Развитие внешнего дыхания.

У плода плацента является органом внешнего дыхания. Через нее плод получает кислород из крови матери, а ей отдает углекислоту. С 11-й недели у плода появляются сокращения диафрагмы и межреберных мышц, которые ускоряют развитие легких, а также активизируют кровообращение, усиливая приток крови к сердцу. К концу внутриутробного периода развития бронхиальное дерево развито полностью, альвеолы уже дифференцированы, и легкие потенциально способны увеличивать свой объем на вдохе. К моменту родов в плевральной полости из-за более быстрого увеличения размеров грудной клетки и медленного роста легких создается отрицательное давление.

Первый полноценный вдох у ребенка происходит сразу после рождения. Ведущим в появлении первого вдоха является гуморальный механизм. Отслоение плаценты во время родов и перевязка пуповины приводят к уменьшению содержания кислорода и накоплению углекислоты в крови новорожденного. Так, к концу родов насыщение крови плода кислородом снижается с 20 до 17 мм рт. ст., а содержание углекислого газа повышается с 44 до 51 мм рт. ст. Артериальные и центральные хеморецепторы к моменту рождения малочувствительны к гипоксии, гиперкапнии и ацидозу, однако этого, тем не менее, достаточно для возбуждения дыхательного центра и возникновения первого вдоха. Первому вдоху у новорожденного способствует также активация ретикулярной формации импульсацией от термо- и механорецепторов кожи, а также проприо- и вестибулорецепторов во время родов. К этому добавляется импульсация от органов зрения и слуха.

Сразу после рождения устраняется причина торможения дыхательного центра ребенка. Как известно, раздражение амниотической жидкостью рецепторов полости носа (область крыльев носа) рефлекторно тормозит дыхание. Амниотическая жидкость в легких и воздухоносных путях препятствует первому вдоху у новорожденного. После рождения ребенка большая часть жидкости переходит в открывающиеся капилляры и лимфатические сосуды легких, другая часть жидкости через рот выходит наружу, а третья – заглатывается и даже выполняет определенную пищеварительную функцию. Всасывание жидкости в легкие происходит в течение нескольких часов и обусловлено более высоким онкотическим давлением крови.

Вначале дыхание новорожденного носит характер судорожных вдохов: грудная клетка и легкие принимают расправленное состояние, в плевральной полости образуется отрицательное давление, из воздухоносных путей удаляется жидкость. Затем устанавливаются ритмичные дыхательные движения, нормализуется газовый состав. Расправление большинства альвеол происходит в течение первых 5-7 дней.

Устойчивость новорожденного к асфиксии связана с преобладанием у него анаэробных процессов над аэробными. Мозг новорожденного характеризуется низким метаболизмом, его относительная устойчивость к гипоксии связана также с достаточными запасами гликогена для получения энергии анаэробным путем и более медленным, чем у взрослых, падением артериального давления в ответ на асфиксию.

В первые 1-3 дня у новорожденного смена вдоха на выдох осуществляется, главным образом, за счет рефлекса Геринга-Брейера. Дыхательный центр новорожденного имеет высокую чувствительность к импульсам, идущим от рецепторов растяжения легких (в частности, гладких мышц бронхиол). Недостаточную зрелость дыхательного центра компенсирует повышенная активность рефлекса Геринга-Брейера. К нервному контролю дыхания присоединяются и эндокринные факторы. В этот период гормоны щитовидной железы повышают чувствительность дыхательного центра к приходящим стимулам.

У новорожденных детей и детей первых месяцев жизни нос сплющенный, короткий, полость носа узкая и низкая, носовые раковины толстые, что затрудняет носовое дыхание. Дети дышат открытым ртом, что приводит к подверженности простудным заболеваниям. Кроме того, ротовое дыхание вызывает кислородное голодание, сухость слизистой полости носа. В период полового созревания форма носа становится постоянной.

Гортань новорожденного имеет относительно большие размеры, чем у взрослых, она короткая, широкая, воронкообразная. У новорожденных детей и детей грудного возраста надгортанник расположен несколько выше корня языка, поэтому при глотании жидкая пища обтекает надгортанник и ребенок может дышать и глотать одновременно, что имеет важное значение при акте сосания. Пластинки щитовидного хряща сходятся под тупым углом, выступ гортани отсутствует. После 6-7 лет гортань у мальчиков крупнее, чем у девочек того же возраста. В 10-12 лет у мальчиков становится заметным выступ гортани. В период полового созревания длина голосовых связок у мальчиков становится больше, чем у девочек, что изменяет голос (чем длиннее связки, тем ниже голос).

С возрастом морфофункциональные показатели внешнего дыхания существенно изменяются: увеличивается поверхность газообмена легких за счет новообразования альвеол, снижается частота дыхания, повышается дыхательный объем, увеличивается абсолютная величина минутного объема дыхания, уменьшаются относительные величины альвеолярной вентиляции и потребления кислорода. Частота дыхания устойчиво снижается к 18-20 годам, но в наибольшей степени – в первые два года. Абсолютная величина минутного объема дыхания с возрастом увеличивается, однако минутный объем дыхания, отнесенный к массе тела или его поверхности, уменьшается, что обусловлено снижением интенсивности обмена веществ. Высокая интенсивность легочной вентиляции у детей компенсирует более низкую, чем у взрослых, утилизацию кислорода. Облегчающаяся в процессе онтогенетического развития утилизация кислорода связана с уменьшением относительного количества плазмы крови и межтканевой жидкости, которые являются препятствием для газообмена. Дыхательные мышцы, главным образом, инспираторные, затрачивают на вентиляцию легких много энергии, так как растяжимость легких у новорожденных гораздо ниже, чем у взрослых людей. Респираторная система достигает зрелого уровня развития к 16-17 годам.