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 выведении углекислого газа жизнь может длиться всего несколько минут. Процесс дыхания включает пять этапов:
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;
Применение кислорода тканями (внутреннее дыхание на уровне ми-тохондрий 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.
Воздухоносных пути начинаются из носовой полости, которая состоит из трех ходов: верхнего, среднего и нижнего и покрыта слизистой оболочкой, волосками и пронизана кровеносными сосудами
(капиллярами). Среди клеток слизистой верхних носовых ходов расположены рецепторы обоняния, окруженные обонятельным эпителием. В нижний носовой ход правой и левой половин носа открываются соответствующие Носослезный каналы. Верхний носовой ход соединяется с повитряносннмы полостями клиновидной и частично решетчатой костей, а средний носовой ход - с полостями верхней челюсти (гайморовой пазухой) и лобной костей. В полости носа воздух, вдыхаемый, нормализуется за температурой (подогревается или охлаждается), увлажняется или обезвоживается и частично очищается от пыли. Реснички эпителия слизистой постоянно быстро двигаются (мерцают), благодаря чему слизь из налепленными на нем частицами пыли проталкивается наружу со скоростью до 1 см в минуту и чаще всего в сторону к глотке где периодически откашливается или проглатывается. К глотки воздуха, вдыхаемый может попадать и через ротовую полость, но в этом случае оно не будет нормализоваться за температурой, влажностью и уровнем очистки от пыли. Таким образом дыхание ртом будет не физиологическим и этого надо избегать.
Дети до 8-11 лет имеют недоразвитые 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 заболеванием, воспаление глотки и гортани. Кроме того, постоянное дыхание ртом может привести к частым отитов, воспалений среднего уха, бронхитов, сухости полости рта, к неправильному развитию твердого неба, к нарушению нормального положения носовой перегородки и др. Простудно-инфекционные заболевания слизистой носа (риниты) почти всегда способствуют ее дополнительному отека и еще большей 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 воздухоносных полости костей черепа (в гайморовую полость верхней челюсти, или во фронтальную полость лобной кости), вызывая соответствующие воспаление слизистой этих полостей и развитие хронического насморка (подробнее смотри далее).
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 воспалениями 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 лимфоэпителиального узлы, предназначенные защищать организм от болезнетворных микроорганизмов, которые могут попадать в рот и глотки вместе с воздухом, вдыхаемый или с пищей или водой мер. Эти образования называются аденоиды или гланды (миндалины). В состав миндалин относятся глоточные трубные, миндалины зева (небные и языковые) и декабре лимфатические узлы, которые образуют лимфо- эпителиальная кольцо иммунной защиты.
Среди всех заболеваний органов дыхания, в том числе детей с первых дней жизни, наиболее распространенными являются острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ) в группу которых, по данным А. А. Дробинськои (2003), относятся грипп, парагрипозной, аденовирусные, риновирусные др. болезни верхних дыхательных путей. Дети старше 3 лет наиболее чувствительны к возбудителям гриппа, тогда как в других ОРВИ постепенно приобретают относительного иммунитета. Наиболее распространенными клиническими формами заболеваний ОРВИ является риниты (воспаление слизистой носа), фарингиты (общ сожжения миндалин зева), тонзиллиты (воспаление глоточных миндалин), ларингиты (воспаление гортани), трахеит, бронхит (воспаление воздухоносных путей), пневмонии (воспаление легких) . Тонзиллиты могут осложняться в форме фолликулярных или лакунарных ангин и лимфаденита. Когда инфекция охватывает эпителиальные соединительные ткани и сосудистую систему, могут возникать отеки и гиперемия слизистой (катар дыхательных путей). Вирусы могут также распространяться кровью по всему организму, поражая печень, желудочно-кишечный тракт, сердце, кровеносные сосуды, центральную нервную систему, почки и др. органы. Заболевания ОРВИ способствуют скученность людей, неудовлетворительное гигиеническое состояние помещений (в том числе классных комнат, спортивных залов), переохлаждение организма (простуда), поэтому следует внедрять соответствующие профилактические мероприятия, а во время эпидемий ОРВИ вводить карантинные дни, в том числе прекращать работу спортивно тренировочных секций.
Среди других опасных инфекционных болезней органов дыхания следует выделить корь% коклюш, дифтерию, туберкулез, основными причинами распространения которых есть контакт с больным, неудовлетворительные гигиенические и социально-бытовые условия.
Одной из наиболее распространенных форм осложнений частых ринитов у детей может быть воспаление придаточных пазух носа, то есть развитие гайморитов или фронтит. Гайморит - это воспаление, которое охватывает слизистую воздухоносных полостей верхней челюсти. Заболевание развивается как осложнение после инфекционных болезней (коре, гриппа, ангины) при их небрежном лечении, а также от частого воспаления слизистой носа (насморка), которая бывает, например, у детей, занимающихся водными видами спорта. Воспаление гайморовой полости верхней челюсти может распространяться и на полость лобной кости, приводя к воспалению лобной пазухи - фронтита. При этом заболевании у детей возникают головные боли, слезотечение, гнойные выделения из носа. Гайморит и фронтит опасные переходом в хронические формы и поэтому требуют тщательного и своевременного лечения.
Из носоглотки воздух попадает в гортань, которая состоит из хрящей, связок и мышц. Полость гортани с стороны глотки при глотании пищи прикрывается эластичным хрящом - надгортанником, который противодействует попаданию пищи в воздухоносных путях.
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 ломку голоса с конечным 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 легкое. Слизистая оболочка воздухоносных путей детей (до 15-16 лет) очень уязвима к инфекциям за счет того, что содержит меньшее количество слизистых желез и очень нежная.
Основным газообменным органом дыхательной системы являются легкие. С возрастом строение легких значительно меняется: нарастает длина воздухоносных путей, а в возрасте до 8-10 лет еще и увеличивается количество легочных пузырьков - альвеол, которые являются конечной частью дыхательного пути. Стенка альвеол имеет один слой эпителиальных клеток (Альвеоциты), толщиной 2-3 миллимикрон (мкн) и оплетена густой сетчаткой капилляров. Через такую незначительную перепонку происходит обмен газами: из воздуха в кровь переходит кислород, а в обратном направлении-углекислый газ и вода. У взрослых людей в легких насчитывается до 350 млн альвеол, имеющих общую площадь поверхности до 150 м ~.
Каждое легкое покрыта серозной оболочкой (плеврой), которая состоит из двух листков, один из которых прирастает к внутренней поверхности грудной клетки, второй - к ткани легких. Между листками образуется небольшая полость, заполненная серозной жидкостью (1-2 мл), которая способствует уменьшению трения при скольжения легких при дыхании. Легкие у детей до 8-10 лет растут за счет увеличения количества альвеол, а после 8 лет за счет увеличения объема каждой альвеолы, который за весь период развития может увеличиваться в 20 и более раз, относительно объема у новорожденного. Увеличению объема легких способствуют физические тренировки, особенно бег и плавание и этот процесс может продолжаться до 28-30 лет.
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.
Вторым функциональным показателем дыхания является частота дыханий (количество вдохов или выдохов за I минуту), значительно уменьшается с возрастом (табл. 15).
Таблица 15
Возрастная динамика основных показателей состояния дыхания (С. И. Гальперин, 1965; В. и. Бобрицкая, 2004)
С возрастом все объемные показатели дыхания значительно возрастают. В табл. 15 представлена возрастная динамика изменения основных объемных показателей дыхания у детей в зависимости от пола.
Объемные показатели дыхания зависят также от длины тела, от состояния развития грудной клетки и от физической подготовки. Так, например, в гребцов и бегунов ЖЕЛ может достигать 5500-8000 мл, а минутный объем дыхания до 9000-12000 мл.
Регуляцию дыхания осуществляет прежде всего дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге. Центральная нервная система обеспечивает автоматическое чередование вдоха и выдоха за счет подачи периодических импульсов, через нисходящие пути спинного мозга до наружных межреберных мышц и мышц диафрагмы грудной клетки, которые осуществляют подъем грудной клетки (опускания диафрагмы), что и обусловливает акт вдоха воздуха. В спокойном состоянии выдох происходит при расслаблении внутренних межреберных мышц и мышц диафрагмы и опускании грудной клетки (выравнивании диафрагмы) под собственным весом. При глубоком выдохе напрягаются внутренние межреберные мышцы, а диафрагма поднимается вверх.
Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно или гуморального. Рефлексы включаются от рецепторов, расположенных в самых легких (механорецепторы растяжение ткани легких), а также от хеморецепторов (чувствительных к содержанию кислорода или углекислого газа в крови человека) и от прессорецепторив (чувствительных к давлению крови в венах). Существуют также цепи условно рефлекторной регуляции дыхания (например, от предстартового волнения у спортсменов), и сознательного регулирования от центров в коре головного мозга.
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.
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.
Дыхание - необходимый для жизни процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей средой. Дыхание обеспечивает постоянное поступление в организм кислорода, необходимого для осуществления окислительных процессов, являющихся основным источником энергии. Без доступа кислорода жизнь может продолжаться несколько минут. При окислительных процессах образуется углекислый газ, который должен быть удален из организма. Переносчиком кислорода от легких к тканям, а углекислоты от тканей к легким является кровь.
Акт дыхания состоит из трех процессов:
- 1. Внешнее или легочное дыхание - обмен газов между организмом окружающей средой.
- 2. Внутреннее или тканевое дыхание, протекающее в клетках.
- 3. Транспорт газов кровью, т.е. перенос кислорода кровью от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким.
Дыхательная система человека подразделяется:
- - Воздухоносные пути к ним относятся полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи.
- -Респираторная часть или легкие - состоит из паренхиматозного образования, которое делится на альвеолярные пузырьки, в которых происходит газообмен.
Все звенья дыхательной системы претерпевают с возрастом существенные структурные преобразования, что определяет особенности дыхания детского организма на разных этапах развития.
Воздухоносные пути и респираторная часть начинаются носовой полостью. Воздух поступает через ноздри, носовая полость делится на две половины, а сзади с помощью хоан сообщается с носоглоткой. Стенки носовой полости образованы костями и хрящами, выстланы слизистой оболочкой. Слизистая оболочка носовой полости обильно снабжена кровеносными сосудами и покрыта многослойным мерцающим эпителием.
Проходя через носовую полость, воздух согревается, увлажняется и очищается. В полости носа находятся обонятельные луковицы, благодаря которым человек воспринимает запах.
К моменту рождения носовая полость ребенка недоразвита, она отличается узкими носовыми отверстиями и практически отсутствием придаточных пазух, окончательное формирование которых происходит в подростковом возрасте. Объем носовой полости с возрастом увеличивается в 2.5 раза. Структурные особенности носовой полости детей раннего возраста затрудняют носовое дыхание, дети часто дышат с открытым ртом, что приводит к подверженности простудными заболеваниями. Фактором этого могут быть аденоиды. «Заложенный » нос влияет на речь - гнусавость. Ротовое дыхание вызывает кислородное голодание, застойные явления в грудной клетке и черепной коробке, деформацию грудной клетки, понижение слуха, частые отиты, бронхиты, неправильное (высокое) развитие твердого неба, нарушение носовой перегородки и формы нижней челюсти. С носовой полостью связаны воздухоносные пазухи соседних костей - придаточные пазухи носа. В придаточные пазухи носа могут развиваться воспалительные процессы: гайморит- воспаление гайморовой, верхнечелюстной придаточной пазухи носа; фронтит- воспаление лобной пазухи.
Из полости носа воздух попадает в носоглотку, а затем в ротовую и гортанную часть глотки.
Глотка у ребенка отличается меньшей длиной и большей шириной, а также низким расположением слуховой трубки. Особенности строения носоглотки приводят к тому, что заболевания верхних дыхательных путей у детей часто осложняются воспалением среднего уха. Также серьезно отражается на здоровье детей заболевание миндалевых желез расположенных в глотке. Тонзиллит - воспаление миндалин. Аденоиды являются одним из видов заболеваний миндалевых желез - увеличение третьего миндалика.
Следующее звено воздухоносных путей - гортань. Гортань расположена на передней поверхности шеи, на уровне 4-6 шейных позвонков, по обеим бокам ее располагаются доли щитовидной железы, а сзади - глотка. Гортань имеет форму воронки. Ее скелет образован парными и непарными хрящами, соединенными между собой суставами, связками и мышцами. Непарные хрящи - щитовидный, надгортанник, перстневидный. Парные хрящи - рожковидный, черпаловидный. Надгортанник покрывает вход в гортань во время глотания. Изнутри гортань покрыта слизистой оболочкой с мерцательным эпителием. Гортань служит для проведения воздуха и одновременно является органом звукообразования, в котором участвуют две голосовые связки, это слизистые складки, состоящие из эластических соединительных волокон. Связки натянуты между щитовидным и черпаловидным хрящами, и ограничивают голосовую щель.
У детей гортань короче, уже и располагается выше, чем у взрослых. Наиболее интенсивно гортань растет на 1-3 годах жизни и в период полового созревания - у мальчиков образуется кадык, удлиняются голосовые связки, гортань становится шире и длиннее чем у девочек, происходит ломка голоса. Слизистая оболочка воздухоносных путей более обильно снабжена кровеносными сосудами, нежна и ранима, содержит меньше слизистых желез предохраняющих ее от повреждений.
От нижнего края гортани отходит трахея. Трахея - длиной около 12 см. (длина ее увеличивается в соответствии с ростом туловища, максимально ускоренный рост в 14 -16 лет), состоит из хрящевых полуколец. Задняя стенка трахеи мягкая, прилегает к пищеводу. Изнутри выстлана слизистой оболочкой содержащей железы, которые выделяют слизь. Из области шеи трахея переходит в грудную полость и делится на два бронха, слева шире и короче, а справа - уже и длиннее. Бронхи входят в легкие и там делятся на бронхи меньшего диаметра-бронхиолы, которые разделяются еще на более мелкие, образуя бронхиальное дерево, которое в свою очередь образует ворота легких. В грудной полости расположены два легких, они имеют форму конуса. На обращенной к сердцу стороне каждого легкого, располагаются углубления - ворота легкого, через которые проходят бронх, нерв легкого, кровеносные и лимфатические сосуды. Бронх в каждом легком ветвится. Бронхи, как и трахея, в стенках содержат хрящи. Самые маленькие разветвления бронхов - бронхиолы, они не имеют хрящей, но снабжены мышечными волокнами и способны сужаться.
Легкие располагаются в грудной клетке. Каждое легкое покрыто серозной оболочкой - плеврой. Плевра состоит из двух листов: пристеночный лист - прилегает к грудной клетке, внутринносный - сросся с легким. Между двумя листами имеется пространство - плевральная полость, заполнена серозной жидкостью, которая облегчает скольжение листов плевры при дыхательных движениях. В полости плевры воздуха нет и давление там отрицательное. Плевральная полость между собой не сообщается.
Правое легкое состоит из трех, а левое из двух долей. Каждый отдел легкого состоит из сегментов: в правом - 11 сегментов, в левом -10 сегментов. Каждый сегмент в свою очередь состоит из множества легочных долек. Структурной единицей является аценус - конечная часть бронхиолы с альвеолярными пузырьками. Бронхиолы переходя в расширение - альвеолярные ходы, на стенках которых находятся выпячивания - альвеолы. которые являются конечной частью дыхательного пути. Стенки легочных пузырьков состоят из однослойного плоского эпителия и к ним примыкают капилляры. Через стенки альвеол и капилляров осуществляется газообмен: в кровь из альвеол поступает кислород, а обратно углекислый газ. В легких насчитывают до 350 млн. альвеол, а их поверхность достигает 150 м2. Большая поверхность альвеол способствует лучшему газообмену.
У детей легкие растут за счет увеличения объема альвеол (у новорожденных диаметр альвеол 0,07 мм, у взрослых достигает 0,2 мм). Усиленный рост легких происходит до трех лет. Число альвеол к 8 годам достигает числа их у взрослого человека. В возрасте от 3 до 7 лет темп роста легких сниженный. Особенно энергично альвеолы растут после 12 лет, объем легких к этому возрасту увеличивается в 10 раз по сравнению с новорожденным, а к концу периода полового созревания в 20 раз. Соответственно изменяется газообмен в легких, увеличение суммарной поверхности альвеол приводит к возрастанию диффузионных возможностей легких.
Обмен газов между атмосферным воздухом и воздухом который находится в альвеолах, происходит благодаря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха.
В легких нет мышечной ткани, активно сокращается, они не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам. При их параличе дыхание становится невозможным, хотя дыхательные органы при этом не поражены.
Вдох осуществляется следующим образом: под влиянием нервных импульсов грудной клетки и диафрагма межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько в сторону, при этом увеличивается объем грудной клетки. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, что также ведет к увеличению объема грудной клетки. При глубоком дыхании принимают участие и другие мышцы груди и шеи. Легкие находятся в герметично закрытой грудной клетке, пассивно двигаются за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке. Этому способствует отрицательное давление в грудной клетке. При вдохе легкие растягиваются, давление в них падает и становится ниже атмосферного, и наружный воздух устремляется в легкие. При выдохе мышцы расслабляться, ребра опускаются, объем грудной клетки уменьшается, легкие стягиваются, давление в них повышается и воздух устремляется наружу. Глубина вдоха зависит от увеличения грудной клетки при вдохе. Для акта дыхания очень важно состояние легочной ткани. которая обладает эластичностью т.е. легочная ткань оказывает определенное противодействие растяжению.
По мере созревания костно-мышечного аппарата дыхательной системы, и особенности его развития у мальчиков и девочек определяют возрастные и половые различия типов дыхания. У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. В связи с этим у новорожденных дыхание диафрагмальное. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка грудная клетка опускается вниз, ребра принимают косое положение - дыхание ребенка становится грудобрюшным с преобладанием диафрагмального. В возрасте от 3 до 7 лет преобладает грудной тип дыхания. А в 7-8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания. У мальчиков преобладает брюшной тип, а у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка к 14-17 годам. Типы дыхания у юношей и девушек могут меняться в зависимости от занятия спортом, трудовой деятельности.
Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц обуславливает особенности глубины и частоты дыхания в детском возрасте. В спокойном состоянии взрослый человек делает 16-20 дыхательных движений в минуту, за один вдох вдыхается 500 мл. воздуха. Объем воздуха характеризует глубину дыхания.
Дыхание новорожденного частое и поверхностное. У детей первого года жизни частота дыхания 50-60 дыхательных движений в минуту, 1-2 года 30 -40 дыхательных движений в минуту, 2-4 года 25-35 дыхательных движений в минуту, 4-6лет 23-26 дыхательных движений в минуту. У детей школьного возраста происходит дальнейшее уменьшение темпа дыхания, 18-20 дыхательных движений в минуту. Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую вентиляцию легких. Объем выдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни -30 мл., в 1 год -70 мл., в 6 лет -156 мл., в 10 лет -240 мл., в 14 лет -300 мл.. Минутный объем дыхания - это количество воздуха которое человек выдыхает за 1 минуту, чем чаще дыхание, тем выше минутный объем.
Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха. ЖЕЛ меняется с возрастом, зависит от длины тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. При спокойном дыхании за один вдох в легкие поступает около 500 см3 воздуха - дыхательный воздух. При максимальном вдохе после спокойного выдоха в легкие поступает в среднем на 1500 см3 воздуха больше чем при спокойном вдохе - дополнительный объем. При максимальном выдохе после обычного вдоха из легких может выйти на 1500 см3 воздуха больше, чем при обычном выдохе - резервный объем. Все эти три типа объема дыхательный, дополнительный, резервный вместе и составляют ЖЕЛ: 500 см3 +1500 см3 +1500 см3 = 3500 см3. После выдоха, даже самого глубокого, в легких остается около 100 см3 воздуха - остаточный воздух, он остается даже в легких трупа, дышавшего ребенка или взрослого человека. Воздух поступает в легкие с первым вдохом после рождения. ЖЕЛ определяется с помощью специального прибора - спирометра. Обычно ЖЕЛ больше у мужчин, чем у женщин. У тренированных людей ЖЕЛ больше, чем у нетренированных. У ребенка ЖЕЛ можно определить при его сознательном участии лишь после 4-5 лет.
Регуляция дыхания осуществляется ЦНС, специальные области которой обуславливают автоматическое дыхание - чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изменения в системе органов дыхания, который соответствуют ситуации и рода деятельности. Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией, поступающей из различных рецепторов и гуморально.
Центр дыхания это группа нервных клеток, который располагаются в продолговатом мозге, его разрушение приводит к остановке дыхания. В дыхательном центре различают два отдела: отдел вдоха и отдел выдоха, функции, которых взаимосвязаны. При возбуждении отдела вдоха происходит торможение отдела выдоха и наоборот.
Участвуют в регуляции дыхания специальные скопления нервных клеток в мосту и промежуточном мозге. В спинном мозге находится группа клеток, отростки которых идут в состав спинномозговых нервов к дыхательным мышцам. В дыхательном центре попеременно возбуждение сменяется торможением. При вдохе легкие расширяются их стенки растягиваются, что раздражает окончания блуждающего нерва. Возбуждение передается к дыхательному центру и тормозит его деятельность. Мышцы перестают получать возбуждение от дыхательного центра и расслабляются, грудная клетка опускается, ее объем уменьшается, происходит выдох. При расслаблении центростремительный волокна блуждающего нерва перестают возбуждаться, и дыхательный центр не получает тормозящих импульсов, вновь возбуждается - наступает очередной вдох. Таким образом происходит как бы саморегуляция: вдох вызывает выдох, а выдох вызывает вдох.
Деятельность дыхательного центра также регулируется гуморально, изменяясь в зависимости от химического состава крови. Причиной изменения деятельности дыхательного центра является концентрация углекислоты в крови. Она является специфическим возбудителем дыхания: повышение концентрации углекислоты в крови приводит к возбуждению дыхательного центра - дыхание становится частым и глубоким. Это продолжается до тех пор, пока не снизится уровень углекислоты в крови до нормального. На понижение концентрации углекислоты в крови дыхательный центр отвечает понижением возбудимости вплоть до полного прекращения своей деятельности на некоторое время. Ведущим физиологическим механизмом влияющим на дыхательный центре, является рефлекторный, за которым следует гуморальный. Дыхание подчинено коре головного мозга, о чем свидетельствует факт произвольной задержки дыхания или изменение частоты и глубины дыхания, учащение дыхания при эмоциональных состояниях человека.
Возбуждение дыхательного центра может вызывать и понижение содержания кислорода в крови. С дыханием связаны также защитные акты как кашель, чихание, они осуществляются рефлекторно. Кашель возникает в ответ на раздражение слизистой оболочки гортани, глотки или бронхов. А чихание - при раздражении слизистой оболочки носа.
Газообмен резко увеличивается при физической нагрузке, так как во время работы в мышцах повышается обмен веществ, а значит, потребление кислорода и выделение углекислоты.
Остановка дыхания которая происходит в результате понижения углекислоты в крови называется апноэ.
Нарушение ритма дыхания - отдышка и учащение дыхания - происходит вследствие повышения концентрации углекислоты в крови - диспноэ.
При подъеме на большую высоту может развиваться горная болезнь - учащается пульс и дыхание, головная боль, слабость и др. Причина - кислородное голодание. Кессонная болезнь - при работе под водой или в кессонах, где повышенное атмосферное давление. Одним из видов нарушения регуляции дыхания является чейн - стоксово дыхание, наступает при снижении возбудимости дыхательного центра.
Асфиксия или удушение наступает при прекращении доставки кислорода, или при невозможности использовать кислород тканями. При остановке дыхания - искусственное дыхание.
Особенности регуляции дыхания в детском возрасте. К моменту рождения ребенка его дыхательный центр способен обеспечивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как у детей старшего возраста. Это связано с тем, что к моменту рождения функциональное формирование дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетельствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая.
Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11годам уже хорошо выражена возможность приспособления дыхания к различным условиям жизнедеятельности. Следует отметить, что в период полового созревания происходит временные нарушения регуляции дыхания, и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека.
По мере созревания коры больших полушарий совершенствуется возможность произвольно изменять дыхание - подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию легких. Дети не могут при физических нагрузках значительно изменить глубину дыхания, а учащают дыхание. Дыхание становится еще более частым и поверхностным. Это приводит к более низкой эффективности вентиляции легких, особенно у маленьких детей. дыхание гимнастика здоровье гуморальный
Научить детей правильно дышать при ходьбе, беге и других видах деятельности - одна из задач воспитателя. Одно из условий правильного дыхания - это забота о развитии грудной клетки. Для этого важно правильное положение тела. Надо приучать детей ходить и стоять, соблюдая прямую осанку, так как это содействует расширению грудной клетки, облегчает деятельность легких и обеспечивает более глубокое дыхание. При согнутом положении туловища в организм поступает меньшее количество воздуха.
Воспитанию у детей правильного дыхания через нос в состоянии относительного покоя, во время трудовой деятельности и выполнении физических упражнений уделяется большое внимание в процессе физического воспитания. Дыхательная гимнастика, плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лыжах особенно содействуют совершенствованию дыхания.
Дыхательная гимнастика имеет большое оздоровительное значение. При спокойном и глубоком вдохе понижается внутригрудное давление, так как диафрагма опускается в низ. Возрастает приток венозной крови к правому предсердию, что облегчает работу сердца. Опускающаяся при вдохе диафрагма массирует печень и верхние органы брюшной полости, помогает удалению из них продуктов обмена веществ, а из печени - венозной застойной крови и желчи.
Во время глубокого выдоха диафрагма поднимается, что увеличивает отток венозной крови из нижних конечностей, области таза и живота. В результате облегчается кровообращение. Одновременно при глубоком выдохе происходит легкий массаж сердца и улучшение его кровоснабжения.
В дыхательной гимнастике три основных разновидности дыхания, называемые в соответствии с формой выполнения - грудным, брюшным и полным дыханием. Наиболее полноценным для здоровья считается полное дыхание. Существуют разнообразные комплексы дыхательной гимнастики.
Какие цели мы преследуем, проводя с детьми дыхательную гимнастику? Каково значение этой гимнастики в здоровье детей?
От дыхания во многом зависит здоровье человека, его физическая и умственная деятельность. Дыхательная функция необычайно важна для нормальной жизнедеятельности организма, так как усиленный обмен веществ растущего организма связан с повышением газообмена. Однако дыхательная система ребёнка не достигла полного развития. Дыхание у детей поверхностное, учащённое. Следует учить детей дышать правильно, глубоко и равномерно, не задерживать дыхание при мышечной работе. Надо напоминать детям, что надо дышать через нос. Это очень важно, так как атмосферный воздух в носовых ходах очищается, согревается и увлажняется. При носовом дыхании в лёгкие ребёнка поступает гораздо больше воздуха, чем при дыхании ртом. Например, частота дыхания и дыхание попеременно через правую и левую ноздрю влияет на функции мозга. Тренированность дыхательной мускулатуры определяет физическую работоспособность и выносливость человека: стоит неподготовленному человеку пробежать несколько десятков метров, как он начинает учащать дыхание и ощущать отдышку из-за слабого развития дыхательных мышц. Дыхательная гимнастика помогает эффективно решать задачи по укреплению дыхательной мускулатуры детей с целью повышения их сопротивляемости простудным и другим заболеваниям, а также выносливости при физических нагрузках.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод какую огромную роль играет дыхательная гимнастика в закаливании и оздоровлении детей и как важно к решению этой задачи подойти обдуманно и ответственно.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СМОЛЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ СПОРТА И ТУРИЗМА
Тема: Возрастные особенности дыхания
Выполнил
студент группы 1-2-07
Даревский П.И
Смоленск 2012г.
ЗНАЧЕНИЕ ДЫХАНИЯ
Дыхание -- жизненно необходимый процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей его внешней средой.
Почти все сложные реакции превращения веществ в организме идут с обязательным участием кислорода. Без кислорода невозможен обмен веществ, и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода.
При окислительных процессах образуются продукты распада, в том числе и углекислый газ, которые удаляются из организма.
При дыхании происходит обмен газов между организмом и окружающей средой, что обеспечивает постоянное поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа. Этот процесс протекает в легких. Переносчиком кислорода от легких к тканям, а углекислого газа от тканей к легким является кровь.
СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ
Полость носа. В органах дыхания различают воздухоносные пути, по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух, и легкие, где совершается газообмен между воздухом и кровью. Дыхательный путь начинается носовой полостью, отделенной от полости рта перегородкой: спереди -- твердое нёбо, а сзади -- мягкое нёбо. Воздух в носовую полость проникает через носовые отверстия -- ноздри. У наружного края их располагаются волоски, предохраняющие от попадания в нос пыли. Носовая полость делится перегородкой на правую и левую половину, каждая из которых делится носовыми раковинами на нижний, средний и верхний носовые ходы.
В первые дни жизни дыхание у детей через нос затруднено. Носовые ходы у детей уже, чем у взрослых, и окончательно формируются к 14--15 годам.
Слизистая оболочка носовой полости обильно снабжена кровеносными сосудами и покрыта многорядным мерцательным эпителием. В эпителии много железок, выделяющих слизь, которая вместе с пылевыми частицами, проникшими с вдыхаемым воздухом, удаляется мерцательными движениями ресничек. В носовой полости вдыхаемый воздух согревается, частично очищается от пыли и увлажняется.
Носовая полость сзади через отверстия -- хоаны -- сообщается с носоглоткой.
Носоглотка. Носоглотка -- верхняя часть глотки. Глотка представляет собой мышечную трубку, в которую открываются полость носа, полость рта и гортани. В носоглотку, кроме хоан, открываются слуховые трубы, соединяющие полость глотки с полостью среднего уха. Из носоглотки воздух проходит в ротовую часть глотки и дальше в гортань.
Глотка у детей широкая и короткая, слуховая труба располагается низко. Заболевания верхних дыхательных путей нередко осложняются воспалением среднего уха, так как инфекция легко проникает в среднее ухо через широкую и короткую слуховую трубу.
Гортань. Скелет гортани образован несколькими хрящами, соединенными между собой суставами, связками и мышцами. Самый крупный из них -- щитовидный хрящ. Над входом в гортань располагается хрящевая пластинка -- надгортанник. Он выполняет роль клапана, закрывающего вход в гортань при глотании.
Полость гортани покрыта слизистой оболочкой, которая образует две пары складок, замыкающих вход в гортань во время глотания. Нижняя пара складок покрывает голосовые связки. Пространство между голосовыми связками называют голосовой щелью. Таким образом, гортань не только связывает глотку с трахеей, но и участвует в речевой функции.
При обычном дыхании голосовые связки расслаблены и щель между ними сужается. Выдыхаемый воздух, проходя через узкую щель, заставляет колебаться голосовые связки -- возникает звук. От степени натяжения голосовых связок зависит высота тона: при натянутых связках звук выше, при расслабленных -- ниже. Дрожанию голосовых связок и образованию звуков способствуют движения языка,"губ и щек, сокращение мышц самой гортани.
Гортань у детей короче, уже и располагается выше, чем у взрослых. Наиболее интенсивно гортань растет на 1--3-м годах жизни и в период полового созревания.
В 12--14 лет у мальчиков на месте соединения пластинок щитовидного хряща начинает расти кадык, удлиняются голосовые связки, вся гортань становится шире и длиннее, чем у девочек. У мальчиков в этот период происходит ломка голоса.
Трахея и бронхи. Трахея отходит от нижнего края гортани. Это полая неспадающаяся трубка длиной (у взрослого человека) около 10--13 см. Внутри трахея выстлана слизистой оболочкой. Эпителий здесь многорядный, мерцательный. Позади трахеи расположен пищевод. На уровне IV--V грудных позвонков трахея делится на правый и левый первичные бронхи.
Бронхи по своему строению напоминают трахею. Правый бронх короче левого. Первичный бронх, вступив в ворота легких, делится на бронхи второго, третьего и других порядков, которые образуют бронхиальное дерево. Самые тонкие веточки называют бронхиолами.
У новорожденных трахея узкая и короткая, длина ее 4 см, к 14--15 годам длина трахеи составляет 7 см.
Легкие. Тонкие бронхиолы входят в легочные дольки и внутри них делятся на конечные бронхиолы. Бронхиолы разветвляются на альвеолярные ходы с мешочками, стенки которых образованы множеством легочных пузырьков -- альвеол. Альвеолы являются конечной частью дыхательного пути. Стенки легочных пузырьков состоят из одного слоя плоских эпителиальных клеток. Каждая альвеола окружена снаружи густой сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров происходит обмен газами--? из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в альвеолы поступают углекислый газ и пары воды.
В легких насчитывают до 350 млн. альвеол, а их поверхность достигает 150 м2. Большая поверхность альвеол способствует лучшему газообмену. По одну сторону этой поверхности находится альвеолярный воздух, постоянно обновляющийся в своем составе, по другую -- непрерывно текущая по сосудам кровь. Через обширную поверхность альвеол происходит диффузия кислорода и углекислого газа. Во время физической работы, когда при глубоких вдохах альвеолы значительно растягиваются, размеры дыхательной поверхности увеличиваются. Чем больше общая поверхность альвеол, тем интенсивнее происходит диффузия газов.
Каждое легкое покрыто серозной оболочкой, называемой плеврой. У плевры два листка. Один плотно сращен с легким, другой приращен к грудной клетке. Между обоими листками -- небольшая плевральная полость, заполненная серозной жидкостью (около 1--2 мл), которая облегчает скольжение листков плевры при дыхательных движениях.
Легкие у детей растут главным образом за счет увеличения объема альвеол (у новорожденного диаметр альвеолы 0,07 мм, у взрослого он достигает уже 0,2 мм). До трех лет происходят усиленный рост легких и дифференцировка их отдельных элементов. Число альвеол к восьми годам достигает числа их у взрослого человека. В возрасте от 3 до 7 лет темпы роста легких снижаются. Особенно энергично растут альвеолы после 12 лет. Объем легких к 12 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с объемом легких новорожденного, а к концу периода полового созревания -- в 20 раз (в основном за счет увеличения объема альвеол).
ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ
Акты вдоха и выдоха. Благодаря ритмически совершающимся актам вдоха и выдоха происходит обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом, находящимся в легочных пузырьках.
В легких нет мышечной ткани, и поэтому активно они сокращаться не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам. При параличе дыхательных мышц дыхание становится невозможным, хотя органы дыхания при этом не поражены.
При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и диафрагма. Межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько в сторону. Объем грудной клетки при этом увеличивается. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, что также ведет к увеличению объема грудной клетки. При глубоком дыхании принимают участие и другие мышцы груди и шеи. Легкие, находясь в герметически закрытой грудной клетке, пассивно следуют во время вдоха и выдоха за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке. Этому способствует и отрицательное давление в грудной полости. Отрицательное давление -- это давление ниже атмосферного.
Во время вдоха оно ниже атмосферного на 9--12 мм рт.ст., а во время выдоха -- на 2--6 мм рт.ст..
В ходе развития грудная клетка растет быстрее, чем легкие, отчего легкие постоянно (даже при выдохе) растянуты. Растянутая эластичная ткань легких стремится сжаться. Сила, с которой ткань легкого стремится сжаться за счет эластичности, противодействует атмосферному давлению. Вокруг легких, в плевральной полости, создается давление, равное атмосферному минус эластическая тяга легких. Так вокруг легких создается отрицательное давление. За счет отрицательного давления в плевральной полости легкие следуют за расширившейся грудной клеткой. Легкие при этом растягиваются. Атмосферное давление действует на легкие изнутри через воздухоносные пути, растягивает их, прижимает к грудной стенке.
В растянутом легком давление становится ниже атмосферного, и за счет разницы давления атмосферный воздух через дыхательные пути устремляется в легкие. Чем больше увеличивается при вдохе объем грудной клетки, тем больше растягиваются легкие, тем глубже вдох.
При расслаблении дыхательных мышц ребра опускаются до исходного положения, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается и воздух выдыхается наружу. В глубоком, выдохе принимают участие мышцы живота, внутренние межреберные и другие мышцы.
Типы 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. В связи с такими особенностями у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Диафрагмальный тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка трудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. Дыхание грудных детей теперь становится грудобрюшным, с преобладанием диафрагмального, причем в верхнем отделе грудной клетки подвижность остается все еще небольшой.
В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса все более начинает преобладать грудной тип дыхания и к семи годам он становится выраженным.
В 7--8 лет начинаются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек -- грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14--17 годам. Следует заметить, что тип дыхания у юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью.
В силу своеобразия строения грудной клетки и малой выносливости дыхательных мышц дыхательные движения у детей менее глубокие и частые.
Глубина и частота дыхания. Взрослый человек делает в среднем 15--17 дыхательных движений в минуту; за один вдох при спокойном дыхании вдыхает 500 мл воздуха. При мышечной работе дыхание учащается в 2--3 раза. При некоторых видах спортивных упражнений частота дыхания доходит до 40--45 раз в минуту.
У тренированных людей при одной и той же работе объем легочной вентиляции постепенно увеличивается, так как дыхание становится более редким, но глубоким. При глубоком дыхании альвеолярный воздух вентилируется на 80--90%, что обеспечивает большую диффузию газов через альвеолы. При неглубоком и частом дыхании вентиляция альвеолярного воздуха значительно меньше и относительно большая часть вдыхаемого воздуха остается в так называемом мертвом пространстве -- в носоглотке, ротовой полости, трахее, бронхах. Таким образом, у тренированных людей кровь в большей степени насыщается кислородом, чем у нетренированных.
Глубина дыхания характеризуется объемом воздуха, поступающим в легкие за один вдох,-- дыхательным воздухом.
Дыхание новорожденного ребенка частое и поверхностное. Частота подвержена значительным колебаниям -- 48--63 дыхательных цикла в минуту во время сна.
У детей первого года жизни частота дыхательных движений в минуту во время бодрствования 50--60, а во время сна -- 35--40. У детей 1--2 лет во время бодрствования частота дыхания 35--40, у 2--4-летних -- 25--35 и у 4--6-летних 23--26 циклов в минуту. У детей школьного возраста происходит дальнейшее урежение дыхания (18--20 раз в минуту).
Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию.
Объем дыхательного воздуха у ребенка в 1 месяц составляет 30 мл, в 1 год -- 70 мл, в 6 лет -- 156 мл, в 10 лет -- 230 мл, в 14 лет -- 300 мл.
За счет большой частоты дыхания у детей значительно выше, чем у взрослых, минутный объем дыхания (в пересчете на 1 кг массы). Минутный объем дыхания -- это количество воздуха, которое человек вдыхает за 1 мин; он определяется произведением величины дыхательного воздуха на число дыхательных движений в 1 мин. У новорожденного минутный объем дыхания составляет 650--700 мл воздуха, к концу первого года жизни -- 2600-- 2700 мл, к шести годам -- 3500 мл, у 10-летнего ребенка -- 4300 мл, у 14-летнего -- 4900 мл, у взрослого человека -- 5000--6000 мл.
Жизненная емкость легких. В покое взрослый человек может вдохнуть и выдохнуть относительно постоянный объем воздуха (около 500 мл). Но при усиленном дыхании можно вдохнуть еще около 1500 мл воздуха. Точно так же после обычного выдоха человек может еще выдохнуть 1500 мл воздуха. Наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха, называют жизненной емкостью легких,
Жизненная емкость легких меняется с возрастом, зависит она также от пола, степени развития грудной клетки, дыхательных мышц. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин; у спортсменов она больше, чем у нетренированных людей. У штангистов, например, она составляет около 4000 мл, у футболистов -- 4200 мл, у гимнастов -- 4300, у пловцов -- 4900, у гребцов -- 5500 мл и более.
Так как измерение жизненной емкости легких требует активного и сознательного участия самого ребенка, то она может быть определена лишь после 4--5 лет.
К 16--17 годам жизненная емкость легких достигает величин, характерных для взрослого человека.
ГАЗООБМЕН В ЛЕГКИХ
Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.
Производя попеременно вдох и выдох, человек вентилирует легкие, поддерживая в альвеолах относительно постоянный газовый состав. Человек дышит атмосферным воздухом с большим содержанием кислорода (20,9%) и низким содержанием углекислого газа (0,03%), а выдыхает воздух, в котором кислорода -- 16,3%, а углекислого газа -- 4%.
В альвеолярном воздухе кислорода -- 14,2%, а углекислого газа -- 5,2%.
Почему в выдыхаемом воздухе кислорода содержится больше, чем в альвеолярном? Объясняется это тем, что при выдохе к альвеолярному воздуху примешивается воздух, который находится в органах дыхания, в воздухоносных путях.
Более низкая эффективность легочной вентиляции у детей выражается в ином газовом составе как выдыхаемого, так и альвеолярного воздуха. Чем моложе дети, тем меньше процент углекислого газа и тем больше процент кислорода в выдыхаемом и альвеолярном воздухе. Соответственно у них меньший процент использования кислорода. Поэтому детям для потребления одного и того же объема кислорода и выделения одного и того же объема углекислого газа нужно больше вентилировать легкие, чем взрослым людям.
Газообмен в легких. В легких кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови поступает в легкие. Движение газов происходит по законам диффузии, согласно которым газ распространяется из среды с высоким парциальным давлением в среду с меньшим давлением.
Парциальным давлением называют часть общего давления, которая приходится на долю данного газа в газовой смеси. Чем выше процентное содержание газа в смеси, тем соответственно выше его парциальное давление.
Для газов, растворенных в жидкости, употребляют термин «напряжение», соответствующий термину «парциальное давление», применяемому для свободных газов.
Газообмен в легких совершается между альвеолярным воздухом и кровью. Альвеолы легких оплетены густой сетью капилляров. Стенки альвеол и стенки капилляров очень тонкие, что способствует проникновению газов из легких в кровь и наоборот. Газообмен зависит от поверхности, через которую осуществляется диффузия газов, и разности парциального давления (напряжения) диффундирующих газов. Такие условия есть в легких. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются и их поверхность достигает 100--150 м2. Также велика и поверхность капилляров в легких. Есть и достаточная разница парциального давления газов альвеолярного воздуха и напряжения этих газов в венозной крови.
Из таблицы 15 следует, что разность между напряжением газов в венозной крови и их парциальным давлением в альвеолярном воздухе составляет для кислорода 110--40=70 мм рт.ст., а для углекислого газа 47--40=7 мм рт.ст. Такой разницы давлений достаточно для обеспечения организма кислородом и удаления из него углекислого газа.
Связывание кислорода кровью. В крови кислород соединяется с гемоглобином, образуя непрочное соединение -- оксигемоглобин. 1 г гемоглобина способен связать 1,34 см3 кислорода. Чем выше парциальное давление кислорода, тем. больше образуется оксигемоглобина. В альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода 100--ПО мм рт. ст. При этих условиях 97% гемоглобина крови связывается с кислородом.
В виде оксигемоглобина кислород от легких кровью переносится к тканям. Здесь парциальное давление кислорода низкое и оксигемоглобин диссоциирует, высвобождая кислород. Так обеспечивается снабжение тканей кислородом.
Наличие в воздухе или тканях углекислого газа уменьшает способность гемоглобина связывать кислород.
Связывание углекислого газа кровью. Углекислый газ переносится кровью в химически связанном виде -- в виде гидрокарбоната натрия и гидрокарбоната калия. Часть его транспортируется гемоглобином.
Связывание углекислого газа и отдача его кровью зависят от его напряжения в тканях и крови. Важная роль при этом принадлежит содержащемуся в эритроцитах ферменту карбоангидразе. Карбоангидраза в зависимости от содержания углекислого газа ускоряет во много раз реакцию, уравнение которой: СО2+Н2О=Н2С03.
В капиллярах тканей, где напряжение углекислого газа высокое, происходит образование угольной кислоты. В легких карбоангидраза способствует дегидратации, что приводит к вытеснению углекислого газа из крови.
Газообмен в легких у детей тесно связан с особенностями регуляции у них кислотно-щелочного равновесия. У детей дыхательный центр очень чутко реагирует на малейшие изменения реакции крови. Даже при незначительном сдвиге равновесия в сторону подкисления, у детей легко возникает одышка.
Диффузионная способность легких у детей с возрастом увеличивается. Это связано с увеличением суммарной поверхности альвеол легких.
Потребность организма в кислороде и выделение углекислого газа определяются уровнем окислительных процессов, протекающих в организме. С возрастом этот уровень снижается, соответственно и величина газообмена на 1 кг массы по мере роста ребенка уменьшается.
РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ
Дыхательный центр. Дыхание человека меняется в зависимости от состояния его организма. Оно спокойное, редкое во время сна, частое и глубокое при физических нагрузках, прерывистое, неровное во время эмоций. При погружении в холодную воду у человека на время останавливается дыхание, «дух захватывает». Русский физиолог Н. А. Миславский в 1919 г. установил, что в продолговатом мозге имеется группа клеток, разрушение которых ведет к остановке дыхания. Так было положено начало изучению дыхательного центра. Дыхательный центр -- сложное образование и состоит из центра вдоха и центра выдоха. Позже удалось показать, что дыхательный центр имеет более сложную структуру и в процессах регуляции дыхания принимают участие также вышележащие отделы центральной нервной системы, которые обеспечивают приспособительные изменения в системе органов дыхания к различной деятельности организма. Важная роль в регуляции дыхания принадлежит коре больших полушарий.
Дыхательный центр находится в состоянии постоянной активности: в нем ритмически возникают импульсы возбуждения. Эти импульсы возникают автоматически. Даже после полного выключения центростремительных путей, идущих к дыхательному центру, в нем можно зарегистрировать ритмическую активность. Автоматизм дыхательного центра связывают с процессом обмена веществ в нем. Ритмические импульсы передаются из дыхательного центра по центробежным нейронам к дыхательным мышцам и диафрагме, обеспечивая чередование вдоха и выдоха.
Рефлекторная регуляция. При болевом раздражении, при раздражении органов брюшной полости, рецепторов кровеносных сосудов, кожи, рецепторов дыхательных путей изменение дыхания происходит рефлекторно.
При вдыхании паров аммиака, например, раздражаются рецепторы слизистой оболочки носоглотки, что приводит к рефлекторной задержке дыхания. Это важное защитное приспособление, препятствующее попаданию в легкие ядовитых и раздражающих веществ.
Особое значение в регуляции дыхания имеют импульсы, идущие от рецепторов дыхательных мышц и от рецепторов самих легких. От них в большей степени зависит глубина вдоха и выдоха. Это происходит так. При вдохе, когда легкие растягиваются, раздражаются рецепторы в их стенках. Импульсы от рецепторов легких по центростремительным волокнам блуждающего нерва достигают дыхательного центра, тормозят центр вдоха и возбуждают центр выдоха. В результате дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма принимает вид купола, объем грудной клетки уменьшается и происходит выдох. Выдох, в свою очередь, рефлекторно стимулирует вдох.
В регуляции дыхания принимает участие кора головного мозга, обеспечивающая тончайшее приспособление дыхания к потребностям организма в связи с изменениями условий внешней среды и жизнедеятельности организма.
Вот примеры влияния коры больших полушарий на дыхание. Человек может на время задержать дыхание, по своему желанию изменить ритм и глубину дыхательных движений. Влияниями коры головного мозга объясняются предстартовые изменения дыхания у спортсменов -- значительное углубление и учащение дыхания перед началом соревнования. Возможна выработка условных дыхательных рефлексов. Если к вдыхаемому воздуху добавить 5--7% углекислого газа, который в такой концентрации учащает дыхание, и сопровождать вдох стуком метронома или звонком, то через несколько сочетаний один только звонок или стук метронома вызовет учащение дыхания.
Гуморальные влияния на дыхательный центр. Большое влияние на состояние дыхательного центра оказывает химический состав крови, в частности ее газовый состав. Накопление углекислого газа в крови вызывает раздражение рецепторов в кровеносных сосудах, несущих кровь к голове, и рефлекторно возбуждает дыхательный центр. Подобным образом действуют и другие кислые продукты, поступающие в кровь, например молочная кислота, содержание которой в крови увеличивается во время мышечной работы.
Первый вдох новорожденного. При внутриутробном развитии плод получает кислород и отдает углекислый газ через плаценту организму матери. Однако плод совершает дыхательные движения в виде незначительного расширения грудной клетки. Легкие при этом не расправляются, а только возникает небольшое отрицательное давление в плевральной щели.
Согласно данным И. А. Аршавского, такого рода дыхательные движения плода способствуют лучшему движению крови и улучшению кровоснабжения плода, а также являются своеобразной тренировкой функции легких. Во время родов, после перевязки пупочного канатика, организм ребенка отделяется от организма матери. При этом в крови новорожденного накапливается углекислый газ и снижается содержание кислорода. Изменение газового состава крови приводит к повышению возбудимости дыхательного центра как гуморально, так и рефлекторно через раздражение рецепторов в стенках кровеносных сосудов. Клетки дыхательного центра раздражаются, и в ответ возникает первый вдох. А далее вдох рефлекторно вызывает выдох.
В возникновении первого вдоха немаловажная роль принадлежит изменению условий существования новорожденного по сравнению с внутриутробным его существованием. Механические раздражения кожи при прикосновении рук акушера к телу ребенка, более низкая температура окружающей среды по сравнению с внутриутробной, подсыхание тела новорожденного в воздухе -- все это также способствует рефлекторному возбуждению дыхательного центра и возникновению первого вдоха.
И. А. Аршавский в появлении первого вдоха основную роль отводит возбуждению спинномозговых дыхательных мотонейронов, клеток ретикулярной формации продолговатого мозга; возбуждающим фактором при этом служит снижение парциального давления кислорода в крови.
Во время пepвoго вдоха расправляются легкие, которые у плода были в спавшемся состоянии, легочная ткань плода очень упруга, малорастяжима. Нужна определенная сила, чтобы растянуть и расправить легкие. Поэтому первый вдох труден и происходит с большими затратами энергии.
Особенности возбудимости дыхательного центра у детей. К моменту рождения ребенка его дыхательный центр способен обеспечивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как у детей старшего возраста. Это связано с тем, что к моменту рождения функциональное формирование дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетельствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая.
Дети первых лет жизни отличаются более высокой устойчивостью к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети более старшего возраста.
Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11 годам уже хорошо выражена возможность приспособления дыхания к различным условиям жизнедеятельности.
Чувствительность дыхательного центра к содержанию углекислого газа повышается с возрастом и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослых. Следует отметить, что в период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека.
О функциональном состоянии дыхательного аппарата свидетельствует и возможность произвольно изменять дыхание (подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию). В произвольной регуляции дыхания участвует кора больших полушарий головного мозга, центры, связанные с восприятием речевых раздражителей и с ответами на эти раздражители.
Произвольная регуляция дыхания связана со второй сигнальной системой и появляется лишь с развитием речи.
Произвольные изменения дыхания играют важную роль при выполнении ряда дыхательных упражнений и помогают правильно сочетать определенные движения с фазой дыхания (вдохом и выдохом).
Дыхание при физической работе. У взрослого человека при мышечной работе увеличивается легочная вентиляция в связи с учащением и углублением дыхания. Такие виды деятельности, как бег, плавание, бег на коньках и лыжах, езда на велосипеде, резко повышают объем легочной вентиляции. У тренированных людей усиление легочного газообмена идет главным образом за счет увеличения глубины дыхания. Дети же в силу особенностей их аппарата дыхания не могут при физических нагрузках значительно изменить глубину дыхания, а учащают дыхание. И без того частое и поверхностное дыхание у детей при физических нагрузках становится еще более частым и поверхностным. Это приводит к более низкой эффективности вентиляции легких, особенно у маленьких детей.
Подростки, в отличие от взрослых, быстрее достигают максимального уровня потребления кислорода, но и быстрее прекращают работу из-за неспособности поддерживать долго потребление кислорода на высоком уровне.
Правильное дыхание. Замечали ли вы, что человек на короткое время задерживает вдох, когда к чему-нибудь прислушивается? А почему у гребцов, молотобойцев момент наибольшего усиления совпадает с резким выдохом («ух»)?
При нормальном дыхании вдох короче выдоха. Такой ритм дыхания облегчает физическую и умственную деятельность. Это можно объяснить так. Во время вдоха дыхательный центр возбуждается, при этом по закону индукции возбудимость других отделов мозга снижается, а при выдохе имеет место обратное явление. Поэтому сила мышечного сокращения понижается во время вдоха и возрастает во время выдоха. Поэтому работоспособность понижается и скорее наступает утомление, если вдох удлинен, а выдох укорочен.
Научить детей правильно дышать при ходьбе, беге и других видах деятельности -- одна из задач учителя. Одно из условий правильного дыхания -- это забота о развитии грудной клетки. Для этого важно правильное положение тела, особенно во время сидения за партой, дыхательная гимнастика и другие физические упражнения, развивающие мускулатуру, приводящую в движение грудную клетку. Особенно полезны в этом отношении такие виды спорта, как плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лыжах.
Обычно человек с хорошо развитой грудной клеткой дышит равномерно и правильно. Надо приучать детей ходить и стоять, соблюдая прямую осанку, так как это содействует расширению грудной клетки, облегчает деятельность легких и обеспечивает 1 более глубокое дыхание. При согнутом положении туловища в организм поступает меньшее количество воздуха.
Адаптация организма к физическим нагрузкам
С биологической точки зрения физическая подготовка представляет собой процесс направленной адаптации организма к тренировочным воздействиям. Нагрузки, применяемые в процессе физической подготовки, выполняют роль раздражителя, возбуждающего приспособительные изменения в организме. Тренировочный эффект определяется направленностью и величиной физиологических и биохимических изменений, происходящих под воздействием применяемых нагрузок. Глубина происходящих при этом в организме сдвигов зависит от основных характеристик физической нагрузки:
* интенсивности и продолжительности выполняемых упражнений;
* количества повторений упражнений;
* продолжительности и характера интервалов отдыха между повторением упражнений.
Определенное сочетание перечисленных параметров физических нагрузок приводит к необходимым изменениям в организме, к перестройке обмена веществ и, в конечном итоге, к росту тренированности.
Процесс адаптации организма к воздействию физических нагрузок имеет фазный характер. Поэтому выделяют два этапа адаптации: срочный и долговременный (хронический).
Этап срочной адаптации сводится преимущественно к изменениям энергетического обмена и связанных с ним функций вегетативного обеспечения на основе уже сформированных механизмов их реализации, и представляет собой непосредственный ответ организма на однократные воздействия физических нагрузок.
При многократном повторении физических воздействий и суммировании многих следов нагрузок, постепенно развивается долгосрочная адаптация. Этот этап связан с формированием в организме функциональных и структурных изменений, происходящих вследствие стимуляции генетического аппарата нагружаемых во время работы клеток. В процессе долговременной адаптации к физическим нагрузкам активируется синтез нуклеиновых кислот и специфических белков, в результате чего происходит увеличение возможностей опорно-двигательного аппарата, совершенствуется его энергообеспечение.
Фазовость протекания процессов адаптации к физическим нагрузкам позволяет выделять три разновидности эффектов в ответ на выполняемую работу.
Срочный тренировочный эффект, возникающий непосредственно во время выполнения физических упражнений и в период срочного восстановления в течение 0.5 - 1.0 часа после окончания работы. В это время происходит устранение образовавшегося во время работы кислородного долга.
Отставленный тренировочный эффект, сущность которого составляет активизация физической нагрузкой пластических процессов для избыточного синтеза разрушенных при работе клеточных структур и восполнение энергетических ресурсов организма. Этот эффект наблюдается на поздних фазах восстановления (обычно в пределах до 48 часов после окончания нагрузки).
Кумулятивный тренировочный эффект - является результатом последовательного суммирования срочных и отставленных эффектов повторяющихся нагрузок. В результате кумуляции следовых процессов физических воздействий на протяжении длительных периодов тренировки (более одного месяца) происходит прирост показателей работоспособности и улучшение спортивных результатов.
Небольшие по объему физические нагрузки не стимулируют развитие тренируемой функции и считаются неэффективными. Для достижения выраженного кумулятивного тренировочного эффекта необходимо выполнить объем работы, превышающий величину неэффективных нагрузок.
Дальнейшее наращивание объемов выполняемой работы сопровождается, до определенного предела, пропорциональным увеличением тренируемой функции. Если же нагрузка превышает предельно допустимый уровень, то развивается состояние перетренированности, происходит срыв адаптации.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие процесса дыхания в медицине. Описание особенностей органов дыхания, краткая характеристика каждого из них, строение и функции. Газообмен в легких, профилактика заболеваний органов дыхания. Особенности строения органов дыхания у детей, роль ЛФК.
статья , добавлен 05.06.2010
Значение дыхания для жизнедеятельности организма. Механизм дыхания. Обмен газов в легких и тканях. Регуляция дыхания в организме человека. Возрастные особенности и нарушения деятельности органов дыхания. Дефекты органов речи. Профилактика заболеваний.
курсовая работа , добавлен 26.06.2012
Понятие внешнего дыхания. Вентиляция альвеол конвективным путем при физической работе. Факторы, способствующие диффузии газов в легких. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Адаптация дыхательной системы при физической нагрузке.
курсовая работа , добавлен 10.12.2009
Физиологические показатели дыхания. Регуляция внешнего дыхания. Функциональная система поддержания уровня кислорода в организме. Основные рецепторы легких. Активность разных типов нейронов в течение фаз дыхания. Рефлекторная активация центра вдоха.
презентация , добавлен 13.12.2013
Регуляция внешнего дыхания. Влияние внешнего дыхания на движения, его особенности при локомоциях, мышечной работе разной интенсивности. Сочетание фаз дыхания и движения. Эффективность синхронных и асинхронных соотношений темпа движений и частоты дыхания.
курсовая работа , добавлен 25.06.2012
Функции и элементы дыхательной системы. Строение носовой полости, гортани, трахеи, бронхов и легких. Особенности дыхания плода и новорожденного, его возрастные изменения. Гигиенические требования к организации воздушного режима в дошкольных учреждениях.
контрольная работа , добавлен 23.02.2014
Процесс поглощения из воздуха кислорода и выделения углекислого газа. Смена воздуха в легких, чередование вдоха и выдоха. Процесс дыхания через нос. Что опасно для органов дыхания. Развитие смертельных заболеваний легких и сердца у курильщиков.
презентация , добавлен 15.11.2012
Анатомо-физиологические особенности органов дыхания. Соотношение вентиляции и перфузии кровью легких, процесс диффузии газов. Процессы нарушения газообмена в легких при измененном давлении воздуха. Функциональные и специальные методы исследования легких.
курсовая работа , добавлен 26.01.2012
Эмбриогенез органов дыхания. Варианты пороков развития. Анатомо-физиологические особенности респираторной системы у детей, их значение. Клиническое исследование органов дыхания. Симптомы, выявляемые при осмотре, пальпации, перкуссии, и аускультации.
презентация , добавлен 20.11.2015
Дыхательная система - органы, при помощи которых происходит газообмен между организмом и внешней средой. Этапы акта дыхания. Функции и строение гортани. Скелет трахеи. Главные бронхи в области ворот легких. Регуляция дыхания. Механизм первого вдоха.
Дыхание -- физиологическая функция, обеспечивающая газообмен (О2 и СО2) между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями.
Дыхание протекает в несколько стадий: 1) внешнее дыхание -- обмен О2 и СО2 между внешней средой и кровью легочных капилляров. В свою очередь внешнее дыхание можно разделить на два процесса: а) газообмен между внешней средой и альвеолами легких, что обозначается как «легочная вентиляция»; б) газообмен между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров; 2) транспорт О2 и СО2 кровью; 3) обмен О2 и СО2 между кровью и клетками организма; 4) тканевое дыхание.
Внешнее звено системы дыхания детей раннего возраста существенно отличается от такового у взрослых. Гортань у детей относительно уже, чем у взрослых. Бронхи узкие и длинные, имеют относительно мало разветвлений. От рождения ребенка до 5 лет происходит усиленный рост легких, отдельных его элементов и, естественно, показателей вентиляции.
Тип дыхания ребенка первых лет жизни преимущественно брюшной (диафрагмальный). Грудной тип дыхания затруднен, так как ребра вследствие слабой эластической тяги занимают почти горизонтальное положение. У новорожденного эластическая тяга легких на выдохе отсутствует, так как они не растянуты, поэтому отрицательного давления в плевральной щели не наблюдается. С 3-7 лет в связи с развитием мышц плечевого пояса и увеличением эластической тяги легких ребра опускаются вниз, грудной тип дыхания начинает преобладать над брюшным. Половые различия типа дыхания начинают выявляться с 7-8-летнего возраста и полностью, формируются к 14-17 годам: у девушек формируется грудной, а у юношей - брюшной тип дыхания.
Транспорт кислорода изменяется. В грудном возрасте по мере замены НЬР на НЬА (в первые 4-5 месяцев) его содержание в крови начинает увеличиваться, к концу первого года жизни оно равно 120 г/л; затем в течение первых лет жизни достигает нормы взрослого (140-- 150 г/л). Постепенно возрастает содержание и О, в крови - в возрасте 5 лет оно равно уже 16 мл/100 мл крови (у взрослых - до 20 мл/100 мл крови). Но ткани ребенка получают О 2 в достаточном количестве, так как у детей больше скорость кровотока, существенную роль играют анаэробные процессы. Однако в период полового созревания организм подростка менее устойчив к кислородному голоданию, чем организм взрослого человека, что, по-видимому, объясняется гормональной перестройкой.
Транспорт углекислого газа у новорожденного осуществляется в основном в виде физически растворенного и связанного с гемоглобином СО 2 , так как активность карбоангидразы еще низкая и составляет примерно 10-30% активности карбоангидразы взрослых. Поэтому участие бикарбонатов в выделении СО 2 незначительно. Уровень активности карбоангидразы, характерной для взрослых, у детей устанавливается к концу первого года жизни.
Возбудимость дыхательного центра низкая, она постепенно повышается и к школьному возрасту становится такой же, как у взрослых. На 2-м году жизни с развитием речи начинает формироваться произвольная регуляция частоты и глубины дыхания, а к 4-6 годам дети могут по собственному желанию или по инструкции старших произвольно изменять частоту и глубину дыхания и задерживать дыхание.
Дыхательная система детей заканчивает свое созревание и достигает по всем показателям уровня взрослого человека к 18-20 годам.
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.
