Размеры трахеи у детей в зависимости от возраста
Возраст | Длина, см | Диаметр просвета, мм | |
передне-задний | поперечный | ||
0-1 мес | 3,6 | 5,0 | |
1-3 » | 3,8 | 4,6 | 6,1 |
3-6 » | 4,2 | 5,0 | 5,8 |
6-12 » | 4,3 | 5,6 | 6,2 |
1-2 года | 4,5 | 6,5 | 7,6 |
2-3 » | 5,0 | 7,0 | 8,8 |
3-4 » | 5,3 | 8,3 | 9,4 |
4-6 » | 5,4 | 8,0 | 9,2 |
6-8 » | 5,7 | 9,2 | 10,0 |
8-10 » | 6,3 | 9,0 | 10,1 |
10-12 » | 6,3 | 9,8 | 11,3 |
14-16 » | 7,2 | 12,7 | 14,0 |
Как видно из таблицы, с возрастом происходит некоторое увеличение размеров трахеи, однако по сравнению с ростом тела скорость этого процесса невелика, и лишь с периода полового созревания увеличение размеров трахеи значительно ускоряется.
Диаметр трахеи меняется в течение дыхательного цикла. Особенно значительно меняется просвет трахеи во время кашля – продольный и поперечный размеры уменьшаются на одну треть. В слизистой оболочке трахеи имеется много желез — приблизительно по одной железе на 1 мм2 гюверхности. Секреция желез обеспечивает слой слизи на поверхности трахеи толщиной 5 мкм, скорость движения слизи 10-15 мм/мин, что обеспечивается ресничками (10-35 ресничек на 1 мкм2).
Особенности строения трахеи у
детей определяют ее частые изолированные поражения (трахеиты), в виде комбинации с поражением гортани (ларинготрахеит) или бронхов (трахеобронхит).
Бронхи к рождению достаточно хорошо сформированы. Слизистая оболочка их богато кровоснабжена, покрыта тонким слоем слизи, которая движется со скоростью 0,25-1 см/мин. В бронхиолах движение слизи более медленное (0,15-0,3 см/мин).
Правый бронх как бы является продолжением трахеи, он короче и несколько шире левого. Мышечные и эластические волокна у детей первого года жизни развиты еще в малой степени. С возрастом увеличивается как длина, так и просвет бронхов. Особенно значительно растут бронхи на первом году жизни, после чего идет замедление. В период начала полового созревания вновь возрастает их темп роста. К 12-13 годам длина главных бронхов удваивается, с возрастом увеличивается и сопротивление к спадению бронхов.
Нежность строения слизистой оболочки бронхов, узость их просвета объясняют также относительно частое возникновение у детей раннего возраста бронхиолитов с синдромом полной или частичной обструкции.
Масса легких при рождении равна 50-60 г, что составляет 1/50 массы тела. В дальнейшем быстро увеличивается масса легких, причем особенно интенсивно в течение первых 2 мес жизни и в пубертатный период (табл. 3).
Масса легких удваивается к 6 мес, утраивается — к году жизни, увеличивается в 5 раз к 4-5 годам, в 10 раз — к 12-13 годам и в 20 раз — к 20 годам.
Таблица 3.
Средняя масса обоих легких (в граммах),
включая жидкости, у детей (по Boyd (1952)
Возраст | Мужчины | Женщины |
Новорожденный | 51,7 | 50,9 |
0-3 мес | 68,8 | 63,6 |
3-6 » | 94,1 | 93,3 |
6-9 » | 128,5 | 114,7 |
9-12 » | 142,0 | 142,1 |
1-2 года | 170,3 | 175,3 |
2-3 » | 245,9 | 244,3 |
3-4 » | 304,7 | 265,5 |
4-5 лет | 314,2 | 311,7 |
5-6 » | 260,6 | 319,9 |
6-7 » | 399,5 | 357,5 |
7-8 » | 365,4 | 404,4 |
8-9 » | 405,0 | 382,1 |
9-10 лет | 367,4 | 358,4 |
10-11 » | 474,5 | 571,2 |
11-12 » | 465,6 | 535,0 |
12-13 » | 458,8 | 681,7 |
13-14 » | 504,5 | 602,3 |
14-15 » | 692,8 | 517,0 |
15-16 » | 691,7 | 708,8 |
16-17 » | 747,3 | 626,5 |
17-18 » | 776,9 | 694,5 |
18-19 » | 874,7 | 654,9 |
19-20 » | 1035,6 | 785,2 |
20-21 » | 953,0 | 792,8 |
20-40 » | 1169,3 | 885,5 |
У новорожденных легочная ткань менее воздушна и отличается обильным развитием кровеносных сосудов и рыхлой соединительной ткани в перегородках ацинусов.
Эластическая ткань недостаточно развита, что и объясняет относительно легкое возникновение эмфиземы при различных легочных заболеваниях. Так, отношение эластина к коллагену в легких (сухая ткань) у детей до 8 мес составляет 1 : 3,8, в то время как у взрослого — 1 : 1,7.
К рождению ребенка собственно дыхательная часть легких — ацинус, где происходит газообмен между воздухом и кровью, недостаточно развит. Альвеолы начинают формироваться с 4-6 нед. жизни. Их количество очень быстро увеличивается в течение первого года жизни и продолжает нарастать до 8 лет. После 8 лет увеличение легких происходит за счет линейного размера альвеол (табл. 4).
Соответственно увеличению числа альвеол возрастает и дыхательная поверхность. Особенно выражен этот процесс в течение первого года (в 4 раза). Это соответствует большей потребности в кислороде детей.
К рождению просвет терминальных бронхиол меньше 0,1 мм, к 2 годам удваивается, к 4 годам утраивается и к 18 годам увеличивается в 5 раз.
Узость бронхиол объясняет частое возникновение ателектазов легких у детей раннего возраста.
А. И. Струков выделил 4 периода в развитии легких у детей. В I периоде (от рождения до 2 лет) происходит особенно интенсивно развитие альвеол. Во II периоде (от 2 до 5 лет) интенсивно развиваются эластическая ткань мышечные бронхи с перибронхиальной и включенной в нее лимфоидной тканью. Этим объясняется возрастание числа случаев пневмонии с затяжным течением и начало формирования хронических пневмоний у детей в преддошкольном периоде. В III периоде (5-7 лет) происходит окончательное созревание структур ацинуса, чем объясняется более доброкачественное течение пневмоний у детей дошкольного и школьного возрастов. В IV периоде (7—12 лет) происходит увеличение массы созревшей ткани легкого.
Таблица 4. Количество и размеры альвеол легких у детей
Возраст | Число альвеол | Диаметр альвеолы, мм | Площадь альвеолы, мм2 | Плошадь поверхности воздух/ткань, м2 |
Новорожденные | 0,05 | — | ||
3 мес | 70 ´ 106 | — | 0,4 | |
7 » | 112 ´ 106 | — | 0,5 | |
12 » | 120 ´ 106 | 0,12 | — | |
2 года | 160 ´ 106 | — | ||
4 » | 257 ´ 106 | 0,13 | — | |
7 лет | 280 ´ 106 | 0,15 | 0,5 | |
Взрослые | 296 ´ 106 | 0,20 - 0,25 |
Как известно, правое легкое состоит из трех долей: верхней, средней и нижней, а левое — из двух: верхней и нижней. Средней доле правого легкого соответствует язычковая доля в левом легком. Развитие отдельных долей легкого идет неравномерно. У детей первого года жизни хуже развита верхняя доля левого легкого, а верхняя и средняя доли правого легкого имеют почти одни и те же размеры. Лишь к двум годам размеры отдельных долей легкого соответствуют друг другу, как у взрослых.
Наряду с делением легких на доли в последние годы большое значение имеет знание сегментарного строения легких, так как оно объясняет особенности локализации легочных поражений и всегда учитывается при оперативных вмешательствах на легких.
Как было сказано, формирование структуры легких происходит в зависимости от развития бронхов. После разделения трахеи на правый и левый бронхи каждый из них делится на долевые бронхи, которые подходят к каждой доле легкого. Затем долевые бронхи делятся на сегментарные. Каждый сегмент имеет вид конуса или пирамиды с вершиной, направленной к корню легкого.
Анатомическая и функциональная особенность сегмента определяется наличием самостоятельной вентиляции, концевой артерией и межсегментарными перегородками из эластической соединительной ткани. Сегментарный бронх с соответствующими кровеносными сосудами занимает определенный участок в легочной доле. Сегментарное строение легких уже хорошо выражено у новорожденных. В правом легком различают 10 сегментов, в левом легком — 9 (см. приложение).
Верхние левая и правая доли делятся на три сегмента: верхневерхушечный (1), верхнезадний (2) и верхнепередний (3). Иногда упоминают еще один дополнительный сегмент — подмышечный, который не считается самостоятельным.
Средняя правая доля делится на два сегмента: среднебоковой (4), расположенный кзади, и среднепередний (5), расположенный медиально. В левом легком средней доле соответствует язычковая, также состоящая из двух сегментов — верхнеязычкового (4) и нижнеязычкового (5). Нижняя доля правого легкого делится на 5 сегментов: базально-верхушечный (6), базально-медиальный (7), базально-передний (8), базально-боковой (9) и базально-задний (10). Нижняя доля левого легкого делится на 4 сегмента: базально-верхушечный (6), базально-передний (8), базально-боковой (9) и базально-задний (10).
У детей пневмонический процесс наиболее часто локализуется в определенных сегментах, что связано с особенностями аэрации данных сегментов, дренажной функцией их бронхов, эвакуацией из них секрета и возможностью попадания инфекции. Наиболее часто пневмония локализуется в нижней доле, а именно в базально-верхушечном сегменте (6). Этот сегмент в известной степени изолирован от остальных сегментов нижней доли; его сегментарный бронх отходит выше других сегментарных бронхов и идет под прямым углом прямо назад. Это создает условия для плохого дренирования, так как дети раннего возраста обычно длительное время находятся в лежачем положении. Наряду с поражением 6-го сегмента пневмония также часто локализуется в верхнезаднем (2) сегменте верхней доли и базально-заднем (10) сегменте нижней доли. Именно этим и объясняется частая форма так называемых па-равертебральных пневмоний. Особое место занимает поражение средней доли. При этом виде локализации пневмония протекает остро. Имеется даже термин «среднедолевой синдром». Среднебоковой (4) и среднепередний (5) сегментарные бронхи расположены в области бронхопульмональных лимфатических узлов; они имеют относительно узкий просвет, значительную длину и отходят под прямым углом. Вследствие этого бронхи легко сдавливаются увеличенными лимфатическими узлами, что вызывает внезапно значительное выключение дыхательной поверхности, являющейся причиной развития тяжелой дыхательной недостаточности.
Механизм первого вдоха
Известно, что дыхательные движения у плода возникают на 13-й неделе внутриутробного периода. Однако они происходят при закрытой голосовой щели. В период родов нарушается трансплацентарное кровообращение, а при пережатии пуповины у новорожденного — его полное прекращение, что вызывает значительное снижение парциального давления кислорода (рО2), повышение рСО2, снижение рН. В связи с этим возникает импульс от рецепторов аорты и сонной артерии к дыхательному центру, а также изменение соответствующих параметров среды вокруг самого дыхательного центра. Так, например, у здорового новорожденного ребенка рО2 снижается с 80 до 15 мм рт. ст., рСО2 возрастает с 40 до 70 мм рт. ст., а рН падает ниже 7,35. Наряду с этим имеет значение и раздражение кожных рецепторов. Резкое изменение температуры и влажности вследствие перехода от внутриутробного окружения к пребыванию в атмосфере воздуха в комнате является дополнительным импульсом для дыхательного центра. Меньшее значение, вероятно, имеет тактильная рецепция при прохождении по родовым путям и во время приема новорожденного.
Сокращение диафрагмы создает отрицательное внутригрудное давление, что облегчает вхождение воздуха в дыхательные пути. Более значительное сопротивление вдыхаемому воздуху оказывают поверхностное натяжение в альвеолах и вязкость жидкости, находящейся в легких. Силы поверхностного натяжения в альвеолах уменьшаются сурфактантом. Легочная жидкость быстро всасывается лимфатическими сосудами и кровеносными капиллярами, если происходит нормальное расправление легкого. Считается, что в норме отрицательное внутрилегочное давление достигает 80 см вод. ст., а объем вдыхаемого воздуха при первом вдохе составляет более 80 мл, что значительно выше остаточного объема.
Регуляция дыхания осуществляется дыхательным центром, расположенным в ретикулярной формации ствола мозга в области дна IV желудочка. Дыхательный центр состоит из трех частей: медуллярной, которая начинает и поддерживает чередование вдоха и выдоха; апноэтической, которая вызывает длительный инспираторный спазм (расположена на уровне средней и нижней части моста мозга); пневмотаксической, которая оказывает тормозящее влияние на апноэтическую часть (расположена на уровне верхней части моста мозга).
Регуляция дыхания осуществляется центральными и периферическими хе-морецепторами, причем центральные хеморецепторы являются основными (в 80%) в регуляции дыхания. Центральные хеморецепторы более чувствительны к изменению рН, и их главная функция состоит в поддержании постоянства Н+-ионов в спинномозговой жидкости. СО2 свободно диффундирует через гематоэнцефалический барьер. Нарастание концентрации Н+ в спинномозговой жидкости стимулирует вентиляцию. Периферические хемо- и барорецепторы, особенно каротидные и аортальные, чувствительны к изменению содержания кислорода и углекислого газа. Они функционально активны к рождению ребенка.
В то же время пневмотаксическая часть дыхательного центра созревает лишь на протяжении первого года жизни, чем и объясняется выраженная аритмичность дыхания. Апноэ наиболее часты и длительны у недоношенных детей, причем чем ниже масса тела, тем чаще и длительнее апноэ. Это свидетельствует о недостаточной зрелости пневмотаксической части дыхательного центра. Но еще большее значение в прогнозе выживаемости недоношенных детей имеет быстро нарастающее учащение дыхания в первые минуты жизни новорожденного. Это свидетельство недостаточности развития также апноэтической части дыхательного центра.