Физиология ребенка-УП. Основы анатомии и физиологии ребенка

• Название: Основы анатомии и физиологии ребенка
• Анкор: Физиология ребенка-УП.doc
• Дата: 06.04.2018
• Размер: 1.3 Mb.
• Имя файла: Физиология ребенка-УП.doc
• Тип: Учебное пособие; #17722
• страница: 17 из 20

К.Регуляция дыхания.Регуляция дыхательных движений, обеспечивающих функцию внешнего дыхания, определяется потребностями тканей организма в кислороде. Управление дыханием осуществляется изменением глубины и частоты дыхания. Поскольку функция внешнего дыхания в животном мире относится к числу ритмических функций, одной из задач системы управления дыханием в организме является обеспечение нормальной ритмики дыхательных движений. Центральные нервные структуры управления дыханием расположены в спинном и головном мозге. Межреберные мышцы получают двигательную иннервацию от торакальной области спинного мозга, диафрагма иннервируется его шейными сегментами. Мотонейроны, иннервирующие межреберные мышцы, расположены в передних рогах грудного отдела спинного мозга, а мотонейроны диафрагмального нерва - в передних рогах III-IV шейных сегментов спинного мозга.

Дыхательным центром называется совокупность нервных клеток, расположенных в разных отделах центральной нервной системы и обеспечивающих координированную ритмическую деятельность дыхательных мышц в целях приспособления дыхания к изменениям внешней и внутренней среды организма. Дыхательный центр головного мозга представлен инспираторным центром (группа нервных клеток, управляющих вдохом), экспираторным центром (центр выдоха) и пневмотаксическим центром (регулирует работу инспираторного и экспираторного центров). Центры вдоха и выдоха расположены в продолговатом мозге, пневмотаксический центр - в верхней части варолиева моста среднего мозга. Клетки пневмотаксического центра во время выдоха вызывают возбуждение центра выдоха и тем самым обеспечивают ритмическое чередование актов вдоха и выдоха. Нервные импульсы, возникающие в дыхательном центре продолговатого мозга, поступают к подчиненным двигательным центрам спинного мозга или двигательным центрам блуждающих и лицевых нервов. При нормальном дыхании управляющие импульсы из центра вдоха поступают к межреберным мышцам и диафрагме, вызывая их сокращение, что приводит к увеличению объема грудной клетки и поступлению воздуха в легкие. Увеличение объема легких возбуждает рецепторы растяжения, расположенные в стенках легких, импульсы от них по центростремительным нервам поступают в экспираторный центр. Активация нейронов экспираторного центра подавляет активность нейронов центра вдоха, и поток нервных импульсов к дыхательным мышцам прекращается. Межреберные мышцы расслабляются, объем грудной полости уменьшается и воздух из легких вытесняется наружу. Существует две петли обратной связи в управлении частотой и глубиной дыхательных движений (хеморецепторная — из рефлексогенных зон сосудов и механорецепторная — от рецепторов растяжения, реагирующих на растяжение и спадение легких и грудной клетки, и растяжение межреберных мышц).

Главным фактором, определяющим уровень дыхательных движений в организме, является концентрации углекислого газа в крови. Повышение его содержания увеличивает возбудимость структур дыхательного и пневмотаксического центров, в результате чего усиливается и учащается дыхание. Первый вдох у новорожден­ного также связан с увеличением концентрации СО₂ в крови ребенка после отделения его от плаценты. Эта концентрация, достигнув порогового значения, активизирует нервные структуры дыхательного центра. Экспериментальными исследованиями показано, что основным фактором, стимулирующим деятель­ность структур дыхательного центра, является не уменьшение количества кислорода, а увеличение углекислого газа в крови. С понижением концентрации углекислого газа в крови связана задержка в дыхании, наступающая после нескольких глубоких дыхательных движений, так как при этом из крови вымывается большое количество углекислого газа и концентрация последнего в ней падает ниже порогового (т.е. стимулирующего вдох) значения. Стимулирующий эффект повышенного содержания СО₂ в крови связан как с прямым действием его на клетки дыхательного центра, так и с опосредованным рефлекторным влиянием на дыхательный ритм через хеморецепторы кровеносных сосудов.

Другим важным фактором регуляции постоянства газового состава крови является рефлекторный механизм регуляции глубины и частоты дыхательных движений путем активации хеморецепторов каротидных синусов. У основания каждой из внутренних сонных артерий расположены каротидные синусы, в которых находятся хеморецепторные клетки, чувствительные к изменениям химического состава крови. Аналогичные хеморецепторные образования расположены в дуге аорты. Понижение напряжения кислорода в крови, стимулируя хеморецепторы сосудистых стенок, вызывает рефлекторное учащение дыхания.

В регуляции дыхания определенную роль играет раздражение рецепторов легких, принимающих участие в рефлекторной саморегуляции дыхательного ритма. При акте вдоха в рецепторах, расположенных в стенках альвеол, возникают распространяющиеся по блуждающему нерву нервные импульсы, которые рефлекторно тормозят вдох и стимулируют выдох. При резком выдохе возникают импульсы, поступающие в дыхательный центр и рефлекторно стимулирующие вдох. Интенсивность этой импульсации в афферентных центростремительных волокнах блуждающего нерва определяет глубину вдоха и выдоха. Кроме возбуждения легочных рецепторов дыхательные движе­ния вызываются возбуждением проприорецепторов дыха­тельных мышц. В то время как легочные рецепторы растяжения оказывают через бульбарный дыхательный центр тормозное влияние на мышцы вдоха, рецепторы растяжения дыхательных мышц стимулируют акт выдоха через соответствующие спинальные центры межреберных мышц и диафрагмы.

Эфферентный путь всех рефлекторных актов саморегуляции дыхания образован нейронами бульбарных дыхательных центров и спинальных центров дыхательных мышц (межреберных и диафрагмы). Активность нейронов дыхательного центра может существенно изменяться под влиянием нервных импульсов, поступающих в центральную нервную систему по различным афферентным нервным путям. Так, ощущение сильной боли, как правило, вызывает значительное рефлекторное учащение дыхания. Раздражение рецепторов слизистой оболочки гортани и глотки приводит к рефлекторному торможению дыхания. Активность структур дыхательных центров может быть рефлекторно изменена практически с любого чувствительного спипно-мозгового или черепно-мозгового нерва.

Важная роль в регуляции дыхания принадлежит коре больших полушарий, условно-рефлекторная деятельность которой расширяет диапазон сигнальных раздражителей, требующих соответствующего изменения дыхания животного организма. Возможность условно-рефлекторных изменений дыхания объясняет Известный факт предстартового значительного углубления и учащения дыхания у спортсменов.
Л. Строение органов дыхания детей. Строение полости носа и зева. В первые дни жизни дыхание затруднено так как носовые отверстия узки, а нежная слизистая оболочка носа, богатая кровеносными и лимфатическими сосудами, набухает. Подслизистая оболочка очень слабо развита. Придаточные полости носа у новорожденных еще не развиты и начинают появляться в первые годы жизни. Гайморова полость у новорожденных почти отсутствует, начинает увеличиваться только с двух лет и достигает полного развития в период смены зубов. Слезно-носовой канал новорожденного короткий, в носоглотке много лимфатических сосудов. В первые месяцы жизни нижний носовой ход отсутствует. Лобная пазуха появляется только на втором году и как и хоаны оконча­тельно формируется к 15 годам. Объем носовой полости с возра­стом увеличивается примерно в 2,5 раза.

Железы новорожденного в полости носа и зева рыхлые и относительно большего объема. Миндалины неразвиты; они развиваются в первые годы жизни, заметно увеличиваются к 4-5 годам, затем их рост замедляется, снова ускоряется к 9-10 годам и окончательно замедляется к 18 годам.

К 14-16 годам размеры небных, язычной, глоточной и трубных миндалин относительно больше, чем у взрослых. Глоточная миндалина начинает уменьшаться примерно с 12 лет и к 16-20 годам сохраняются только небольшие ее остатки. У детей 2-3 лет глоточная миндалина часто увеличивается настолько, что закрывает носоглоточные отверстия. Это препятствует нормальному дыханию и вынуждает ребенка дышать ртом.

Так как у детей слизистая оболочка носа легко и часто набухает при воспалении, то при узости верхних дыхательных путей это приводит к выключению дыхания носом, имеющего большое гигиеническое значение. Хрящи носа, гортани и трахеи у новорожденных мягкие, что также иногда затрудняет дыхание.

Строение трахеи и бронхов детей. Трахея расположена у детей выше, чем у взрослых. Верхний конец трахеи у детей 6-13 лет находится на уровне 5-6-го шейных позвонков, а у взрослых - 8-го шейного позвонка. Длина трахеи с возрастом увеличивается параллельно росту тела. Ее длина от нижнего края гортани до деления на бронхи (см) у новорожденного 3-4; в 5 лет - 5,6; 10 лет - 6,3; 15 лет - 7,45; у взрослых -9-12. Поперечное сечение трахеи и бронхов детей значительно уже. Слизистая оболочка трахеи и бронхов нежна и богата кровеносными и лимфатическими сосудами, поэтому пыль и микробы проникают в нее по сравнению со взрослыми легче, мышечная ткань и эластические волокна слабо развиты. Хрящи мягки. Бронхи растут особенно быстро на первом году жизни, левый бронх отстает в росте от правого, длина и поперечное сечение которого во всех возрастах больше.

Строение легких у детей. С возрастом вес и размеры легких увеличиваются. Вес обоих легких равен (г): у новорожденного - 57; в 1 -2 года - 225; 5-6 лет - 350; 9-10 лет - 395; 15-16 лет - 690; а у взрослых почти 1 кг. Вес правого легкого во всех возрастах превышает вес левого. Объем легких (см³): у новорожденного - 70, в 1 год - 270, 8 лет - 540, 12 лет - 680, у взрослого - 1400.

Рост легких с возрастом происходит главным образом за счет увеличения количества, а также объема альвеол. Количество альвеол у новорожденного в 3 раза меньше, чем у взрослого. Дыхательная поверхность альвеол у детей всех возрастов, и особенно у новорожденных, в раннем детстве и у младших школьников относительно больше по сравнению со взрослыми. К 7 годам диаметр альвеол в 2 раза больше, чем у новорожденного, а к окончанию развития—в 3 раза. С возрастом нижняя граница легких спускается на 1—2 ребра.

В легких детей меньше эластических волокон, особенно вокруг альвеол. Между дольками легких и между альвеолами располагается много рыхлой соединительной ткани, богатой кровеносными сосудами и лимфатическими щелями. Чем младше ребенок, тем сравнительно крупнее капилляры в легких и тем больше развита в них капиллярная сеть. У детей большое крово- и лимфообращение в легких; количество крови, протекающей через легкие в единицу времени, у детей по сравнению со взрослыми относительно велико. Благодаря обильному развитию капилляров легких и относительно большей поверхности их соприкосновения с относительно большей поверхностью альвеол у детей повышен газообмен между кровью и альвеолярным воздухом. Это обеспечивает им более интенсивный обмен веществ, необходимый растущему организму. Плевра приобретает такое же строение как у взрослых к 7 годам.

Для развития легких и грудной клетки у детей имеют значение систематические физические упражнения на открытом воздухе: игры, легкая атлетика, плавание, гребля, лыжный и конькобежный спорт, применяемые в соответствии с возрастом и полом. Особенно развивают дыхательный аппарат спортивные игры. Гимнастика способствует его развитию в меньшей степени.

Диафрагма расположена у детей выше, чем у взрослых. С возрастом она опускается. Средостение также относительно больше, а дыхательные мышцы развиты слабее. В раннем детстве ребра мягки и располагаются горизонтально, а верхние ребра даже слегка направлены вверх. С 6 месяцев ребра начинают опускаться. В раннем детстве грудная клетка обладает эластичностью и податливостью.

М. Изменение типа дыхания у детей. Тип дыхания новорожденных мальчиков и девочек брюшной (диафрагмальный). С возрастом сагиттальный диаметр грудной клетки уменьшается, а фронтальный увеличивается. Следовательно, грудная клетка из положения вдоха переходит в положение выдоха, что создает переход от брюшного к грудному (реберному) типу дыхания. Когда ребенок начинает ходить и его тело из горизонтального принимает вертикальное положение, тип дыхания становится смешанным, грудобрюшным. С 3—7 лет все более отчетливо выступает грудной тип дыхания, а начиная с 8—10 лет начинают проявляться половые различия: у мальчиков преобладает брюшной тип дыхания, а у девочек - грудной.

Частота и глубина дыхания у детей. В первые месяцы жизни дыхание нерегулярное, ритм его неравномерный, паузы между вдохом и выдохом неравные, глубокие вдохи сменяются поверхностными. Неравномерность ритма и глубины дыхания у новорожденных объясняется широким распространением возбуждения в центральной нервной системе, отсутствием координации возбуждения и торможения.

Постепенно в раннем детстве и в младшем школьном возрасте дыхание становится регулярным, равномерным. Частота дыхания в покое с возрастом постепенно уменьшается. Число дыханий в минуту (по А. Ф. Туру): новорожденных - 40-60, 7-12 мес. - 30-35, 2-3 года 25-30, 5-6 лет - около 25, 10-12 лет - 20-22, 14-15 лет - 18-20.

До 8 лет частота дыхания в покое у мальчиков больше, чем у девочек, а в начале периода полового созревания становится больше у девочек, и это превышение частоты дыхания сохраняется в течение всей жизни. Во время сна дыхание у детей становится более редким.

Дыхательный центр детей легко возбуждается, дыхание значительно учащается при психических воздействиях, небольших физических упражнениях, незначительном повышении температуры тела и внешней среды. Сила выдыхательных мышц больше, чем вдыхательных. У девочек она увеличивается до 12-13 лет, а у мальчиков - во всех возрастах. Выдыхательные мышцы обладают также наибольшей выносливостью. Она одинакова у мальчиков и девочек, но затем у девочек она возрастает с 10-11 до 13-14 лет, а у мальчиков - с 12-13 до 16-17 лет. Сила и выносливость дыхательной мускулатуры у школьников, занимающихся в спортивных секциях, на 50-60% больше, чем у не занимающихся.

Н. Возрастные изменения жизненной емкости легких. Жизненная емкость легких измеряется у детей, начиная с 4 лет, так как ребенок более раннего возраста не может выполнить процедуру ее измерения. При прочих равных условиях она тем меньше, чем менее растяжима легочная ткань.

С возрастом жизненная емкость легких увеличивается. В среднем, по Н А. Шалкову, она равна у мальчиков (в см³) в 4 года - 1100, в 5-6 лет - 1200, в 7 лет - 1400, в 9 лет - 1700, в 11 лет - 2100, в 1З лет - 2200, в 14 лет - 2700, в 15 лет - 3200, в 16 лет - 4200. У девочек она во всех возрастах ниже: с 6 до 15 лет - на 100-300 см³, а с 15 лет - на 500-1400 см³. Жизненная емкость легких увеличивается пропорционально росту тела. На каждые 5 см роста она увеличивается в среднем на 400 см³. Величина жизненной емкости зависит также от типа дыхания (наибольшая при грудобрюшном типе).

С 5 до 17 лет остаточный объем равен в среднем 20-25% от общей емкости легких.

О. Особенности строения гортани и функции голосового аппарата детей. Гортань быстро растет в первый год жизни, ее рост усиливается в 5-6 лет и особенно интенсивно она увеличивается в 10- 14 лет. До 3 лет ее величина и форма одинаковы у мальчиков и девочек, а после 3 лет у девочек она становится относительно меньше и короче, закругляясь впереди, у мальчиков она относительно больше и впереди заостряется. Половые различия гортани отчетливо выступают с 10 лет. Ее рост заканчивается в 20-30 лет. Наибольший рост фронтального и саггитального размеров гортани и истинных голосовых связок происходит на первом году жизни и в 14-17 лет. До 5 лет голосовые (внутренние щито-черпаловидные) мышцы отсутствуют, вместо них имеется соединительная ткань, содержащая отдельные мышечные волокна, которые проникают из наружных щито-черпаловидных мышц.

С 5 лет начинают быстро развиваться голосовые связки и самостоятельные голосовые мышцы. К 7 годам голосовые мышцы располагаются в средней части голосовых связок, но еще не доходят до их свободного края, а к 11-12 годам ускоряется рост голосовых связок, и внутренние щито-черпаловидные мышцы полностью отделены от наружных. С 12 лет голосовые связки у мальчиков длиннее, чем у девочек. По сравнению с длиной тела гортань детей относительно длиннее и уже, чем у взрослых, и расположена выше, что позволяет ребенку одновременно дышать и глотать. Слизистая оболочка гортани детей богата кровеносными сосудами и железками.

У детей рефлексогенные зоны гортани начинают образовываться на первом году. До 5 лет первая и вторая зоны не обособлены, а третья зона не концентрирована, как у взрослого, а занимает всю слизистую оболочку до трахеи. С 5 лет начинается разделение двух первых рефлексогенных зон и формирование третьей. С 7 лет они уже разделены и с возрастом все больше обособляются, рецепторы дифференцируются и увеличивается их количество.

Удлинение голосовых связок с возрастом, особенно у подростков мужского пола в период полового созревания, сопровождается переходом голоса на более низкий регистр.

Длина голосовых связок мальчиков и девочек (см); в 2 года - 0,8; 6 лет - 1,0; 10 лет - 1,3; 14 лет - 1,3 и 1,2; 16 лет - 1,65 и 1,5; 20 лет - 2,4 и 1,6. У детей звуки речи выше, чем у взрослых. У новорожденного диапазон голоса в 1-2 ноты, в 5 лет - 4-6 тонов, в 12-1,5 октавы.

Голос при пении до наступления мутации (перелома голоса) отличается узостью диапазона, который почти не различается у мальчиков и девочек. У детей в 4-5 лет он равен 4 тонам; 6-8 лет - 5-6,5; 9-11 лет - 6-8,5; 12-15 лет - 8-9 тонов. Перелом голоса наступает с 11-12 лет до 18-19 лет, у южан раньше, чем у северян, у девочек на 0,5-1 год раньше, чем у мальчиков. Длительность этого периода от одного или нескольких месяцев до 2-3 лет и даже 5 лет, в среднем 1,5-2 года, у мальчиков гортань увеличивается в 1,5 раза. Чем младше дети, тем меньше различия между разговорной и певческой речью.

У детей 10-12 лет, как правило, тип дыхания при пении как в покое. С 12-15 лет легко усваиваются особенности дыхания . при пении такие же как и при речи. От дыхания в покое оно отличается: произвольностью; быстрым, бесшумным вдохом; замедленным выдохом, продолжительностью в 8-12 раз больше вдоха; значительно, в 3—4 раза большим объемом вдыхаемого воздуха (до 2—2,5 дм³); дыханием через рот; максимальным расхождением голосовых связок.