте он замедляется.

Положение сердца зависит от его возраста. У новорожденных и детей первых 1-2 лет жизни сердце расположено поперечно и более высоко. После двух лет сердце начинает приобретать косое положение. Это обусловлено переходом ребенка в вертикальное положение, ростом легких и грудной клетки, опусканием диафрагмы и др.

Форма сердца в грудном и раннем возрасте может быть овальная, конусообразная, шаровидная. После 6 лет сердце ребенка приобретает форму, свойственную взрослым людям, чаще всего – удлиненного овала.

Артерии у детей относительно широки и развиты сильнее, чем вены. Отношение просвета артерии к просвету вен в детском возрасте составляет 1:1, тогда как у взрослых 1:2. из больших сосудов легочный ствол у детей в возрасте до 10 лет шире аорты, затем просвет их уравнивается, а в период полового созревания аорта превосходит легочный ствол по ширине.

Следовательно, сердечно-сосудистая система у детей характеризуется относительно большой массой сердца, большой шириной отверстий и более широким просветом сосудов, чем значительно облегчается кровообращение.

У детей имеются отличительные особенности в функциях сердечно-сосудистой системы. Пульс у детей более частый, чем у взрослых, причем частота пульса тем выше, чем ребенок моложе. Это обусловлено превалирующим влиянием симпатической иннервации, в то время как сердечные ветви блуждающего нерва развиты значительно слабее. С возрастом происходит постепенное нарастание роли блуждающего нерва в регуляции сердечной деятельности и это выражается в замедлении пульса у детей.

Артериальное давление у детей ниже, чем у взрослых. Объясняется это большой шириной просвета сосудистой системы, большой податливостью сосудистых стенок и меньшей нагнетательной способностью сердца. У новорожденного максимальное давление составляет в среднем 70-74 мм рт. ст. и к году жизни оно становится равным 80-85 мм рт. ст.

Артериальное давление у детей также отличается большой лабильностью. При горизонтальном положении ребенка, особенно во сне, оно понижается, физическая нагрузка и психические переживания вызывают его повышение.

Кровообращение у новорожденных совершается почти вдвое быстрее, чем у взрослого один кругооборот крови происходит у новорожденных за 12 секунд; у ребенка 3 лет – за 15 секунд; у взрослого – за 22 секунды.

Итак, организм ребенка все время находится в процессе роста и развития, которые проходят непрерывно в определенной закономерной последовательности. От момента рождения до взрослого человека ребенок приходит через определенные возрастные периоды. Ребенку в различные периоды жизни свойственны определенные анатомо-физиологические особенности, совокупность которых накладывает отпечаток на реактивные свойства сопротивляемость организма. Жизнь человека – это непрерывный процесс развития. Первые шаги и дальнейшее развитие двигательной функции, первые слова и развитие речевой функции, превращении ребенка в подростка в период полового созревания, непрерывное развитие центральной нервной системы, усложнение рефлекторной деятельности – это только примеры из огромного числа непрерывных изменений организма. Организм ребенка развивается в конкретных условиях среды, непрерывно действующей ход его развития. Еще И.М. Сеченов отмечал, что «…организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него, а так как без последней существование организма невозможно, то споры о том, что в жизни важнее - среда или самое тело – не имеют ни малейшего смысла». В зависимости от конкретных условий среды процесс развития может быть ускорен или замедлен, а его возрастные периоды могут наступать раньше или позже и иметь разную продолжительность

Скачать:

Предварительный просмотр:

Возрастные особенности системы дыхания.

дыхание возрастной гигиенический воздушный

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

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.

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.

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.

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 дыхательные 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.

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.

Анализ возрастных особенностей двух систем органов: нервной системы и сердечно-сосудистой системы у детей.

Сердечно-сосудистая система

Дыхание - это сложный непрерывный процесс поддержания на оптимальном уровне окислительно-восстановительных процессов в организме человека. В процессе дыхания принято различать три звена: легочное дыхание, транспорт газов кровью, тканевое дыхание.

Легочное дыхание - это газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Оно делится на два этапа: газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом, газо- обмен между альвеолярным воздухом и кровью.

Легочное дыхание осуществляется за счет активности аппарата внешнего дыхания который включает в себя дыхательные пути (носоглотка, трахея, крупные бронхи), легкие, плевру, дыхательные мышцы, скелет грудной клетки, диафрагму. Основная функция аппарата легочного дыхания это доставка кислорода из окружающего воздуха и освобождение от избытка углекислого газа. Транспорт газов осуществляется кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления газов по пути их следования.

Регуляция дыхания осуществляется ЦНС, специальные области которой обусловливают автоматическое дыхание – чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изменения в системе органов дыхания, соответствующие конкретной внешней ситуации и осуществляемой деятельности. Группа нервных клеток, ответственная за осуществление дыхательного цикла,называется дыхательным центром. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге, его разрушение приводит к остановке дыхания.

У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. Поэтому у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Такой тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. Дыхание грудных детей теперь становится грудобрюшным с преобладанием диафрагмального.

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.

Своеобразие строения грудной клетки и малая выносливость дыхательных мышц делают дыхательные движения у детей менее глубокими и частыми.

Глубина дыхания характеризуется объемом воздуха, поступающим в легкие за один вдох, – дыхательным воздухом. Дыхание новорожденного частое и поверхностное, при этом его частота подвержена значительным колебания. У детей школьного возраста происходит дальнейшее урежение дыхания.

Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию.

Жизненная емкость легких меняется с возрастом, зависит от пола, степени развития грудной клетки, дыхательных мышц. Как правило, она больше у мужчин, чем у женщин; у спортсменов больше, чем у нетренированных людей. К 16–17 годам жизненная емкость легких достигает величин, характерных для взрослого человека.

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.

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.