Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Масса легких новорожденного около 50 г (у взрослых — 1000 г). Ацинусы недостаточно дифференцированы. В процессе постнатального развития формируются альвеолярные ходы с типичными альвеолами. Количество альвеол новорожденного в 10–12 раз меньше, а их диаметр в 3–4 раза меньше, чем у взрослого. До начала вентиляции легкие заполнены жидкостью объемом примерно 100 мл, что равно ФОЕ новорожденного.

Первый вдох новорожденного является рефлекторным действием. Родовой акт — один из рискованных моментов в жизни организма, так как при этом организм переходит в совершенно другую среду обитания. Отслоение плаценты от внутренней стенки матки приводит к прекращению газообмена в рождающемся организме.

Первый вдох новорожденного наступает через 15–70 с после рождения, часто до пережатия пуповины, то есть сразу после рождения. Одним из главных условий возникновения первого вдоха является понижение напряжения кислорода в крови. Одновременно происходит повышение в крови новорожденного концентрации ионов Н+ и повышение напряжения углекислого газа. Гипоксия, ацидоз и гиперкапния — гуморальные факторы, которые стимулируют нейроны дыхательного центра продолговатого мозга. Важно, что возбудимость дыхательного центра к избытку углекислого газа низкая. Она повышается в течение нескольких лет жизни и достигает уровня взрослого организма к школьному возрасту.

Для первого вдоха новорожденного также важно резкое усиление потока афферентных импульсов от рецепторов кожи (тактильных и холодовых), проприорецепторов, вестибулорецепторов. В процессе родов тело новорожденного подвергается деформации, перемещаясь по родовым путям, и попадает в среду с температурой гораздо ниже внутриутробной. Импульсы с этих рецепторов активируют ретикулярную формацию ствола мозга и повышают возбудимость нейронов дыхательного центра. Кроме того, когда новорожденный появляется на «свободе», то есть лицо оказывается на воздухе (не контактирует с жидкостью), устраняется рефлекс «ныряльщика». Если лицо новорожденного погружено в воду, дыхательный центр рефлекторно тормозится и дыхание задерживается, голосовая щель смыкается.

Таким образом, если новорожденный сумел освободиться от жидкости, находившейся в легких и воздухоносных путях, прошел родовые пути и оказался во внешней (относительно полости матки) воздушной окружающей среде, он успешно должен произвести первый вдох. Происходит сильное сокращение диафрагмы и наружных межреберных мышц (мышц вдоха) новорожденного, что приводит к проникновению воздуха по воздухоносным путям в легкие. Длительность первого вдоха — 0,1–0,4 с, а объем — 20–80 мл.

Особенностью первого дыхательного цикла является продолжительность выдоха (в среднем 3,8 с). Он является активным, то есть сопровождается сокращением экспираторных мышц, и сопровождается криком, так как воздух проходит через суженную голосовую щель. Если вдох удался, то благодаря сурфактанту, который выстилает внутреннюю поверхность транзиторной зоны и снижает поверхностное натяжение, все полости легких заполняются воздухом. После первого выдоха в легких новорожденного остается до 80 мл воздуха. Аэрация легких происходит постепенно и заканчивается ко 2–4-м суткам после рождения. Жидкость, заполнявшая полости легких, частично удаляется наружу, частично всасывается из легких в кровеносное русло. Основной причиной всасывания является большее онкотическое давление в крови, чем в легочной жидкости. Часть жидкости из легких всасывается в лимфу.

После первого вдоха чередование дыхательных движений обеспечивается работой дыхательного центра. ПНС (блуждающие нервы) участвует в регуляции дыхания сразу после рождения с момента первого вдоха. Вследствие расправления легочной ткани рецепторы растяжения начинают реагировать на изменение объема легких. Спокойные вдохи новорожденного перемежаются глубокими вздохами. Они способствуют аэрации легких и равномерному распределению воздуха в них. Дополнительному расправлению легких и аэрации способствует также увеличение сопротивления воздухоносных путей во время выдоха вследствие сужения голосовой щели, особенно при крике. Нерегулярный ритм дыхательных движений новорожденного связан как с незрелостью нервных центров, так и рецепторного аппарата каротидного синуса и дуги аорты. Низкая возбудимость дыхательного центра сохраняется и в грудном возрасте.

У новорожденных и грудных детей нервные клетки способны переносить недостаток кислорода (восстанавливать функции после гипоксии) лучше, чем у взрослых.

К моменту рождения количество легочных сегментов такое же, как у взрослого, однако легкие структурно и функционально недоразвиты. Легкие новорожденных богаты интерстициальной тканью, обильно васкуляризованы, но бедны эластическими волокнами. В течение первых 3 лет жизни происходит интенсивная дифференцировка, развитие и совершенствование легочного аппарата. Развитие легких заключается в увеличении их массы и размеров, вместо легочных мешочков образуются альвеолы и альвеолярные ходы, увеличивается количество эластических волокон в соединительнотканных прослойках.

Окончательное формирование структуры ацинуса у ребенка происходит до 7–9 лет. К 8 годам количество альвеол достигает 300 млн, как у взрослого. После 8 лет количество альвеол остается постоянным, но увеличиваются их размеры. Бронхиальные структуры, кровеносные сосуды и другие структуры воздухоносных путей и легких продолжают увеличиваться в течение всего периода роста организма до достижения взрослого состояния, хотя дифференцировка бронхов заканчивается к 7 годам.

Хотя общее количество капиллярных сегментов остается постоянным, объем капиллярного русла, по данным морфометрии, после 8 лет увеличивается в 3 раза (с 75 мл до 200 мл у взрослого). С ростом легкого увеличиваются общие площади альвеолярной (в 1,7 раза) и капиллярной (в 1,5 раза) поверхностей. В возрастном диапазоне от 4 до 16 лет альвеолярно-капиллярный газообмен в расчете на единицу легочного объема у детей и молодых взрослых осуществляется с одинаковой интенсивностью. В табл. 23.5 приведены данные о развитии легочной ткани в различные возрастные периоды.

Наряду с увеличением массы легочной ткани происходит усложнение и развитие примитивного ацинуса. В первые 4 года жизни ребенка в стенках преддверий образуются новые альвеолярные ходы, увеличивается емкость самих альвеол.

Особенно интенсивно совершенствуются органы дыхания в период полового созревания. В этот возрастной период носовые ходы, гортань, трахея, бронхи, а также объем бронхиального пространства и общая поверхность

Таблица 23.5. Масса легких у детей

легких достигают максимального развития. В период полового созревания обнаруживается повышенная возбудимость дыхательного центра к действию гуморальных факторов. У подростков в этот период значительно повышается чувствительность к недостатку кислорода.