Особливості дихальної системи у дітей

Однією з найбільш значущих особливостей дитячого віку є вікові відмінності в анатомії черепа, що може стати причиною порушення прохідності верхніх дихальних шляхів.

Зокрема, у новонароджених і дітей грудного віку зазвичай є велика голова, опукла потилиця і коротка шия, що може стати причиною важкої інтубації трахеї у даній категорії пацієнтів.

Нерідко опукла потилиця може стати причиною згинання шиї, тому для того щоб добре візуалізувати ротоглотку і голосову щілину під верхню частину тулуба дитини необхідно підкласти валик.

У дітей підліткового віку голову слід розмістити на невелику подушечку або «бублик» і розігнути її в атланто-окципітальному суглобі.

Однією з найбільш значущих анатомо-фізіологічних особливостей дихальної системи у дітей, що мають істотне значення для диференціальної діагностики основного патологічного процесу, є незавершеність формування порожнин повітроносних кісток черепа.

 

Особливості розвитку придаткових пазух носа у дітей

 

Виходячи з вищевикладеного, слід пам'ятати, що синусити у дітей перших шести років життя зустрічаються вкрай рідко і є казуїстикою.

Основною (хоча і не єдиною) функцією легенів є забезпечення нормального газообміну. Зовнішнє дихання - це процес газообміну між атмосферним повітрям і кров'ю легеневих капілярів, в результаті якого відбувається артеріалізація крові: підвищується напруга кисню і знижується напруга СО₂ в крові. Інтенсивність газообміну в першу чергу визначається трьома патофізіологічними механізмами (легенева вентиляція, перфузія і дифузія газів через альвеолярно-капілярну мембрану), які забезпечуються системою зовнішнього дихання. У дітей верхні дихальні шляхи мають такі важливі особливості:

· Дихальні шляхи новонародженого або дитини старшого віку менше в діаметрі і коротше в довжину, ніж дихальні шляхи дорослого.

· Язик новонародженого більше ніж глотка. У дітей язик відносно великий по відношенню до розмірів ротової порожнини, в порівнянні з дорослими.

· Гортань дитини займає більш високе положення (С_III-С_IV) в порівнянні з дорослими (С_IV-С_V). Надгортанник у новонароджених і дітей першого року життя довгий, вузький, рухливий, і має U-подібну форму.

· У новонароджених і дітей старшого віку голосові зв'язки спереду прикріплені на більш низькому рівні, ніж ззаду.

· У дітей молодше 10 років найвужче місце дихальних шляхів знаходиться нижче голосових зв'язок і розташоване на рівні "криковидного" кільця. Гортань має воронкоподібну форму. У підлітків і дорослих найвужче місце дихальних шляхів знаходиться на рівні голосової щілини, і гортань має циліндричну форму.

· Біфуркація трахеї відповідає проекції 3 грудного хребця; правий бронх, продовжуючи напрям трахеї йде прямо, а лівий відходить під кутом 90º.

Ці анатомічні відмінності мають такі важливі клінічні прояви:

· Порівняно невелика площа набряку або обструкції дихальних шляхів викликає порівняно велике звуження діаметра дихальних шляхів дитини. Це звуження в діаметрі значно збільшує опір потоку повітря і, отже, утруднює дихання.

· Западання язика може викликати важку обструкцію дихальних шляхів. Під час інтубації трахеї у дітей великий язик часто загороджує зів, що ускладнює огляд при інтубації трахеї. Великий язик також ускладнює маніпулювання ларингоскопічним клинком.

· Високе становище гортані створює більш гострий кут між підставою язика і надгортанником, що є причиною певних труднощів в візуалізації структур гортані. Виходячи з цього, у дітей оптимальна візуалізація досягається при використанні ларингоскопа з прямим клинком.

· Через більш низький рівень прикріплення голосових зв'язок спереду, ніж ззаду при інтубації трахеї у дітей ендотрахеальну трубку складніше просувати, тому що вона буде «чіплятися» за передні коміссури.

· Надгортанник у дітей раннього віку утворює тупий кут з довгою віссю трахеї і може «закидатися», що робить більш складним підйом верхівки надгортанника клинком ларингоскопа. Можна поліпшити ситуацію використанням прямого клинка, направлено піднімаючи надгортанник вгору, що покращує видимість голосових зв'язок.

· Інтубація трахеї у дитини більш складна, ніж у дорослого. У дитини інтубаційна трубка легше йде в стравохід або може зачепити передню коміссуру голосових зв'язок.

· Візуалізація голосових зв'язок при ларингоскопії прямим клинком може бути значно поліпшена за рахунок зовнішнього тиску на гортань і зміщення її назад.

· Розмір інтубаційної трубки переважно повинен грунтуватися на розмірі перстневидного кільця, ніж на ступені відкриття голосової щілини. В ідеалі, якщо використовується інтубаційна трубка відповідного розміру, то достатній потік повітря створюється піковим тиском на вдиху від 20 до 30 см вод. ст. При інтубації занадто великою трубкою вона буде чинити зайвий тиск на внутрішню поверхню криковидних хрящів, що викличе набряк і загрожує обструкцією дихальних шляхів після видалення інтубаційної трубки.

· У дітей у віці до 10 років рекомендується використовувати трубки без манжети.

· Так як отвір між голосовими зв'язками не саме вузьке місце на шляху ендотрахеальної трубки (на відміну від дорослих), при правильно підібраному діаметрі матиме місце певний витік повітря, який легко прослуховується відразу після інтубації трахеї за допомогою стетоскопа в момент підвищення тиску в контурі до 20 см Н₂О. У разі відсутності витоку трубку необхідно замінити, на розмір менше.

· При інтубації, трубка частіше йде в правий бронх.

Трахея новонародженого відносно широка, містить 12-20 хрящових кілець. Діаметр трахеї новонародженого становить 4-5 мм. Перетинчаста її частина значна і становить майже 1/3 всьому колу трахеї (у старших дітей - 1/5 окружності трахеї). Це є причиною здавлювання або навіть перетискання трахеї і обструкції верхніх дихальних шляхів при перерозгинанні шиї.

Крім того, опір потоку повітря по трубці безпосередньо пов'язано з довжиною і діаметром трахеї. Набряк трахеї навіть в 1 мм призведе до серйозного збільшення опору диханню. Так, наприклад, зменшення просвіту трахеї у новонародженого на 1 мм (за рахунок набряку), зменшить просвіт трахеї з 2,1 до 1,1 мм і збільшить опір повітряному потоку в 25 разів.

Стінки бронхів новонароджених тонкі, містять мало м'язової та сполучної тканини, і це призводить до того, що при обструкції верхніх дихальних шляхів нижні дихальні шляхи легко спадаються. Навіть невелике звуження в діаметрі верхніх дихальних шляхів новонародженого призводить до клінічно значимого ураження дихальних шляхів у поперечному напрямку, яке призводить до опору потоку повітря і утруднення дихання.

Під час спокійного дихання, тиск необхідний для створення потоку повітря обернено пропорційно однієї чверті радіуса дихальних шляхів (ламінарний потік). Таким чином, навіть під час спокійного дихання, будь-яке ураження, що приводить до зменшення діаметра дихальних шляхів, сприятиме збільшенню опору повітряного потоку і утруднення дихання. Коли повітряний потік посилений (наприклад, під час плачу), опір йому буде обернено пропорційний однієй п'ятій радіусу дихальних шляхів (турбулентний потік). В силу цих причин, новонароджений або дитина раннього віку з обструкцією дихальних шляхів повинен перебувати в спокійному стані наскільки це можливо, щоб запобігти появі посиленого повітряного потоку, який викличе опір в дихальних шляхах і миттєво призведе до утруднення дихання.

Дихальні шляхи дітей чутливі до динамічного спадання, яке виникає при обструкції дихальних шляхів. Обструкція верхніх дихальних шляхів (наприклад, круп, потрапляння стороннього тіла або западіння язика) може призводити до спадання трахеї під час вдиху, тому що високий негативний тиск в дихальних шляхах призводить до спадання еластичних структур верхніх дихальних шляхів. Чужорідне тіло або захворювання, яке викликає обструкцію нижніх дихальних шляхів (наприклад, бронхіоліт або астма) збільшує зовнішній тиск нижніх дихальних шляхів під час видиху. Застосування позитивного тиску кінця видиху (ПДКВ) часто покращує газообмін шляхом створення опору силам, що викликають динамічне спадання дихальних шляхів.

Є кілька анатомічних чинників, які знижують ефективність роботи діафрагми як респіраторного насоса в дитячому віці. Незважаючи на це, дихання в цьому віковому періоді майже повністю діафрагмальне. Захворювання легенів дають ще більше додаткове навантаження на діафрагму, що може виявитися фатальним в плані розвитку і/або посилення респіраторної недостатності.

У дітей раннього та молодшого віку органи черевної порожнини відностно громіздкі, що може зумовити істотний тиск на вміст грудної порожнини, знижуючи функціональну залишкову ємність легень (ФЗЕ/FRC) і ускладнюючи рух діафрагми. Ці ефекти можуть посилюватися при здутті шлунково-кишкового тракту.

Незрілість грудної клітини у немовлят проявляється підвищеною еластичністю за рахунок її хрящового компонента. Це робить менш ефективним дихання через деформацію грудної клітини при кожному русі діафрагми, що ускладнює створення належного негативного тиску в грудній порожнині.

Крім перерахованих анатомічних чинників, стомлення діафрагми у дітей раннього віку розвивається швидше, ніж у дорослих. Вважають, що м'язові волокна діафрагми немовлят легше травмуються при перевантаженнях, ніж в старшому віці і стомлення діафрагми пояснюють її зниженою м'язовою масою.

У дітей потреба в кисні більш висока в перерахунку на кілограм маси тіла, що обумовлено підвищеним обміном речовин. Витрата кисню у новонародженого становить від 6 до 8 мл/кг в хвилину, в порівнянні з витратою 3-4 мл/кг в хвилину у дорослих. Внаслідок цього при зупинці дихання або неадекватній альвеолярній вентиляції, у дітей гіпоксемія розвивається набагато швидше, ніж у дорослих.

У зв'язку з високою інтенсивністю метаболізму у дітей виникає необхідність елімінації значної кількості вуглекислого газу, що може бути досягнуто або шляхом збільшення дихального обсягу, або за рахунок збільшення частоти дихання. У дітей усунення гіперкапнії досягається шляхом значного збільшення частоти дихання в порівнянні з дорослими.

 

Частота дихання в спокої у дітей різних вікових груп

 

Захворювання, що призводять до респіраторного дистрес-синдрому або порушення дихання, можуть викликати гіпоксемію декількома шляхами:

· Захворювання безпосередньо пов'язані з обміном кисню і вуглекислого газу, наприклад, пневмонія або респіраторний дистрес-синдром.

· Недолік вентиляції і перфузії викликає скидання легеневого кровотоку через легені, така гіпоксемія і (меншою мірою) гіперкапнія викликається, наприклад, астмою, бронхіолітом або аспіраційною пневмонією.

· Патологічні процеси, що зменшують ємність легенів або збільшують опір дихальних шляхів, що призводять до утруднення дихання і збільшують потребу в кисні, не забезпечуючи його доставку - пневмонія, РДС або астма.

· Інфекція центральної нервової системи, травма, передозування наркотиків та інші стани, які послаблюють роботу дихальної системи, призводять до гіповентиляції або зупинки дихання.