Вік, роки

Розмір альвеол, мм

Анатомічна ємкість легень, мм

Новонароджені

0,05

67,7

1

0,12

-

3

-

324,7

5-6

0,14

-

7

-

659,6

10-11

0,17

596,2

12 - 15

0,17

771,3

18-20

0,20

1148,2

Реконструкція легені новонародженого показує, що термінальні бронхіоли, які повністю вистиланні кубічним епітелієм, поділяються на дві респіраторні бронхіоли. Останні вистиланні частково кубічним, частково плоским епітелієм. Ці бронхіоли у свою чергу утворюють два або більше додаткових відділів респіраторних бронхіол. Остання пара ділиться на чотири короткі ніжки - так звані перехідні протоки. Кожна з перехідних проток за допомогою декількох дихотомічних поділів утворює скупчення з 9 - 13 мішечків. Капіляри в таких мішечках у новонародженого розподіляються нерівномірно, тому респіраторною одиницею у новонародженого є не альвеола, а альвеолярний мішечок. Початок активного процесу трансформації дистальних генерацій респіраторних бронхіол в альвеолярні ходи відмічений у дитини 37 днів життя. У дитини 2 місяців ці відділи вже приймають вигляд дефінітива і містять 25 - 30 альвеол діаметром від 60 до 130 мкм. У альвеолах (особливо в області гирла) виявляється еластичний апарат.

Маса легенів після народження росте дуже швидко, особливо в перші 3 місяці життя. За цей час легені збільшуються приблизно на 7/8 свого об'єму, потім вони збільшуються поступово. Вага легенів у новонародженого складає 1/34 - 1/54 ваги тіла дитини. До 6 місяців вона подвоюється, до кінця 1-го року життя збільшується в 3 рази. Легені новонароджених і дітей перших місяців життя надзвичайно багаті інтерстеціальною тканиною і багато васкуляризовані за рахунок капілярів, лімфатичних судин. У перші роки життя легеневі сегменти розмежовані великим прошарком рихлої сполучної тканини. Плевра у новонароджених і грудних дітей дуже тонка і легко ковзає при дихальних рухах. Частота дихання у новонароджених від декількох годин до 3 днів життя від 50 до 60 разів за хвилину, складаючи в середньому 56 разів за хвилину, але до кінця 3-ї неділі вона знижується в середньому до 48 разів за хвилину.

Перший рік життя дитини характеризується інтенсивним ростом і розвитком більшості органів і систем організму. Паралельно збільшенню розмірів тіла проходить ріст і інтенсивний розвиток бронхіального дерева і легеневої паренхіми, цьому допомагає збільшення рухової активності дитини.

Помітно змінюються функціональні характеристики дихання. Збільшуються об'ємні швидкості дихання (0,16 - 0,19 л/с). Динамічне розтягнення і еластичність легень мають виражену тенденцію до вікових змін. Трохи меншою стає до кінця першого року життя варіативність вентиляційних показників. Частота дихання становить в середньому 36 в хвилину. Якщо частота помітно знижується, то об'єм дихання, навпаки, наростає і становить 79 мл, тобто в 2,5 - 3,5 рази перевищує цю величину у новонародженого. Більше ніж у три рази збільшується ЖЄЛ (життєва ємкість легень) - 475 мл. Інтенсивність поглинання кисню у легенях зростає більше ніж в 2 рази - 88 мл/хв, однак в розрахунку на одиницю маси тіла вона знижується до 8 мл/(хв. • кг). Ефективність легеневого газообміну практично не змінилась, становлячи в середньому 3,2% поглинання кисню і 2,66% виділення вуглекислого газу. Отже, кількісні зміни морфо функціональних характеристик дихальної системи переважають на даному етапі онтогенезу. Відмічається синхронність у рості і розвитку дихальної системи і фізичному розвитку дитини. Високі потреби, пред'являючи організму дитини першого року життя змінами вигодовування, стимулюють розвиток дихальної системи.

До періоду «раннє дитинство» відносять вік від 1 до 3 років. В літературі практично відсутні дані про особливості розвитку дихальної системи на 2-у і 3-у роках життя. Ріст в довжині і маса тіла сповільнюються в порівнянні з першим роком життя, але залишаються достатньо інтенсивними. Пропорційно росту тіла проходить ріст бронхолегеневих структур. Таким чином, «раннє дитинство» характеризується подальшим та істотним розвитком дихальної функції легень. Поступово змінюються вентиляційні показники: частота і об'єм дихання, МОД (максимальний об'єм дихання). Частота дихання в 2 роки становить в середньому 31 в хвилину, а в 3 роки - 28 у хвилину.

Однак слід відзначити дві важливі закономірності. По-перше, дуже малу варіативність частоти дихання, по-друге, значне зниження відносної вентиляції легень (на одиницю площі поверхні тіла). Серед показників легеневого газообміну особливу увагу заслуговує відносне поглинання кисню. Воно значно знижується в цей період - з 7,8 до 6,8 мл/(хв. • кг). Таким чином, динаміка відносної вентиляції легень і відносного поглинання кисню в легенях підтверджує зниження інтенсивності обмінних процесів у вказаний віковий період. Якщо врахувати, що вентиляційний еквівалент має тенденцію до зниження (з 3,12 до 2,95), що свідчить про збільшення ефективності легеневого газообміну, то можна говорити про початок економізації дихання на даному етапі індивідуального розвитку.

Період «перше дитинство» включає вік від 4 до 7 років. Як було показано вище, з народженням дитини розвиток нових бронхіальних гілок не припиняється. Воно продовжується до 7 - 8 років. Процеси росту, розвитку легень нерівномірні і гетерохронні.

У віці 4 - 5 років має місце плавний розвиток і вповільнений ріст повітряносних шляхів, а в 5-7 років розширення бронхіального дерева переважає над його видовженням. В період плавного розвитку і вповільненого росту повітряносних шляхів не відбувається значного покращення прохідності дихальних шляхів, діаметр і довжина бронхіального дерева міняються майже паралельно. У дітей від 5 до 7 років, коли відбувається посилене розширення бронхіального дерева, навпаки, помітно покращується прохідність дихальних шляхів. Це пов'язано з перевагою збільшення діаметра над ростом довжини бронхіального дерева. На віковий розвиток легеневої тканини вказує збільшення її розтягуваності. Як відомо, механічні якості легень і грудної клітки визначають можливості дихальної системи забезпечити потребу організму у вентиляції, а вона в свою чергу залежить від потреб організму в кисні.

Частота дихання незначно знижується, вона коливається від 28 в хвилину у віці 4 роки до 24 в хвилину - в 7 років. Об'єм дихання має найбільший приріст між 5 і 6 роками життя, тобто цей приріст припадає на період найбільшого зниження бронхіального опору чи покращення прохідності дихальних шляхів. Якщо між 4 і 5 роками об'єм дихання збільшився тільки на 5-7 мл, то між 5 і 6 роками його приріст становить від 15 до 50 мл.

За період від 4 до 7 років відбувається значне зниження відносного об'єму загальної і альвеолярної вентиляції легень. Зменшення вентиляції на одиницю площі поверхні тіла (у дітей у віці 4 роки вона дорівнювала 4,5 л/(хв•м2), у віці 7 років той же показник дорівнює 3,69 л/(хв•м2)) дозволяє говорити про продовження процесу економізації дихання.

Від 5-го до 7-го року життя в 1,5 рази збільшується резерв дихання. Вікове збільшення статичних об'ємів легень забезпечується великою розтягненістю легень і здатністю м'язів виконувати максимальну зміну об'єму грудної клітки у більш старших дітей в порівнянні з молодшими. Про ефективність вентиляції легень судять по показниках легеневого газообміну і газового складу крові. Склад альвеолярного газу - одне з константних середовищ організму - вже до 7 років досягає значень, які мало змінюються в наступні роки. У дітей 4-7 років в ньому міститься 17,5% кисню і 3,3% вуглекислого газу. Поглинання кисню збільшується з 107 в 4 роки до 130 мл/хв. в 7 років. Відносне поглинання кисню в легенях (на кг маси тіла) різко знижується - з 6,4 до 4,7 мл/(хв•кг), найбільш помітне зниження припадає на вік від 4 до 5 років на 0,7 мл/(хв•кг). Протягом всього періоду «перше дитинство» завдяки розвитку і росту морфофункціональних одиниць легень відбувається економізація дихання, про що свідчить зниження відносних величин легеневої вентиляції і відносного використання кисню.

Період «друге дитинство» - 8-12 років для хлопчиків і 8-11 років для дівчаток. У віці 8-12 років відбувається плавне дозрівання морфологічних структур легень і фізичних розвиток організму. Проте між 8-9 роками життя подовження бронхіального дерева переважає над його розширенням. В результаті цього зниження динамічного опору дихальних шляхів сповільнюється. Якісні зміни на межі періодів 4-7 і 8-12 років відбуваються з еластичними властивостями легень і тканинами грудної клітки. Збільшується їх розтягнення.

Частота дихання у дітей 8 - 12 років коливається в межах від 22 до 25 в хвилину без чіткої вікової залежності. Дихальний об'єм збільшується з 143 до 220 мл у дівчаток і з 167 до 214 мл у хлопчиків. Зниження відносної вентиляції між 8 - 9 роками життя і її тенденція до зниження від 11 до 12 років свідчить про відносну гіпервентиляцію легень у молодших дітей в порівнянні з більш старшими. Приріст статичних об'ємів легень найбільш виражений у дівчаток від 10 до 11 років і у хлопчиків від 10 до 12 років (Таблиця 2).

Показники функціонального стану повітряносних шляхів і легеневої тканини змінюються в тісному зв'язку із змінами антропометричних характеристик організму дітей на даному етапі онтогенезу. Особливо тісний зв'язок виявлений з довжиною і площею поверхні тіла. В перехідному періоді з «другого дитинства» до під росткового віку (у дівчаток в 11-12 років, у хлопчиків з 12 років) він найбільше виражений. Базально-апікальний градієнт вентиляції, який характеризує нерівномірність розподілу газів у легенях, у дітей до 9 років залишається нижче, ніж у дорослих.

В 10-11 років і між 5 і 6 роками життя існує зв'язок між реґіонарною повітрянаповненістю зон легень і збільшенням довжини тіла. В 10-11 років виявляється достовірний градієнт кровонаповнення між верхніми і нижніми зонами легень.

Таблиця 2. Легеневі об'єми у дітей у віці 5 - 12 років (в горизонтальному положенні)

Відмічається велика неоднорідність відношення вентиляція/кровотік в нижніх відділах легень і тенденція до його збільшення з віком. В процесі вікового розвитку збільшується ефективність газообміну в легенях, поглинання кисню збільшується до 3,9%, а виділення вуглекислого газу - до 3,8%. Відносна величина потреби кисню продовжує знижуватись, найбільш помітно в 9 років - 4,9 мл/(хв•кг), в 11 років показник дорівнює 4,6 мл/(хв•кг) у дівчаток і 4,85 мл/(хв•кг) у хлопчиків. Нерівномірність розвитку дихальної функції легень залишається особливістю і даного етапу індивідуального розвитку організму дитини між 8 і 9 роками життя на фоні інтенсивного росту бронхіального дерева значно знижується відносна альвеолярна вентиляція легень і відносний вміст кисню в крові.

Після 10 років, після відносної стабілізації функціональних показників, збільшується їх вікові перетворення: збільшуються легеневі об'єми, розтягнення легень, ще більше зменшуються відносні величини легеневої вентиляції і поглинання кисню легенями, починають розрізняти функціональні показники у хлопчиків і дівчаток.

В підлітковому віці відбувається статеве дозрівання організму людини. Нерівномірність і гетерохронність росту і розвитку органів і систем, властиві онтогенезу дитини, проявляються ще більше. Морфологічні і функціональні перебудови, що відбуваються в період статевого дозрівання, виражаються, перш за все, в прискоренні фізичного розвитку. Найбільший приріст довжини тіла у дівчаток спостерігається в 13 років, у хлопчиків - в 14-15 років. Значне збільшення маси тіла відбувається в 12-15 років у дівчаток, в 16 років - у хлопчиків. Спостерігається інтенсивний ріст грудної клітки - її окружність збільшується на 2,5 - 3 см в рік. У всі періоди розвитку, крім 13-річного віку, вона більша у хлопчиків.

В пубертатний період відбувається посилений ріст довжини і діаметра бронхів, в період від 14 до 15 років спостерігається посилений приріст маси легень. Фізичний розвиток дітей в підлітковому віці істотно відрізняється від інших періодів, так як він відбувається на фоні статевого дозрівання. Підвищена активність залоз внутрішньої секреції обумовлює великі гормональні перебудови, прискорення обмінних процесів, підвищення енергетичних затрат організму. Все це в свою чергу стимулює розвиток дихальної функції легень на даному етапі онтогенезу.

Період статевого дозрівання - період найбільшого росту і розвитку системи дихання. До початку періоду статевого дозрівання загальний об'єм легень збільшується в 10 разів, а до його кінця - в 20 разів в порівнянні з новонародженим. Біомеханічні властивості легень і грудної клітки в підлітковому віці зазнають істотних змін, особливо помітні при зіставленні з новонародженим. Бронхіальний опір знижується в 10 разів, а легенева розтягненість збільшується в 3 рази. Для підлітків 15 років і старше величина бронхіального опору дорівнює 1,9 см вод. ст./(л•с). розтягнення легеневої тканини збільшується з 0,091 до 0,145 і з 0,0896 до 0,143 л/см вод. ст. за період від 11-12 до 13-14 років. Тісна кореляція між показниками біомеханіки дихання і антропометричними даними, в тому числі довжиною тіла, відмічена у дітей різного віку, чітко прослідковується і у підлітків.

В багатьох роботах відмічені нерівномірність дихального ритму, велика варіативність показників легеневої і альвеолярної вентиляції у підлітків. Частота дихання коливається у підлітків в межах від 16 до 22 в хвилину. Межі коливань частоти дихання протягом доби в підлітків різні. У 1/3 досліджуваних вона коливається у спокої на 2-3 у хвилину, у 1/3 - на 4-6 і у 1/3 - на 7 і більше у хвилину. Такі ж неоднорідні і об'ємні показники. Об'єм дихання у підлітків коливається від 245 до 418 мл., а МОД - від 4,5 до 9,4 л/хв. Причин таких великих відмінностей багато: специфіка вікового періоду (нестійкість регуляторних механізмів), різні умови і методи дослідження, різний контингент досліджуваних без урахування фізичного і статевого розвитку. Всі вони впливають і на інші функціональні показники системи дихання. Проте з відміченою великою варіативністю показників дихання можна виділити і деякі вікові його особливості. Із збільшенням грудної клітки, ростом бронхолегеневого апарату в період статевого дозрівання збільшується і сила дихальних м'язів. В результаті збільшуються резервні можливості вентиляційної системи легень. Резерв дихання підлітків 12-13 років становить 92% МВЛ.

Швидкий ріст повітряносних шляхів в пубертатний період зв'язаний із значним збільшенням об'єму дихального мертвого простору. Функціональний мертвий простір у дівчат 12-13 років займає 112-115 мл., а у хлопчиків того ж календарного віку - 119-138 мл. Він становить від 29 до 34% об'єму дихання. Об'єм альвеолярної вентиляції у підлітків значно коливається і становить 2,790 л/хв для 12-річних і 3,070 л/хв. для 15-річних. В цілому альвеолярна вентиляція склала 69% загальної вентиляції легень за хвилину. Покращення прохідності дихальних шляхів, збільшення розтягненості тканин легень і грудної клітки, розвиток мускулатури проявляються у збільшенні статичних об'ємів легень у підлітків. Між розтягненням легень і статичними об'ємами існує тісний кореляційний зв'язок. Збільшуючись з віком, статичні об'єми легень тісно зв'язані з антропометричними показниками, в тому числі і з довжиною тіла. ЖЄЛ до 13 років досягає 2400 мл у хлопчиків і 2420 мл у дівчаток.

Заслуговує спеціального розгляду вентиляційно-перфузійне відношення в легенях підлітків. Розвиток і ріст апаратів вентиляції і кровообігу (в тому числі легеневого) відбувається не завжди паралельно. Дихальна поверхня і кількість крові, що протікає через легені в одиницю часу, у дітей і підлітків, відносно більша, ніж у дорослих, що сприяє газообміну у легенях організму, який росте. Підвищення тонусу легеневих судин веде до зниження і нерівномірному розподілу кровоточу в легенях. Як показали дослідження, вентиляційно-перфузійне відношення неоднакове в різних відділах однієї легені. З віком у підлітків відмічається тенденція до його збільшення у нижніх відділах легень, зниженням градієнта цього показника між верхніми відділами [29].

У підлітків 12-13 років права легеня більше бере участь в сумарній легеневій вентиляції. Серед показників внутрішньо легеневого газообміну важливо проаналізувати склад альвеолярного повітря. Вміст вуглекислого газу ще не досягає стабільних значень, властивих дорослій людині. Нормою для дорослої людини рахують 5,5-5,7% вуглекислого газу в альвеолярному повітрі, а у підлітків його трохи менше - 4,98-5,23%. Вважають, що у підлітків залишається незначна відносна гіпервентиляція легень. Дифузійна властивість легень у підлітковому віці підпорядковується загальним закономірностям: вона зростає по мірі збільшення довжини тіла і поверхні легень. До 15 років вона становить 18 мл/(хв•мм рт. ст.) при довжині тіла 170 см. Поглинання кисню в легенях рівне 4%, а виділення вуглекислого газу - 3,9%. Потреба кисню з віком збільшується, однак його відносна величина знижується у дівчаток і мало змінюється у хлопчиків; у 12-річних дівчаток вона складає 4,6 мл/(хв•кг).

Страницы: 1, 2, 3, 4