Дыхание плода . Дыхательные движения у плода возникают задолго до рождения. Стимулом для их возникновения является уменьшение содержания кислорода в крови плода.

Дыхательные движения плода заключаются в небольшом расширении грудной клетки, которое сменяется более длительным спадением, а затем еще более длительной паузой. При вдохе легкие не расправляются, а только возникает небольшое отрицательное давление в плевральной щели, которое отсутствует в момент спадения грудной клетки. Значение дыхательных движений плода заключается в том, что они способствуют увеличению скорости движения крови по сосудам и ее притоку к сердцу. А это приводит к улучшению кровоснабжения плода и снабжения тканей кислородом. Кроме того, дыхательные движения плода рассматриваются как форма тренировки функции легких.

Дыхание новорожденного. Возникновение первого вдоха новорожденного обусловлено рядом причин. После перевязки пупочного канатика у новорожденного прекращается плацентарный обмен газов между кровью плода и матери. Это приводит к увеличению содержания в крови углекислого газа, раздражающего клетки дыхательного центра и вызывающего возникновение ритмического дыхания.

Причиной возникновения первого вдоха новорожденного является изменение условий его существования. Действие различных факторов внешней среды на все рецепторы поверхности тела становится тем раздражителем, который рефлекторно способствует возникновению вдоха. Особенно мощным фактором является раздражение кожных рецепторов.

Первый вдох новорожденного особенно труден. При его осуществлении преодолевается упругость легочной ткани, которая увеличена за счет сил поверхностного натяжения стенок спавшихся альвеол и бронхов. Уменьшению сил поверхностного натяжения способствует образовавшийся в альвеолах сурфактант . Считают, что для растяжения легких необходимо определенное изменение формы грудной клетки с возрастом, соответствие силы сокращения дыхательных мышц и растяжимости легочной ткани. Если мышцы слабы, растяжения легких не произойдет, и дыхательные движения не возникнут.

После возникновения первых 1 – 3 дыхательных движений легкие полностью расправляются и равномерно наполняются воздухом. Во время первого вдоха давление воздуха в легких становится равным атмосферному и легкие растягиваются до такой степени, что листки висцеральной и париетальной плевры соприкасаются между собой.

Грудная клетка растет быстрее, чем легкие, поэтому в плевральной полости возникает отрицательное давление, и создаются условия для постоянного растяжения легких. Создание отрицательного давления в плевральной полости и поддержание его на постоянном уровне зависит и от свойств плевральной ткани. Она обладает высокой всасывательной способностью. Поэтому газ, введенный в плевральную полость и уменьшивший в ней отрицательное давление, быстро всасывается, и отрицательное давление в ней снова восстанавливается.

Механизм акта дыхания у новорожденного. Особенности дыхания ребенка связаны со строением и развитием его грудной клетки. У новорожденного грудная клетка имеет пирамидальную форму, к 3 годам она становится конусообразной, а к 12 годам – почти такой же, как и у взрослого. Верхние ребра, рукоятка грудины, ключицы и весь плечевой пояс у новорожденного расположены высоко. Все ребра лежат почти горизонтально, дыхательная мускулатура слаба. В связи с таким строением грудная клетка принимает незначительное участие в акте дыхания. Оно осуществляется в основном за счет опускания диафрагмы.

У новорожденных эластичная диафрагма, ее сухожильная часть занимает малую площадь, а мышечная – большую. По мере развития мышечная часть диафрагмы увеличивается еще больше. Она начинает атрофироваться с 60-летнего возраста, и взамен ее увеличивается сухожильная часть.

Поскольку у грудных детей в основном диафрагмальное дыхание, то во время вдоха должно преодолеваться сопротивление внутренних органов, находящихся в брюшной полости. Кроме того, при дыхании приходится преодолевать упругость легочной ткани, которая у новорожденных еще велика и уменьшается с возрастом. Приходится преодолевать также бронхиальное сопротивление, которое у детей значительно больше, чем у взрослых. А поэтому работа, затрачиваемая на дыхание, у детей значительно больше по сравнению со взрослыми.

Изменение с возрастом типа дыхания. Диафрагмальное дыхание сохраняется вплоть до второй половины первого года жизни. По мере роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. При этом у грудных детей наступает смешанное дыхание (грудобрюшное), причем более сильная подвижность грудной клетки наблюдаются в ее нижних отделах. В связи с развитием плечевого пояса (3 – 7 лет) начинает преобладать грудное дыхание. С 8 – 10 лет возникают половые различия в типе дыхания: у мальчиков устанавливается преимущественно диафрагмальный тип дыхания, а у девочек – грудной.

Изменение с возрастом ритма и частоты дыхания. У новорожденных и грудных детей дыхание аритмичное. Аритмичность выражается в том, что глубокое дыхание сменяется поверхностным, паузы между вдохами и выдохами неравномерны. Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен 0,5 – 0,6 с (у взрослых – 0,98 – 2,82 с), а выдох – 0,7 – 1 с (у взрослых – от 1,62 до 5,75 с). Уже с момента рождения устанавливается такое же, как и у взрослых, соотношение между вдохом и выдохом: вдох короче выдоха.

Частота дыхательных движений у детей уменьшается с возрастом. У плода она колеблется в пределах 46 – 64 в минуту. До 8 лет частота дыханий (ЧД) у мальчиков больше, чем у девочек. К периоду полового созревания ЧД у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется в течение всей жизни. К 14 – 15-летнему возрасту ч. д. приближается к величине у взрослого человека.

Частота дыхания у детей значительно больше, чем у взрослых, изменяется под влиянием различных воздействий. Она увеличивается при психическом возбуждении, небольших физических упражнениях, незначительном повышении температуры тела и среды.

Изменение с возрастом величины дыхательного и минутного объемов легких, их жизненной емкости. Жизненная емкость легких, дыхательный и минутный объемы у детей с возрастом постепенно увеличиваются в связи с ростом и развитием грудной клетки и легких.

У новорожденного ребенка легкие малоэластичны и относительно велики. Во время вдоха их объем увеличивается незначительно, всего на 10 – 15 мм. Обеспечение организма ребенка кислородом происходит за счет увеличения частоты дыхания. Дыхательный объем легких увеличивается с возрастом вместе с уменьшением частоты дыхания.

С возрастом абсолютная величина МОД увеличивается, но относительный МОД (отношение МОД к массе тела) уменьшается. У новорожденных и детей первого года жизни он в два раза больше, чем у взрослых. Это связано с тем, что у детей при одинаковом относительном дыхательном объеме частота дыханий в несколько раз больше, чем у взрослых. В связи с этим легочная вентиляция на 1 кг массы тела у детей больше (у новорожденных она равна 400 мл, в 5 – 6-летнем возрасте она составляет 210, в 7-летнем – 160, в 8 – 10-летнем – 150, 11 – 13-летнем – 130 – 145, 14-летних – 125, а у 15 – 17-летних – 110). Благодаря этому обеспечивается большая потребность растущего организма в О 2 .

Величина ЖЕЛ увеличивается с возрастом в связи с ростом грудной клетки и легких. У ребенка 5 – 6 лет она равна 710-800 мл, в 14 – 16 лет – 2500 – 2600 мл. С 18 до 25 лет жизненная емкость легких является максимальной, а после 35 – 40 лет уменьшается. Величина жизненной емкости легких колеблется в зависимости от возраста, роста, типа дыхания, пола (у девочек на 100 – 200 мл меньше, чем у мальчиков).

У детей при физической работе дыхание изменяется своеобразно. Во время нагрузки увеличивается ЧД и почти не меняется ДО. Такое дыхание неэкономно и не может обеспечить длительное выполнение работы. Легочная вентиляция у детей при выполнении физической работы увеличивается в 2 – 7 раз, а при больших нагрузках (беге на средние дистанции) почти в 20 раз. У девочек при выполнении максимальной работы потребление кислорода меньше, чем у мальчиков, особенно в 8 – 9 лет и в 16 – 18. Все это следует учитывать при занятиях физическим трудом и спортом с детьми различного возраста.



Легкие и воздухоносные пути начинают развиваться у эмбриона на 3-й неделе из мезодермальной мезенхимы. В дальнейшем в процессе роста формируется долевое строение легких, после 6 месяцев образуются альвеолы. В 6 месяцев поверхность альвеол начинает покрываться белково-липидной выстилкой – сурфактантом . Его наличие является необходимым условием нормальной аэрации легких после рождения. Если сурфактант не образуется, то легкие ново­рожденного не расправляются.

Легкие плода как орган внешнего дыхания не функционируют. Но они не находятся в спавшем состоянии, альвеолы и бронхи плода заполнены жидкостью. У плода, начиная с 11-й недели, появляются периодические сокращения инспираторных мышц – диафрагмы и межреберных мышц.

В конце беременности дыхательные движения плода занимают 30-70% всего времени. Частота дыхательных движений обычно увеличивается ночью и по утрам, а также при увеличении двигательной активности матери. Дыхательные движения необходимы для нормального развития легких. После их выключения развитие альвеол и увеличение массы легких замедляется. Помимо этого дыхательные движения плода представляют собой своего рода подготовку дыхательной системы к дыханию после рождения. Рождение вызывает резкие изменения состояния дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозгу, приводящие к началу вентиляции. Первый вдох наступает, как правило, через 15-70 сек. после рождения.

Органы дыхания к моменту рождения ребенка морфологически несовершенны. В течение первых лет жизни они интенсивно растут и дифференцируются. К 7 годам формирование органов дыхания заканчиваются и в дальнейшем происходит только увеличение их размеров.

Носовая полость к моменту рождения ребенка недоразвита, ее высота составляет 17,5 мм при длине решетчатой кости 10,5 мм и верхней челюсти 7 мм. Носовая перегородка, разделяющая нос на правую и левую части, очень низкая. Носовые раковины, идущие от наружных боковых стенок носовой полости и разделяющие носовую полость на ряд щелей (четыре носовых хода), очень толстые. В связи с этим носовые ходы узкие. Нижний носовой ход образуется к 6 месяцам и продолжает увеличиваться до 13 лет, затем в течение жизни изменяется мало. Значительное увеличение среднего носового хода начинается с 2 лет и продолжается до 20.

У новорожденных добавочные полости носа развиты слабо: лобная и клиновидная пазухи представляют собой небольшие вы­пячивания слизистой оболочки. К 14 годам они достигают размеров и формы пазух взрослого человека. Больше других развита гайморова полость. Ячейки решетчатой кости у новорожденных находятся в зачаточном состоянии. Наиболее сильно они растут в первый год. Сначала они имеют круглую форму, к 3 годам становятся крупнее, в 7 годам теряют округлые очертания и число их увеличивается, к 14 годам достигают размеров ячеек взрослого.

Слезный канал у новорожденного выражен хорошо, но очень короток, его выходное отверстие лежит сравнительно близко ко дну носовой полости. Слизистая оболочка носовой полости очень нежна и богато снабжена кровеносными сосудами, причем просвет сосудов шире, чем у взрослых. Это обеспечивает лучшее согревание воздуха.

После рождения сильно растет наружная хрящевая часть носа, меняются размеры и форма носа (особенно в первые 5 лет жизни), а вместе с ним изменяется и носовая полость. Структурные особенности носовой полости детей раннего возраста затрудняют носовое дыхание, дети часто дышат с открытым ртом, что приводит к подверженности простудным заболеваниям.

Носоглотка у детей раннего возраста отличается меньшей длиной, большей шириной и низким расположением евстахиевой трубы. Данные особенности приводят к тому, что заболевания верхних дыхательных путей у детей часто осложняются воспалением среднего уха (отит), так как инфекция легко проникает в ухо через широкую и короткую слуховую трубу. Заболевания миндалевидных желез, расположенных в глотке, серьезно отражаются на здоровье ребенка.

Гортань детей расположена выше, чем у взрослых, поэтому ребенок, лежа на спине, может глотать жидкую пищу. Гортань в раннем возрасте имеет форму воронки, у которой фронтальный диаметр больше сагиттального. С возрастом она принимает цилиндрическую форму. Наиболее интенсивно гортань растет на 1-3-м годах жизни и в момент полового созревания.

В области подсвязочного пространства имеет выраженное сужение. Диаметр гортани в этом месте у новорожденного всего 4 мм и увеличивается с возрастом медленно─ к 14 годам составляет 1 см. Узкий просвет гортани, легко возникающие отек подслизистого слоя, спазм гладкой мускулатуры из-за обилия нервных рецепторов в подсвязочном пространстве могут привести при респираторной инфекции к стенозу (сужению) гортани.

У детей раннего возраста истинные голосовые связки короче. Их длина у новорожденного 0,42-0,45 см. Довольно быстро голосовые связки растут в первый год жизни и в 14-16 лет. С 12 лет появляются половые различия – с этого времени голосовые связки у мальчиков длиннее (1,65 см), чем у девочек (1,5 см ).

Половые различия в развитии гортани до 2 лет не обнаружены. После 2-3 лет у девочек гортань отстает в росте. Еще ярче это выражено в 10-15 лет. У девочек гортань короче и меньше, чем у мальчиков. У мальчиков переднезадний диаметр гортани увеличивается с 3-5 лет и становится больше, чем у девочек. В период полового созревания у мальчиков образуется кадык, удлиняются голосовые связки, гортань становиться шире и длиннее, чем у девочек, происходит ломка голоса.

Трахея новорожденного относительно широкая и длинная, располагается выше, чем у взрослого. У новорожденного длина составляет 3,2– 4,5 см. Она увеличивается в соответствии с ростом туловища, максимальное ускорение отмечено в первые 6 месяцев жизни и в период полового созревания – 14-16 лет. К 25 годам длина трахеи составляет 10 –12 см. Хрящи трахеи тонкие и мягкие после 60 лет становятся хрупкими.

Бронхи к моменту рождения узкие, их хрящи мягкие, мышечные и эластические волокна развиты слабо, слизистая оболочка содержит мало слизистых желез, богато снабжена сосудами. Наибольший рост отмечен в первый год жизни и в момент полового созревания. В раннем детстве бронхиальное дерево выполняет очистительную функцию недостаточно. Механизмы самоочищения - кашлевой рефлекс, развиты намного слабее, чем у взрослых.

Легкие у новорожденного недостаточно сформированы. До 3 лет происходит их усиленный рост и дифференцировка отдельных элементов. При рождении диаметр альвеол достигает 0,07мм, у взрослого-0,2мм. Число альвеол к 8 годам достигает их числа у взрослого человека. В возрасте от3 до 7 лет темпы роста легких снижаются. Особенно усиленно растут после 12 лет.

По сравнению с объемом новорожденного, к 12 годам легкие увеличиваются в 10 раз, а к концу полового созревания – в 20 раз (в основном за счет увеличения объема альвеол).

С возрастом изменяется и масса легких: у новорожденного – 50 г , а у годовалого ребенка – 150 г , у 12-летнего – 560 г , а у взросло­го – 1 кг.

Дыхание новорожденного частое и поверхностное -48-63 дыхательных движений в минуту. У детей первого года жизни частота дыхательных движений 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. В дошкольном возрасте происходит дальнейшее урежение до 18-20 раз в минуту.

Объем вдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни составляет 30мл, в 1 год-70 мл, в 6 лет-156мл, в 10 лет-239мл, в 14 -300мл.

Минутный объем дыхания у новорожденных составляет 650-700мл воздуха, к концу первого года жизни достигает─ 2600-2700мл, к 6 годам- 3500 мл, в 10 лет ─4300мл, в 14 ─ 4900мл, у взрослого человека ─ 5000-6000 мл.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) с возрастом также меняется. У новорожденных и детей младшего возраста измерения не проводятся. В 4-6 лет составляет 1200 мл воздуха, в 8 лет─ 1360-1440 мл, к 12 годам- 1950 мл, в 15 лет ─2500-2600 мл, в 14 ─ 2700-3500мл, у взрослого человека ─ 3000-4500 мл.

Постепенность созревания костно-мышечного аппарата дыхательной системы и особенности его развития у мальчиков и девочек определяют возрастные и половые различия типов дыхания . У новорожденных детей преобладает диафрагмальное дыхание , которое сохраняется до второй половины первого года. Постепенно дыхание грудных детей становится грудобрюшным , с преобладанием диафрагмального. В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса все более начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7-годам он становиться выраженным.

В 7-8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становиться преобладающий брюшной тип , у девочек – грудной . Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14-17 годам.

Литература:

1. Ежова Н.В., Русакова Е.М., Кащеева Г.И. Педиатрия. ─ Минск: Вышэйшая школа, 2003.─ С. 232-236.

2. Хрипкова А.Г., Антропова М.В., Фарбер Д.А. Возрастная физиология и школьная гигиена: пособие для студентов пед. институтов. ─ М.: Просвещение, 1990.─ С. 236-243.

3. Симонова О.И. Возрастная анатомия и физиология. УМК.─Горно-Алтайск РИО ГАГУ, 2008.─ С. 31-33.

4. http://www.neuronet.ru/bibliot/semiotika/3_5.html

5. http://www.studentmedic.ru/download.php?rub=1&id=1585

6. http://works.tarefer.ru/64/100209/index.html

7. http://www.traktat.ru/tr/referats/id.6248.html

В этой части речь идет об изменении внешнего дыхания с возрастом: об изменении типа дыхания, об изменении ритма и частоты дыхания с возрастом, об изменении с возрастом величины дыхательного и минутного объемов легких, их жизненной емкости.

Изменения внешнего дыхания с возрастом.

Изменение типа дыхания.

Диафрагмальное дыхание сохраняется вплоть до второй половины первого года жизни. По мере роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. При этом у грудных детей наступает смешанное дыхание (грудобрюшное), причем более сильная подвижность грудной клетки наблюдаются в ее нижних отделах. В связи с развитием плечевого пояса (3-7 лет) начинает преобладать грудное дыхание. К 7-летнему возрасту дыхание становится преимущественно грудным.

С 8-10 лет возникают половые различия в типе дыхания: у мальчиков устанавливается преимущественно диафрагмальный тип дыхания, а у девочек - грудной.

Изменение ритма и частоты дыхания с возрастом.

У новорожденных и грудных детей дыхание аритмичное. Аритмичность выражается в том, что глубокое дыхание сменяется поверхностным, паузы между вдохами и выдохами неравномерны. Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен 0,5-0,6 сек (у взрослых - 0,98-2,82 сек), в выдох - 0,7-1 сек (у взрослых - от 1,62 до 5,75 сек). Некоторые исследователи считают, что у новорожденных в первые дни жизни вдох на 25% продолжительнее выдоха. Большинство поддерживает мнение о том, что у же с момента рождения устанавливается такое же, как и у взрослых, соотношение между вдохом и выдохом: вдох короче выдоха.

Частота дыхательных движений у детей уменьшается с возрастом. У плода она колеблется в пределах 46-64 в минуту. Постепенное уменьшение происходит к 14-15-летнему возрасту, когда частота дыханий приближается к ее величине у взрослого.

В связи с легкой возбудимостью дыхательного центра частота дыхания колеблется не только в пределах одной возрастной группы, но и у одного испытуемого в течение дня.

Дыхание новорожденных и грудных детей в бодрствующем состоянии очень неравномерно, оно более спокойно во время сна.

До 8 лет частота дыханий у мальчиков больше, чем у девочек. К периоду полового созревания частота дыханий у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется в течение всей жизни.

Частота дыхания у детей значительно больше, чем у взрослых, изменяется под влиянием различных воздействий. Она увеличивается при психических возбуждениях, небольших физических упражнениях, незначительном повышении температуры тела и среды.

Изменение с возрастом величины дыхательного и минутного объемов легких, их жизненной емкости.

Жизненная емкость легких, дыхательный и минутный объемы у детей с возрастом постепенно увеличиваются в связи с ростом и развитием грудной клетки и легких.

У новорожденного ребенка легкие мало эластичны и относительно велики. Во время вдоха или объем увеличивается незначительно, всего на 10-15 мм. Обеспечение организма ребенка кислородом происходит за счет увеличения частоты дыхания. Дыхательный объем легких увеличивается с возрастом вместе с уменьшением частоты дыхания.

Изменение величины дыхательного объема легких с возрастом.

Относительный объем дыхания (отношение дыхательного объема к массе тела) у детей больше, чем у взрослых; у новорожденных он превышает величину взрослых в 2 раза. Так, у взрослых людей отношение дыхательного объема воздуха к массе тела равно 6, а у новорожденных оно около 12. Это связано с высоким обменом веществ у детей и, следовательно, с большой потребностью растущего организма в кислороде. О величине минутного объема приводится очень пестрые данные, зависящие от метода измерения. С возрастом величина минутного объема легких увеличивается. Но относительный минутный объем легких (отношение минутного объема дыхания к массе тела) с возрастом уменьшается. У новорожденных и детей первого года жизни он в два раза больше, чем у взрослых. Это связано с тем, что у детей при одинаковом относительном дыхательном объеме частота дыханий в несколько раз больше, чем у взрослых. В связи с этим легочная вентиляция на 1 кг массы тела у детей больше. Величина легочной вентиляции на 1 кг массы тела у новорожденных равна 400 мл, в 5-6-летнем возрасте она составляет 210, в 7-летнем - 160, в 8-10-летнем - 150, 11-13-летнем - 130-145, 14-летних - 125, а у 15-17-летних - 110. Благодаря этому обеспечивается большая потребность растущего организма в О 2 .

Величина жизненной емкости легких увеличивается с возрастом в связи с ростом грудной клетки и легких. У ребенка 5-6 лет она равна 700-800 мл, в 14-16 лет = 2500-2600 мл. С 18 до 25 лет жизненная емкость легких является максимальной, а после 35-40 лет уменьшается. Величина жизненной емкости легких колеблется в зависимости от возраста, роста, типа дыхания, пола (у девочек на 100-200 мл меньше, чем у мальчиков).

Жизненная емкость легких является более или менее постоянной величиной с колебаниями, не превышающими 100 мл. Она в значительной мере зависит от физического развития и тренировки детей. Наибольшая величина отмечена у лыжников, гребцов, пловцов, бегунов (до 6000 мл). Увеличение жизненной емкости легких происходит за счет роста альвеол.

Дыхательная поверхность легких и количество крови, протекающей через легкие в единицу времени, у детей относительно больше, чем у взрослых. В связи с большим развитием капилляров легких ребенка поверхность соприкосновения крови с альвеолярным воздухом у детей также относительно больше, чем у взрослых. Все это способствует лучшему газообмену в легких растущего организма, что необходимо для обеспечения интенсивного обмена веществ.

У детей своеобразно изменяется дыхание при физической работе. Во время физической нагрузки увеличивается частота дыхательных движений и почти не меняется дыхательный объем легких. Такое дыхание не экономно и не может обеспечить длительное выполнение работы.

Легочная вентиляция у детей при выполнении физической работы увеличивается в 2-7 раз, а при больших нагрузках (беге на средние дистанции) почти в 20 раз.

Максимальное потребление кислорода у взрослого человека в покое составляет 150-300 мл в минуту. У детей оно значительно меньше и увеличивается при работе. При выполнении физической работы у тренированных детей 10-13 лет максимальное потребление кислорода равно 49 мл на 1 кг массы тела в минуту, у нетренированных - 47,3 мл. Повышение потребления кислорода при работе у детей от 9 до 18 лет происходит одинаково и через 3 мин становится максимальным: в первую минуту оно достигает 45% максимальной величины, во вторую возрастает до 75%, а в третью достигает максимума.

Зависимость величины максимального потребления кислорода от тренировки у детей проявляется меньше, чем у взрослых. У подростков быстрее достигается максимум в потреблении кислорода, но так как они не могут (подобно взрослым) длительно удерживать потребление кислорода на максимальном уровне, то быстрее прекращают работу.

По окончании работы в восстановительном периоде погашение "кислородного долга" у детей происходит быстрее. Восстановление осуществляется уже во время работы. У девушек и юношей 14-18 лет потребление кислорода и выделение углекислого газа во время восстановительного периода несколько больше, чем у взрослых. Восстановление у младших школьников 8-12 лет при беге на 50 м протекает быстрее, чем у старших школьников, а при беге на 100 м быстрее у старших - 12-16-летних.

С возрастом уменьшается способность восстановления во время работы, а кислородный долг увеличивается. Величина кислородного долга на 1 кг массы у детей старшего возраста больше, чем у детей младшего возраста.

Абсолютная величина потребления кислорода у мальчиков 8-9 лет в 2 раза меньше, чем у мальчиков 16-18 лет. У девочек при выполнении максимальной работы потребление кислорода меньше, чем у мальчиков, особенно в 8-9 лет и в 16-18. Все это следует учитывать при занятиях физическим трудом и спортом с детьми различного возраста.

За семьдесят лет, которые в среднем проходят между рождением и смертью, человек переживает много этапов развития. В процессе роста как мальчики, так и девочки следуют четкой схеме развития различных способов дыхания. Например, в младшем и среднем школьном возрасте, в возрасте от семи до четырнадцати лет, у мальчиков легкие более развиты, чем у девочек того же возраста. Характерно, что у девочек 9-11 лет дыхательный объем легких на 10 процентов меньше, чем у мальчиков той же возрастной группы. К двенадцати годам эта разница достигает 20 процентов. Она существует до четырнадцати лет.

Медики объясняют такое различие в физическом развитии мальчиков и девочек в первую очередь влиянием половых гормонов, выделяемых железами внутренней секреции, особенно тестостерона, мужского полового гормона, который играет главную роль в мышечном развитии и, соответственно, увеличении дыхательного объема легких у мальчиков.

Влияет ли местность проживания на объем легких?

Были проведены исследования на предмет сравнения деятельности легких детей одной возрастной группы, проживающих в разных районах Японии. Юные участники исследования подбирались в двух разных районах - одна группа детей была из Токио, а другая - из центральной Японии, из префектуры Нагано. Группа из Токио представляла учащихся из крупных городов, а группа из Нагано - ребят из сельской местности.

В результате исследования учеников младшего школьного возраста, мальчиков возрастом от семи до одиннадцати лет, оказалось, что средний дыхательный объем жителей сельской местности больше, чем у детей, выросших в городской зоне. Но если говорить о мальчиках двенадцати лет и больше, ситуация складывается в пользу юных представителей из Токио: у них дыхательный объем значительно превышает дыхательный объем их ровесников из сельской местности. Что касается девочек, то у них развитие дыхательного объема легких имеет те же тенденции в тех же возрастных группах.

Это исследование показывает, что более развитая дыхательная система мальчиков из сельской местности в возрасте до одиннадцати лет определяется лучшим общим физическим развитием, которое, в свою очередь, объясняется тем, что с шести лет или даже раньше эти дети должны заниматься тяжелым физическим трудом, связанным с работой на фермах. А лучшее функционирование дыхательной системы городских мальчиков 12-14 лет обусловливается тем фактом, что в городской местности мальчики достигают половой зрелости раньше, чем в сельской.

Такое же объяснение предлагается и тому, что при изучении дыхательных функций юношей 14-17 лет из тех же районов не было обнаружено никаких существенных различий. То есть и в городской, и в сельской местности ученики к этому возрасту достигают половой зрелости.

Как меняется объем легких с возрастом

Описанные выше исследования, а также аналогичные им, в которых принимали участие люди, уже достигшие зрелости, показывают, что общий дыхательный объем легких человека постоянно увеличивается до 18-20 лет. Однако в последующие годы этот объем постепенно уменьшается. Приняв среднюю величину в возрасте 18-20 лет за 100 процентов, изменение ЖЕЛ на квадратный метр поверхности тела можно показать следующим образом:

• 95,9 в возрасте 20-23 лет,
• 90,17 в возрасте 32-34 лет,
• 86,07 в возрасте 41-43 лет,
• 81,86 в возрасте 51-53 лет,
• 76,36 в возрасте 56-60 лет,
• 67,38 в возрасте 61-65 лет,
• 60,48 в возрасте 71-75 лет
• 56,24 в возрасте 75-80 лет.

Подобным же образом, приняв среднюю величину в возрасте 18-20 лет за 100 процентов, изменение максимальной вентиляции легких на квадратный метр поверхности тела можно показать так:

• 91,64 в возрасте 20-23 лет,
• 86,39 в возрасте 32-34 лет,
• 82,52 в возрасте 41-43 лет,
• 73,91 в возрасте 51-53 лет,
• 66,79 в возрасте 56-60 лет,
• 63,67 в возрасте 61-65 лет,
• 49,44 в возрасте 71-75 лет
• 41,7 в возрасте 75-80 лет.

Основываясь на этих данных, можно сказать, что дыхательная система человека лучше всего функционирует в юности, между 18 и 20 годами.

«Дыхательная старость» и как ее предотвратить

Результаты упомянутых выше исследований свидетельствуют, что у человека в возрасте шестидесяти лет и старше дыхательная система функционирует хуже, чем у ребенка девяти лет. Признаки «дыхательной старости» у мужчин проявляются в возрасте приблизительно 50 лет. У женщин они проявляются лет на десять раньше, чем у мужчин. Возникновение таких симптомов иногда совпадает с признаками старения мышечных тканей. Поэтому для людей среднего возраста очень важно владеть техниками, поддерживающими стабильную величину дыхательного объема как можно дольше.

Наиболее эффективным способом предотвращения ускорения процесса старения человек овладеет, научившись поддерживать ритмичность и правильность дыхательного цикла, и таким образом он сможет омолаживать себя. Упражнения такого рода более результативны для омоложения, чем другие физические упражнения на открытом воздухе, такие, как оздоровительный бег или различные виды легкой атлетики, которыми сегодня занимаются многие, стремясь избавиться от липшего веса.

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.