Как происходит 1 вдох ребенка. Влияние клеток коры большого мозга на активность дыхательного центра

06.03.2019 | Анализы

Человек, начинает жизнь после рождения - приступом удушья. Известно, что дыхание осуществляется дыхательным центром. Дыхательный центр расположен в ретикулярной формации ствола мозга в области дна IV желудочка. Дыхательный центр состоит из 3 - х частей:

Медуллярный - поддерживает чередование вдоха и выдоха;

Апноэтический - вызывает длительный инспираторный спазм (расположен на уровне средней и нижней части моста мозга);

Пневмотаксический - оказывает тормозящее влияние на апноэтическую часть (расположен на уровне верхней части моста мозга)

Первые дыхательные движения у плода, хотя возникают на 13 неделе внутриутробного периода, но ритмичные дыхательные движения устанавливаются только после рождения. Этому способствует

- нарушение транс плацентарного кровообращения во время родов и его полное прекращение после пережатия пуповины
- вследствии чего значительно снижается парциальное давление кислорода, (с 80 до 15 мм.рт.ст.)
- повышается рСО 2 (с 40 до 70 мм. Нg) и снижается рН на 7,35
- также оказывают влияние на:

Раздражение кожных рецепторов во время родов

Влияние изменений атмосферного давления, окружающей температуры, влажности и т.д.

Меньшее значение имеет и тактильная рецепция при прохождении по родовым путям и во время приема новорожденного

Следовательно регуляция дыхания осуществляется центральными и периферическими хеморецепторами. Основным в регуляции дыхания являются центральные хеморецепторы (80%). Они чувствительны к изменению рН и их главная функция состоит в поддержании постоянства Н + ионов в спинномозговой жидкости. СО 2 свободно дифференцирует через гематоэнцефалический барьер. Нарастание концентрации Н + в спинномозговой жидкости стимулируют вентиляцию.

Периферические хемо и барорецепторы (каротидные, аортальные) чувствительны к изменению содержания О 2 и уровня СО 2 .

Следует отметить, что пневмо-токсическая часть дыхательного центра созревает лишь к концу 1 года жизни, чем и объясняется аритмичность дыхания у детей до 1 года.

Таким образом, первый вдох осуществляется под влиянием суммы внешних воздействий (температурные, проприоцептивные, тактильные, барометрические и химические, прежде всего гипоксемии) акцивизирующих ретикулярную формацию, которая в свою очередь посылает нисходящее влияние на бульварный дыхательный центр и мотонейроны спинного мозга. При этом из - за сокращения мышц диафрагмы происходит внутриплевральное разряжение и в момент первого вдоха оно доходит до 70 - 100 мм.вод.ст. и в легкие поступает 30 - 90 мл воздуха. После короткой инспираторной паузы (около 2 сек) начинается выдох, сопровождающийся криком.

Первое дыхательное движение после рождения осуществляется по типу «гаспс» (первый гаспс является началом свободной жизни новорожденного). Дыхание типа «гаспс» с судорожным глубоким вдохом и затрудненным выдохом (инспираторная вспышка), наблюдается у всех здоровых новорожденных и в первые часы жизни, составляет 4 - 8% всех дыхательных движений. частота «инсператорных вспышек» у более старших детей падает, но менее 1% дыханий они занимают лишь у детей старше 5 - го дня жизни. Возникающий после таких инспираторных вспышек симптом «воздушной ловушки» (уровень спокойного выдоха достигается лишь через 2 - 3 дыхательных движения) способствует расправлению легких. Именно на это и направлен наблюдающийся у новорожденных (почти 65 - 70%) в первые 30 мин жизни (иногда до 6 часов) апноитический тип дыхания, высокое экспираторное сопротивление дыхательных путей, крик. Следовательно, у здоровых детей первых минут и часов жизни существуют особенности физиологии дыхания, способствующие расправлению легких, препятствующие их спадению на выдохе, но исчезающие в дальнейшем, что позволяет отнести их к переходным состояниям адаптации новорожденных к условиям внешней т.е. внеутробной жизни. У новорожденных детей в течении первых 3 дней жизни минутная вентиляция легких больше, чем у детей более старшего возраста, что направлено на компенсацию ацидоза т.е. у новорожденных наблюдается транзиторная физиологическая гипервентиляция. У всех детей одновременно бывает и гипокапния.

Особенности внешнего дыхания у детей и методы исследования.

В функциональном отношении к органам дыхания относят воздухоносные пути, легкие, кровеносные, лимфатические сосуды органов дыхания, нервную систему с ее эффекторными и рецепторными окончаниями, скелет грудной клетки с его хрящами, связками, суставами, основную (диафрагма, межреберные мышцы) и вспомогательную (грудинно - клеточно - сосцевидные, брюшные, лестничные и др.) дыхательную мускулатуру. Центральная нервная система координирует нормальную функцию дыхания, постоянно регулируя как соотношения вентилируемых альвеол и временно выключенных из вентиляции так и их взаимоотношение с капиллярами, обеспечивая таким образом снабжение организма необходимым количеством кислорода.

Эффективность функции внешнего дыхания определяется 3 процессами:

Вентиляцией альвеолярного пространства

Адекватным легочной вентиляции капиллярным кровотоком (перфузией)

Диффузией газов через альвеолярно - капиллярную мембрану

Следует отметить о большой вариабельности показателей внешнего дыхания у детей. Так, частота дыхания у новорожденного ребенка 40 - 60 0 , у годовалого 30 - 35 0 , на 3 - 4 году жизни 25 - 30 0 , у 5 летнего - 25 0 , 10 летнего - 20 0 , у взрослого 16 - 18 0 . частота дыхания отражает компенсаторные возможности организма, но в сочетании с малым дыхательным объемом тахипноэ свидетельствует о дыхательной недостаточности. Из за большей частоты дыхания минутный объем дыхания на 1 кг массы тела значительно выше у детей, особенно раннего возраста, чем у взрослых. Величина потребления кислорода на 1 кг массы тела у детей также больше, особенно максимально у детей раннего возраста. Вместе с тем потребление кислорода 1 м 2 поверхности тела у 14 летних детей почти в 1,5 раза больше чем у новорожденных (соответственно 180 мл/мин м 2 , 125 мл/мин м 2). Однако у месячного и у годовалого, как у взрослого - около 180 мл/мин м 2 . Следовательно, 1 мл кислорода новорожденный утилизирует из 42 мл воздуха, месячный ребенок - из 54 мл, годовалый - из 29 мл, а 14 летний - из 17 мл. Эти цифры показывают, что новорожденные лучше утилизируют кислород из воздуха по сравнению с детьми в возрасте одного месяца, что объясняется «кислородной задолженностью» организма новорожденного ребенка и это исчезает к 5 - 7 му дню жизни.

Таким образом, из вышеприведенных примеров видно вариабельность функции внешнего дыхания у детей зависимой от возраста что необходимо учитывать при интерпретации полученных данных.

В настоящее время оценка функции внешнего дыхания проводится по следующим группам показателей:

Группа показателей характеризующих легочную вентиляцию включает в себя ритм, частоту дыхания, дыхательный объем, объем альвеолярной вентиляции, а также показатели распределения выдыхаемого воздуха. К легочным объемам относятся резервный объем вдоха, выдоха, остаточный объем, функциональная остаточная емкость, жизненная и общая емкость легких.

О показателях механики дыхания отражающих функциональное взаимодействие легких с дыхательными путями и грудной клетки с дыхательными мышцами судят по величине бронхиального сопротивления, объемной скорости вдоха и выдоха при спокойном и форсированном дыхании, форсированной жизненной емкости легких и ее отношению к общей жизненной емкости, максимальной вентиляции легких, а также по величине эластического сопротивления легких и работе дыхания.

Легочный газообмен определяется составом воздуха, величиной потребления кислорода и выделения углекислоты в единицу времени, коэффициентом использования кислорода в легких.

К показателям характеризующим газовый состав артериальной крови, относят напряжения кислорода и углекислоты в крови, процент насыщения крови кислородом.

При изучении вентиляционной функции легких широкое применение нашел метод прямой спирографии. Наряду с этим в настоящее время также применяется пневмотахометрический, пневмотахографический методы исследования, общая плетизмография и т.д. С помощью пневмотахометрии исследуется бронхиальная проходимость, сущность метода ПТМ состоит в определении скорости воздушной струи (в л/с) при максимально быстром вдохе и выдохе, а общая плетизмография позволяет проводить прямое измерение бронхиального сопротивления путем синхронной регистрации пневмотахограммы и колебаний внутрикамерного давления, возникающих при дыхании испытуемого.

Объем альвеолярной вентиляции и газового состава выдыхаемого воздуха изучается с помощью специальных газоанализаторов - капнографов.

Во внутриутробном периоде развития легкие не являются органом внешнего дыхания плода, эту функцию выполняет плацента. Но задолго до рождения появляются дыхательные движения, которые необходимы для нормального развития легких. Легкие до начала вентиляции заполнены жидкостью (около 100 мл).

Рождение вызывает резкие изменения состояния дыхательного центра, приводящие к началу вентиляции. Первый вдох наступает через 15-70 сек после рождения, обычно после пережатия пуповины, иногда – до него, т.е. сразу после рождения. Факторы, стимулирующие первый вдох:

1) Наличие в крови гуморальных раздражителей дыхания: СО 2 , Н + и недостаток О 2 . В процессе родов, особенно после перевязки пуповины, напряжение СО 2 и концентрация Н + возрастают, усиливается гипоксия. Но сами по себе гиперкапния, ацидоз и гипоксия не объясняют наступления первого вдоха. Возможно, что у новорожденных небольшие уровни гипоксии могут возбуждать дыхательный центр, действуя непосредственно на ткань мозга.

2) Не менее важный фактор, стимулирующий первый вдох, - резкое усиление потока афферентных импульсов от рецепторов кожи (холодовых, тактильных), проприорецепторов, вестибулорецепторов, наступающее в процессе родов и сразу после рождения. Эти импульсы активируют ретикулярную формацию ствола мозга, которая повышает возбудимость нейронов дыхательного центра.

3) Стимулирующим фактором является устранение источников торможения дыхательного центра. Раздражение жидкостью рецепторов, расположенных в области ноздрей, сильно тормозит дыхание (рефлекс «ныряльщика»). Поэтому сразу при рождении головки плода из родовых путей, акушеры удаляют слизь и оклоплодные воды из воздухоносных путей.

Таким образом, возникновение первого вдоха – результат одновременного действия ряда факторов.

Первый вдох новорожденного характеризуется сильным возбуждением инспираторных мышц, прежде всего диафрагмы. В 85 % случаев первый вдох более глубокий, чем последующие, первый дыхательный цикл более длительный. Происходит сильное снижение внутриплеврального давления. Это необходимо для преодоления силы трения между жидкостью, находящейся в воздухоносных путях и их стенкой, а также для преодоления силы поверхностного натяжения альвеол на границе жидкость – воздух после попадания в них воздуха. Длительность первого вдоха 0,1–0,4 сек., а выдоха в среднем 3,8 сек. Выдох происходит на фоне суженной голосовой щели и сопровождается криком. Объем выдыхаемого воздуха меньше, чем вдыхаемого, что обеспечивает начало формирования ФОЕ. ФОЕ увеличивается от вдоха к вдоху. Аэрация легких обычно заканчивается ко 2-4 дню после рождения. ФОЕ в этом возрасте составляет около 100 мл. С началом аэрации начинается функционировать малый круг кровообращения. Жидкость, оставшаяся в альвеолах, всасывается в кровеносное русло и лимфу.

У новорожденных ребра расположены с меньшим наклоном, чем у взрослых, поэтому сокращения межреберных мышц менее эффективно изменяют объем грудной полости. Спокойное дыхание у новорожденных является диафрагмальным, инспираторные мышцы работают только при крике и одышке.

Новорожденные всегда дышат носом. Частота дыхания вскоре после рождения в среднем около 40 в минуту. Воздухоносные пути у новорожденных узкие, их аэродинамическое сопротивление в 8 раз выше, чем у взрослых. Легкие мало растяжимы, но податливость стенок грудной полости высокая, результатом этого являются низкие величины эластической тяги легких. Для новорожденных характерен относительно небольшой резервный объем вдоха и относительно большой резервный объем выдоха. Дыхание новорожденных нерегулярно, серии частых дыханий чередуются более редкими, 1-2 раза в 1 минуту возникают глубокие вздохи. Могут наступать задержки дыхания на выдохе (апноэ) до 3 и более секунд. У недоношенных может наблюдаться дыхание типа Чейн-Стокса. Деятельность дыхательного центра координируется с активностью центров сосания и глотания. При кормлении частота дыхания обычно соответствует частоте сосательных движений.

Возрастные изменения дыхания:

После рождения до 7-8 лет идут процессы дифференцировки бронхиального дерева и увеличения количества альвеол (особенно в первые три года). В подростковом возрасте происходит увеличение объема альвеол.

Минутный объем дыхания увеличивается с возрастом почти в 10 раз. Но для детей в целом характерен высокий уровень вентиляции легких, приходящийся на единицу массы тела (относительной МОД). Частота дыхания с возрастом уменьшается, особенно сильно в течение первого года после рождения. С возрастом ритм дыхания становиться более стабильным. У детей длительность вдоха и выдоха почти равны. Увеличение продолжительности выдоха у большинства людей происходит в подростковом возрасте.

С возрастом совершенствуется деятельность дыхательного центра, развиваются механизмы, обеспечивающие четкую смену дыхательных фаз. Постепенно формируется способность детей к произвольной регуляции дыхания. С конца первого года жизни дыхание участвует в речевой функции.

Наиболее очевидным следствием родов является прекращение связи ребенка с организмом матери, обеспечивавшейся плацентой и, следовательно, утрата им метаболической поддержки. Одной из самых важных приспособительных реакций, немедленно реализуемых новорожденным, должен быть переход к самостоятельному дыханию.

Причина первого вдоха новорожденного . После нормальных родов, когда функции новорожденного не угнетены наркотическими препаратами, ребенок обычно начинает дышать и у него появляется нормальный ритм дыхательных движений не позднее чем через 1 мин после родов. Быстрота включения самостоятельного дыхания - это реакция на внезапность перехода во внешний мир, и причиной первого вдоха может быть: (1) формирование небольшой асфиксии в связи с самим процессом родов; (2) сенсорные импульсы, идущие от охлаждаемой кожи.

Если новорожденный не начинает дышать самостоятельно сразу, у него нарастает гипоксия и гиперкапния, которые обеспечивают дополнительную стимуляцию дыхательного центра и обычно способствуют возникновению первого вдоха не позднее следующей минуты после родов.

Задержка включения самостоятельного дыхания после родов - опасность гипоксии. Если в родах мать находилась под действием общего наркоза, то ребенок после родов неизбежно оказывается также под влиянием наркотических препаратов. В этом случае часто наступление самостоятельного дыхания у новорожденного задерживается на несколько минут, что указывает на необходимость как можно меньшего применения при родах препаратов для анестезии.

Кроме того, многие новорожденные , получившие травму в процессе родов или вследствие затянувшихся родов, не могут начать дышать самостоятельно либо у них обнаруживаются нарушения ритмичности и глубины дыхания. Это может быть результатом: (1) резкого снижения возбудимости дыхательного центра вследствие механического повреждения головки плода или кровоизлияния в головной мозг во время родов; (2) длительной внутриутробной гипоксии плода во время родов (что, возможно, является более серьезной причиной), приведшей к резкому снижению возбудимости дыхательного центра.

Во время родов гипоксия плода часто возникает по причинам: (1) пережатия пуповины; (2) преждевременной отслойки плаценты; (3) чрезвычайно сильных сокращений матки, приводящих к прекращению кровотока через плаценту; (4) передозировки наркотических препаратов у матери.

Степень гипоксии , переживаемая новорожденным. Прекращение дыхания у взрослого человека на срок более 4 мин часто заканчивается смертью. Новорожденные часто выживают, даже если дыхание не включается в течение 10 мин после родов. При отсутствии дыхания у новорожденных на протяжении 8-10 мин отмечаются хронические и очень тяжелые нарушения функции центральной нервной системы. Наиболее частые и тяжелые повреждения возникают в таламусе, нижних буграх четверохолмия и других областях головного мозга, что чаще всего приводит к хроническим нарушениям моторных функций.

Расправление легких после рождения . Первоначально альвеолы легких пребывают в спавшемся состоянии из-за поверхностного натяжения пленки жидкости, заполняющей альвеолы. Необходимо снизить давление в легких приблизительно на 25 мм рт. ст., чтобы противодействовать силе поверхностного натяжения в альвеолах и вызвать расправление стенок альвеол во время первого вдоха. Если альвеолы раскроются, для обеспечения дальнейшего ритмического дыхания уже не нужно будет такого мышечного усилия. К счастью, здоровый новорожденный способен продемонстрировать очень мощное усилие в связи с первым вдохом, приводящее к снижению внутриплеврального давления приблизительно на 60 см рт. ст. относительно атмосферного давления.

На рисунке показаны чрезвычайно высокие значения отрицательного внутриплеврального давления , необходимые для расправления легких в момент первого вдоха. В верхней части приводится кривая «объем-давление» (кривая растяжимости), отражающая первый вдох новорожденного. Прежде всего отметим, что нижняя часть кривой начинается от нулевой точки давления и смещается вправо. Кривая показывает, что объем воздуха в легких остается практически равным нулю, пока отрицательное давление не достигнет величины -40 см вод. ст. (-30 мм рт. ст.). Когда отрицательное давление приближается к -60 см. вод. ст., около 40 мл воздуха поступает в легкие. Для обеспечения выдоха необходимо значительное повышение давления (до 40 см вод. ст.), что объясняется высоким вязким сопротивлением бронхиол, содержащих жидкость.

Заметьте, что второй вдох осуществляется намного легче на фоне существенно меньшего отрицательного и положительного давлений, необходимых для чередования вдоха и выдоха. Дыхание остается не вполне нормальным еще в течение приблизительно 40 мин после родов, как показано на третьей кривой растяжимости. Только через 40 мин после родов форма кривой становится сопоставимой с аналогичной кривой здорового взрослого человека.

Рождение вызывает резкие изменения состояния дыхательного центра, приводящие к началу вентиляции. Первый вдох наступает через 15-70 секунд после рождения, обычно после пережатия пуповины, иногда – до него, т.е. сразу после рождения.

Факторы, стимулирующие первый вдох:

Наличие в крови гуморальных раздражителей дыхания: СО 2 , Н + и недостаток О 2 . В процессе родов, особенно после перевязки пуповины, напряжение СО 2 и концентрация Н + возрастают, усиливается гипоксия. Но сами по себе гиперкапния, ацидоз и гипоксия не объясняют наступления первого вдоха. Возможно, что у новорожденных небольшие уровни гипоксии могут возбуждать дыхательный центр, действуя непосредственно на ткань мозга.

Не менее важный фактор, стимулирующий первый вдох, - резкое усиление потока афферентных импульсов от рецепторов кожи (холодовых, тактильных), проприорецепторов, вестибулорецепторов, наступающее в процессе родов и сразу после рождения. Эти импульсы активируют ретикулярную формацию ствола мозга, которая повышает возбудимость нейронов дыхательного центра.

Стимулирующим фактором является устранение источников торможения дыхательного центра. Раздражение жидкостью рецепторов, расположенных в области ноздрей, сильно тормозит дыхание (рефлекс «ныряльщика»). Поэтому сразу при рождении головки плода из родовых путей, акушеры удаляют слизь и оклоплодные воды из воздухоносных путей.

Таким образом, возникновение первого вдоха – результат одновременного действия ряда факторов.

Первый вдох новорожденного характеризуется сильным возбуждением инспираторных мышц, прежде всего диафрагмы. В 85 % случаев первый вдох более глубокий, а первый дыхательный цикл более длительный, чем последующие дыхательные циклы. Происходит сильное снижение внутриплеврального давления. Это необходимо для преодоления силы трения между жидкостью, находящейся в воздухоносных путях и их стенкой, а также для преодоления силы поверхностного натяжения альвеол на границе жидкость – воздух после попадания в них воздуха. Длительность первого вдоха 0,1–0,4 сек., а выдоха в среднем 3,8 сек. Выдох происходит на фоне суженной голосовой щели и сопровождается криком. Объем выдыхаемого воздуха меньше, чем вдыхаемого, что обеспечивает начало формирования ФОЕ. ФОЕ увеличивается от вдоха к вдоху. Аэрация легких обычно заканчивается ко 2-4 дню после рождения. ФОЕ в этом возрасте составляет около 100 мл. С началом аэрации начинается функционировать малый круг кровообращения. Жидкость, оставшаяся в альвеолах, всасывается в кровеносное русло и лимфу.

Новорожденные всегда дышат носом. Частота дыхания вскоре после рождения в среднем около 40 в минуту. Воздухоносные пути у новорожденных узкие, их аэродинамическое сопротивление в 8 раз выше, чем у взрослых. Легкие малорастяжимы, но податливость стенок грудной полости высокая, результатом этого являются низкие величины эластической тяги легких. Для новорожденных характерен относительно небольшой резервный объем вдоха и относительно большой резервный объем выдоха. Дыхание новорожденных нерегулярно, серии частых дыханий чередуются с более редкими дыханиями, 1-2 раза в минуту возникают глубокие вздохи. Могут наступать задержки дыхания на выдохе (апноэ) до 3 и более секунд. У недоношенных новорожденных может наблюдаться дыхание типа Чейн-Стокса. Деятельность дыхательного центра координируется с активностью центров сосания и глотания. При кормлении частота дыхания обычно соответствует частоте сосательных движений.

Возрастные изменения дыхания:

8.7. ИССЛЕДОВАНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ

Обмен веществ в организме взаимосвязан с превращением энергии. Потенциальная энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механическую и электрическую энергии. Энергия расходуется не только на поддержание температуры тела и выполнение работы, но и на воссоздание структурных элементов клеток, обеспечение их жизнедеятельности, роста и развития организма.

Теплообразование в организме носит 2-х фазный характер. При окислении белков, жиров и углеводов большая часть энергии превращается в теплоту (первичная теплота), а меньшая используется для синтеза АТФ, т.е. для аккумулирования в макроэргических связях. При окислении углеводов 77.3 % энергии химической связи глюкозы рассеивается в виде тепла, а 22,7 % идет на синтез АТФ. Аккумулированная в АТФ энергия используется в дальнейшем для механической работы, электрических процессов и в конечном счете тоже превращается в теплоту (вторичная теплота). Т.о., количество тепла, образовавшегося в организме, - это мера суммарной энергии химических связей, подвергшихся биологическому окислению. Энергия, образовавшаяся в организме, может быть выражена в единицах измерения тепла – калориях или джоулях.

Для исследования процессов энергообразования в организме используют: прямую калориметрию, непрямую калориметрию и исследование валового обмена.

Прямая калориметрия основана на непосредственном учете тепла, выделенного организмом. Биокалориметр – это герметизированная и хорошо теплоизолированная от внешней среды камера, куда подается О 2 и поглощается избыток СО 2 и паров. В ней по трубкам циркулирует вода. Тепло, выделяемое человеком или животным, находящимся в камере, нагревает циркулирующую воду, что позволяет по количеству протекающей воды и изменению ее температуры рассчитать количество тепла, выделенного исследуемым организмом.

Т.к. теплообразование в организме обеспечивается окислительными процессами, возможна непрямая калориметрия , т.е. косвенное, непрямое определение теплообразования по газообмену – учету потребленного О 2 и выделенного СО 2 с последующим расчетом теплопродукции.

Для длительных исследований газообмена используют специальные респираторные камеры (закрытые способы непрямой калориметрии) – например, респираторный аппарат Шатерникова. Кратковременное определение газообмена проводят некамерными методами (открытые способы непрямой калориметрии).

Наиболее распространен способ Дугласа-Холдейна. В течение нескольких минут собирают выдыхаемый воздух в мешок из воздухонепроницаемой ткани (мешок Дугласа). Затем измеряют объем выдохнутого воздуха и определяют в нем количество О 2 и СО 2 .

Дыхательным коэффициентом (ДК) называется отношение объема выделенного СО 2 к объему поглощенного О 2 .

ДК при окислении углеводов, белков и жиров различен. Окисление 1 г каждого из этих веществ требует неодинакового количества О 2 и сопровождается освобождением различного количества тепла.

При окислении углеводов ДК=1. Например, итог окисления глюкозы: С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = 6СО 2 + 6Н 2 О. Число молекул образовавшегося СО 2 равно числу молекул затраченного О 2 . А равное количество молекул газа, при одинаковой температуре и одинаковом давлении, занимает один и тот же объем (закон Авогадро-Жерара).

При окислении белков ДК = 0,8; жиров ДК = 0,7. Когда человек находится на смешанном питании в стандартных условиях ДК = 0,85 – 0,86.

Калорический эквивалент кислорода (КЭК) или калорическая стоимость кислорода – это количество тепла, выделяемого организмом после потребления 1 л кислорода.

Данный показатель зависит от ДК и определяется по специальным таблицам, где каждому значению ДК соответствует определенное значение калорической стоимости кислорода. Например: ДК=0,8; КС=4,801 ккал. ДК=0,9; КС=4,924.

Т.о., данные газоанализа переводят в тепловые единицы.

После определения объема кислорода, потребленного в единицу времени (сутки, час, минута), появляется возможность определить количество тепла, выделенного организмом за это время (КЭК, умноженный на объём потреблённого кислорода).

Во время работы ДК повышается и в большинстве случаев приближается к 1. Это объясняется тем, что во время напряженной мышечной работы главным источником энергии является окисление углеводов. После завершения работы ДК сначала повышается, затем резко снижается, и только спустя 30-50 мин нормализуется. Эти изменения ДК после работы не отражают истинного отношения между используемым в данный момент кислородом и выделенным СО 2 .

ДК в начале восстановительного периода повышается из-за того, что во время работы в мышцах накапливается молочная кислота, на окисление которой не хватало кислорода (кислородный долг). Молочная кислота поступает в кровь и вытесняет СО 2 из гидрокарбонатов, присоединяя основания. Благодаря этому количество выделенного СО 2 становится больше количества СО 2 , образовавшегося в данный момент в тканях.

Обратная картина наблюдается в дальнейшем, когда молочная кислота постепенно исчезает из крови. Одна ее часть окисляется, другая ресинтезируется в гликоген, третья выделяется с потом и мочой. По мере уменьшения количества молочной кислоты освобождаются основания. Основания связывают СО 2 и образуют гидрокарбонаты. Поэтому ДК падает вследствие задержки в крови СО 2 , поступающей из тканей.

Исследование валового обмена – это длительное (на протяжении суток) определение газообмена, которое дает возможность не только найти теплопродукцию организма, но и решить вопрос о том, за счет окисления каких веществ шло теплообразование. Для этого, помимо использовавшегося кислорода и выделившегося СО 2 определяются выделенные с мочой азот (1 г азота содержится в 6,25 г белка) и углерод (в белках содержится примерно 53% углерода).

Основной обмен (ОО) – это показатель, отражающий уровень энергетических процессов в стандартных условиях, которые максимально приближены к состоянию функционального покоя организма.

Энерготраты в условиях ОО связаны с поддержанием минимально необходимого для жизни клеток уровня окислительных процессов и с деятельностью постоянно работающих органов и систем – дыхательной мускулатуры, сердца, почек, печени, с поддержанием мышечного тонуса. Освобождение в ходе этих процессов тепловой энергии обеспечивает теплопродукцию, необходимую для поддержания температуры тела.

5 условий определения ОО.

Время. Исследование проводят утром до 9 часов после сна.

Натощак (через 12-16 часов после приема пищи), так как прием и действие пищи вызывает интенсификацию энергетических процессов (специфическое динамическое действие пищи). СДДП сохраняется в течение нескольких часов. При белковой пище обмен увеличивается на 30%, при жирах и углеводах на 14-15%.

Температура комфорта в помещении: 18-20 град.С. (температура, барометрическое давление, влажность воздуха и т.д. могут оказывать влияние на интенсивность окислительных процессов).

Исследование проводится лежа, т.е. в состоянии мышечного покоя.

Предварительно исключается прием фармакологических препаратов, влияющих на энергетические процессы, а также наркотических веществ.

В данных условиях у здорового человека ОО составляет от 1600 до 1800 ккал в сутки в зависимости от: 1.Возраста, 2. Пола, 3Массы тела (веса), 4. Роста.

Формулы и таблицы ОО – средние данные большого числа исследованных здоровых людей разного пола, возраста, массы тела и роста. Допустимые колебания – 10%.

Несоразмерно высокие величины ОО наблюдаются при избыточной функции щитовидной железы. Понижение ОО встречается при недостаточности щитовидной железы (микседема), гипофиза, половых желез.

Интенсивность ОО, пересчитанная на 1 кг массы тела, у детей значительно выше, чем у взрослых. Величина ОО человека в возрасте 20-40 лет сохраняется на довольно постоянном уровне. В пожилом возрасте ОО снижается.

Правило поверхности – затраты энергии теплокровными животными пропорциональны поверхности тела.

Если пересчитать интенсивность ОО на 1 кг массы тела, то окажется, что у разных видов животных и даже у людей с разной массой тела и ростом этот показатель сильно различается. Если же произвести перерасчет интенсивности ОО на 1 м 2 поверхности тела, то полученные результаты различаются не столь резко.

Это правило относительно. У 2-х индивидуумов с одинаковой поверхностью тела обмен веществ может значительно различаться. Уровень окислительных процессов определяется не столько теплоотдачей с поверхности тела, сколько теплопродукцией, зависящей от биологических особенностей вида животных и состояния организма, которое обусловлено деятельностью нервной, эндокринной и других систем.

Обмен энергии при физическом труде .

Мышечная работа значительно увеличивает расход энергии, поэтому суточный расход энергии значительно превышает величину ОО. Это увеличение составляет рабочую прибавку. Она тем больше, чем интенсивнее мышечная работа.

Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности (КФА). КФА – отношение общих энергозатрат за сутки к величине ОО. По этому принципу выделяется 5 групп:

	Особенности профессии		Общий суточный расход энергии, ккал
	Преимущественно умственного труда
	Легкого физического труда
	Труд средней тяжести
	Тяжелого труда
	Особо тяжелого физического труда (мужчины)

Умственный труд вызывает ничтожные (2-3%) повышения затрат энергии по сравнению с полным покоем, если не сопровождается движением. Однако двигательная активность и эмоциональное возбуждение повышают энергозатраты (пережитое эмоциональное возбуждение может вызвать повышение обмена на 11-19% в течение нескольких дней).

Суточный расход энергии у детей и подростков зависит от возраста:

6 мес.- 1 г - 800 ккал

1 – 1,5 г - 1300

1,5 – 2 - 1500

14 – 17 (юноши) – 3150

13 - 17 (девушки) – 2750.

К 80 годам энерготраты снижаются (2000-2200 ккал).

Физиология дыхания 1

Дыхание – сложный непрерывный процесс, в результате которого постоянно обновляется газовый состав крови.

В процессе дыхания различают три звена: внешнее, или легочное, дыхание, транспорт газов кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание.

Внешнее дыхание - это газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Осуществляется в два этапа - обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом и газообмен между кровью легочных капилляров и альвеолярным воздухом.

Аппарат внешнего дыхания включает в себя дыхательные пути, легкие, плевру, скелет грудной клетки и ее мышцы, а также диафрагму. Основной функцией аппарата внешнего дыхания является обеспечение организма кислородом и освобождение его от избытка углекислого газа. О функциональном состоянии аппарата внешнего дыхания можно судить по ритму, глубине, частоте дыхания, по величине легочных объемов, по показателям поглощения кислорода и выделения углекислого газа и т. д.

Транспорт газов осуществляется кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления (напряжения) газов по пути их следования: кислорода от легких к тканям, углекислого газа от клеток к легким.

Внутреннее или тканевое дыхание также может быть разделено на два этапа. Первый этап - обмен газов между кровью и тканями. Второй - потребление кислорода клетками и выделение ими углекислого газа (клеточное дыхание).

СОСТАВ ВДЫХАЕМОГО, ВЫДЫХАЕМОГО И АЛЬВЕОЛЯРНОГО ВОЗДУХА

Человек дышит атмосферным воздухом, который имеет следующий состав: 20,94% кислорода, 0,03% углекислого газа, 79,03% азота. В выдыхаемом воздухе обнаруживается 16,3% кислорода, 4% углекислого газа, 79,7% азота.

Альвеолярный воздух по составу отличается от атмосферного. В альвеолярном воздухе резко уменьшается содержание кислорода и возрастает количество углекислого газа. Процентное содержание отдельных газов в альвеолярном воздухе: 14,2-14,6% кислорода, 5,2-5,7% углекислого газа, 79,7-80% азота.

СТРОЕНИЕ ЛЕГКИХ.

Легкие - парные дыхательные органы, расположенные в герметически замкнутой грудной полости. Их воздухоносные пути представлены носоглоткой, гортанью, трахеей. Трахея в грудной полости делится на два бронха - правый и левый, каждый из которых, многократно разветвляясь, образует так называемое бронхиальное дерево. Мельчайшие бронхи - бронхиолы на концах расширяются в слепые пузырьки - легочные альвеолы.

В дыхательных путях газообмен не происходит, и состав воздуха не меняется. Пространство, заключенное в дыхательных путях называется мертвым, или вредным. При спокойном дыхании объем воздуха в мертвом пространстве составляет 140-150 мл.

Строение легких обеспечивает выполнение ими дыхательной функции. Тонкая стенка альвеол состоит из однослойного эпителия, легко проходимого для газов. Наличие эластических элементов и гладких мышечных волокон обеспечивает быстрое и легкое растяжение альвеол, благодаря чему они могут вмещать большие количества воздуха. Каждая альвеола покрыта густой сетью капилляров, на которые разветвляется легочная артерия.

Каждое легкое покрыто снаружи серозной оболочкой - плеврой, состоящей из двух листков: пристеночного и легочного (висцерального). Между листками плевры имеется узкая щель, заполненная серозной жидкостью - плевральная полость.

Расправление и спадение легочных альвеол, а также движение воздуха по воздухоносным путям сопровождается возникновением дыхательных шумов, которые можно исследовать методом выслушивания (аускультации).

Давление в плевральной полости и в средостении в норме всегда отрицательное. За счет этого альвеолы всегда находятся в растянутом состоянии. Отрицательное внутригрудное давление играет значительную роль в гемодинамике, обеспечивая венозный возврат крови к сердцу и улучшая кровообращение в легочном круге, особенно в фазу вдоха.

ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ.

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Длительность вдоха у взрослого человека от 0,9 до 4,7 с, длительность выдоха - 1,2-6 с. Дыхательная пауза различна по величине и даже может отсутствовать.

Дыхательные движения совершаются с определенным ритмом и частотой, которые определяют по числу экскурсий грудной клетки в 1 мин. У взрослого человека частота дыхательных движений составляет 12-18 в 1 мин.

Глубину дыхательных движений определяют по амплитуде экскурсий грудной клетки и с помощью специальных методов, позволяющих исследовать легочные объемы.

Механизм вдоха. Вдох обеспечивается расширением грудной клетки вследствие сокращения дыхательных мышц – наружных межреберных и диафрагмы. Поступление воздуха в легкие в значительной степени зависит от отрицательного давления в плевральной полости.

Механизм выдоха. Выдох (экспирация) осуществляется в результате расслабления дыхательной мускулатуры, а также вследствие эластической тяги легких, стремящихся занять исходное положение. Эластические силы легких представлены тканевым компонентом и силами поверхностного натяжения, которые стремятся сократить альвеолярную сферическую поверхность до минимума. Однако альвеолы в норме никогда не спадаются. Причина этого – наличие в стенках альвеол поверхностно-активного стабилизирующего вещества – сурфактанта, вырабатываемого альвеолоцитами.

ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ. ЛЕГОЧНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ.

Дыхательный объем - количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании. Его объем составляет 300 - 700 мл.

Резервный объем вдоха - количество воздуха, которое может быть введено в легкие, если вслед за спокойным вдохом произвести максимальный вдох. Резервный объем вдоха равняется 1500-2000 мл.

Резервный объем выдоха - тот объем воздуха, который удаляется из легких, если вслед за спокойным вдохом и выдохом произвести максимальный выдох. Он составляет 1500-2000 мл.

Остаточный объем - это объем воздуха, который остается в легких после максимально глубокого выдоха. Остаточный объем равняется 1000-1500 мл воздуха.

Дыхательный объем, резервные объемы вдоха и выдоха  составляют так называемую жизненную емкость легких.  Жизненная емкость легких у мужчин молодого возраста  составляет 3,5-4,8 л, у женщин - 3-3,5 л.

Общая емкость легких состоит из жизненной емкости легких и остаточного объема воздуха.

Легочная вентиляция - количество воздуха, обмениваемое в 1 мин.

Легочную вентиляцию определяют путем умножения дыхательного объема на число дыханий в 1 мин (минутный объем дыхания). У взрослого человека в состоянии относительного физиологического покоя легочная вентиляция составляет 6-8 л в 1 мин.

Легочные объемы могут быть определены с помощью специальных приборов - спирометра и спирографа.

ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ.

Кровь доставляет тканям кислород и уносит углекислый газ.

Движение газов из окружающей среды в жидкость и из жидкости в окружающую среду осуществляется благодаря разности их парциального давления. Газ всегда диффундирует из среды, где имеется высокое давление, в среду с меньшим давлением.

Парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе 21,1 кПа (158 мм рт. ст.), в альвеолярном воздухе - 14,4-14,7 кПа (108-110 мм рт. ст.) и в венозной крови, притекающей к легким,-5,33 кПа (40 мм рт. ст.). В артериальной крови капилляров большого круга кровообращения напряжение кислорода составляет 13,6-13,9 кПа (102-104 мм рт. ст.), в межтканевой жидкости - 5,33 кПа (40 мм рт. ст.), в тканях - 2,67 кПа (20 мм рт. ст.). Таким образом, на всех этапах движения кислорода имеется разность его парциального давления, что способствует диффузии газа.

Движение углекислого газа происходит в противоположном направлении. Напряжение углекислого газа в тканях - 8,0 кПа и более (60 и более мм рт. ст.), в венозной крови - 6,13 кПа (46 мм рт. ст.), в альвеолярном воздухе - 0,04 кПа (0,3 мм рт. ст.). Следовательно, разность напряжения углекислого газа по пути его следования является причиной диффузии газа от тканей в окружающую среду.

Транспорт кислорода кровью. Кислород в крови находится в двух состояниях: физическом растворении и в химической связи с гемоглобином. Гемоглобин образует с кислородом очень непрочное, легко диссоциирующее соединение - оксигемоглобин: 1г гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода. Максимальное количество кислорода, которое может быть связано 100 мл крови, - кислородная емкость крови (18,76 мл или 19 об%).

Насыщение гемоглобина кислородом колеблется от 96 до 98%. Степень насыщения гемоглобина кислородом и диссоциация оксигемоглобина (образование восстановленного гемоглобина) не находятся в прямой пропорциональной зависимости от напряжения кислорода. Эти два процесса не являются линейными, а совершаются по кривой, которая получила название кривой связывания или диссоциации оксигемоглобина.

Рис. 25. Кривые диссоциации оксигемоглобина в водном растворе (I) и в крови (II) при напряжении углекислого газа 5,33 кПа (40 мм рт. ст.) (по Баркрофту).

При нулевом напряжении кислорода оксигемоглобина в крови нет. При низких значениях парциального давления кислорода скорость образования оксигемоглобина невелика. Максимальное количество гемоглобина (45- 80%) связывается с кислородом при его напряжении 3,47-6,13 кПа (26-46 мм рт. ст.). Дальнейшее повышение напряжения кислорода приводит к снижению скорости образования оксигемоглобина (рис. 25).

Сродство гемоглобина к кислороду значительно понижается при сдвиге реакции крови в кислую сторону, что наблюдается в тканях и клетках организма вследствие образования углекислого газа

Переход гемоглобина в оксигемоглобин и из него в восстановленный зависит и от температуры. При одном и том же парциальном давлении кислорода в окружающей среде при температуре 37-38° С в восстановленную форму переходит наибольшее количество оксигемоглобина,

Транспорт углекислого газа кровью. Углекислый газ переносится к легким в форме бикарбонатов и в состоянии химической связи с гемоглобином (карбогемоглобин).

Физиология дыхания 2

ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР.

Ритмическая последовательность вдоха и выдоха, а также изменение характера дыхательных движений в зависимости от состояния организма регулируются дыхательным центром, расположенным в продолговатом мозге.

В дыхательном центре имеются две группы нейронов: инспираторные и экспираторные. При возбуждении инспираторных нейронов, обеспечивающих вдох, деятельность экспираторных нервных клеток заторможена, и наоборот.

В верхней части моста головного мозга (варолиев мост) находится пневмотаксический центр, который контролирует деятельность расположенных ниже центров вдоха и выдоха и обеспечивает правильное чередование циклов дыхательных движений.

Дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге, посылает импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы. Диафрагма иннервируется аксонами мотонейронов, расположенных на уровне III-IV шейных сегментов спинного мозга. Мотонейроны, отростки которых образуют межреберные нервы, иннервирующие межреберные мышцы, расположены в передних рогах (III-XII) грудных сегментов спинного мозга.

Регуляция деятельности дыхательного центра.

Регуляция деятельности дыхательного центра осуществляется с помощью гуморальных, рефлекторных механизмов и нервных импульсов, поступающих из вышележащих отделов головного мозга.

Гуморальные механизмы. Специфическим регулятором активности нейронов дыхательного центра является углекислый газ, который действует на дыхательные нейроны непосредственно и опосредованно. В ретикулярной формации продолговатого мозга, вблизи дыхательного центра, а также в области сонных синусов и дуги аорты обнаружены хеморецепторы, чувствительные к углекислому газу. При увеличении напряжения углекислого газа в крови хеморецепторы возбуждаются, и нервные импульсы поступают к инспираторным нейронам, что приводит к повышению их активности.

Углекислый газ повышает возбудимость нейронов коры головного мозга. В свою очередь клетки КГМ стимулируют активность нейронов дыхательного центра.

При оптимальном содержании в крови углекислого газа и кислорода наблюдаются дыхательные движения, отражающие умеренную степень возбуждения нейронов дыхательного центра. Эти дыхательные движения грудной клетки получили название эйпноэ.

Избыточное содержание углекислого газа и недостаток кислорода в крови усиливают активность дыхательного центра, что обусловливает возникновение частых и глубоких дыхательных движений – гиперпноэ. Еще большее нарастание количества углекислого газа в крови приводит к нарушению ритма дыхания и появлению одышки – диспноэ. Понижение концентрации углекислого газа и избыток кислорода в крови угнетают активность дыхательного центра. В этом случае дыхание становится поверхностным, редким и может наступить его остановка – апноэ.

Механизм первого вдоха новорожденного.

В организме матери газообмен плода происходит через пупочные сосуды. После рождения ребенка и отделения плаценты указанная связь нарушается. Метаболические процессы в организме новорожденного приводят к образованию и накоплению углекислого газа, который, так же как и недостаток кислорода, гуморально возбуждает дыхательный центр. Кроме того, изменение условий существования ребенка приводит к возбуждению экстеро- и проприорецепторов, что также является одним из механизмов, принимающих участие в осуществлении первого вдоха новорожденного.

Рефлекторные механизмы.

Различают постоянные и непостоянные (эпизодические) рефлекторные влияния на функциональное состояние дыхательного центра.

Постоянные рефлекторные влияния возникают в результате раздражения рецепторов альвеол (рефлекс Геринга - Брейера), корня легкого и плевры (пульмоторакальный рефлекс), хеморецепторов дуги аорты и сонных синусов (рефлекс Гейманса), проприорецепторов дыхательных мышц.

Наиболее важным рефлексом является рефлекс Геринга - Брейера. В альвеолах легких заложены механорецепторы растяжения и спадения, являющиеся чувствительными нервными окончаниями блуждающего нерва. Любое увеличение объема легочных альвеол возбуждает эти рецепторы.

Рефлекс Геринга - Брейера является одним из механизмов саморегуляции дыхательного процесса, обеспечивая смену актов вдоха и выдоха. При растяжении альвеол во время вдоха нервные импульсы от рецепторов растяжения по блуждающему нерву идут к экспираторным нейронам, которые, возбуждаясь, тормозят активность инспираторных нейронов, что приводит к пассивному выдоху. Легочные альвеолы спадаются, и нервные импульсы от рецепторов растяжения уже не поступают к экспираторным нейронам. Активность их падает, что создает условия для повышения возбудимости инспираторной части дыхательного центра и осуществлению активного вдоха.

Кроме того, активность инспираторных нейронов усиливается при нарастании концентрации углекислого газа в крови, что также способствует проявлению вдоха.

Пульмоторакальный рефлекс возникает при возбуждении рецепторов, заложенных в легочной ткани и плевре. Проявляется этот рефлекс при растяжении легких и плевры. Рефлекторная дуга замыкается на уровне шейных и грудных сегментов спинного мозга.

К дыхательному центру постоянно поступают нервные импульсы от проприорецепторов дыхательных мышц. Во время вдоха происходит возбуждение проприорецепторов дыхательных мышц и нервные импульсы от них поступают в инспираторную часть дыхательного центра. Под влиянием нервных импульсов тормозится активность вдыхательных нейронов, что способствует наступлению выдоха.

Непостоянные рефлекторные влияния на активность дыхательных нейронов связаны с возбуждением разнообразных экстеро- и интерорецепторов. К ним относятся рефлексы, возникающие при раздражении рецепторов слизистой оболочки верхних дыхательных путей, слизистой носа, носоглотки, температурных и болевых рецепторов кожи, проприорецепторов скелетных мышц. Так, например, при внезапном вдыхании паров аммиака, хлора, сернистого ангидрида, табачного дыма и некоторых других веществ происходит раздражение рецепторов слизистой оболочки носа, глотки, гортани, что приводит к рефлекторному спазму голосовой щели, а иногда даже мускулатуры бронхов и рефлекторной задержке дыхания.

При раздражении эпителия дыхательных путей накопившейся пылью, слизью, а также попавшими химическими раздражителями и инородными телами наблюдается чиханье и кашель. Чиханье возникает при раздражении рецепторов слизистой оболочки носа, кашель - при возбуждении рецепторов гортани, трахеи, бронхов.

Влияние клеток коры большого мозга на активность дыхательного центра.

По М. В. Сергиевскому, регуляция активности дыхательного центра представлена тремя уровнями.

Первый уровень регуляции - спинной мозг. Здесь располагаются центры диафрагмальных и межреберных нервов, обусловливающие сокращение дыхательных мышц.

Второй уровень регуляции - продолговатый мозг. Здесь находится дыхательный центр. Этот уровень регуляции обеспечивает ритмичную смену фаз дыхания и активность спинномозговых мотонейронов, аксоны которых иннервируют дыхательную мускулатуру.

Третий уровень регуляции - верхние отделы головного мозга, включающие и корковые нейроны. Только при участии коры большого мозга возможно адекватное приспособление реакций системы дыхания к изменяющимся условиям окружающей среды.

ДЫХАНИЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ.

У тренированных людей при напряженной мышечной работе объем легочной вентиляции возрастает до 50-100 л/мин по сравнению с 5-8 л в состоянии относительного физиологического покоя. Повышение минутного объема дыхания при физической нагрузке связано с увеличением глубины и частоты дыхательных движений. При этом у тренированных людей, в основном, изменяется глубина дыхания, у нетренированных - частота дыхательных движений.

При физической нагрузке увеличивается концентрация в крови и тканях углекислого газа и молочной кислоты, которые стимулируют нейроны дыхательного центра как гуморальным путем, так и за счет нервных импульсов, поступающих от сосудистых рефлексогенных зон. Наконец, активность нейронов дыхательного центра обеспечивается потоком нервных импульсов, поступающих от клеток коры головного мозга, обладающих высокой чувствительностью к недостатку кислорода и к избытку углекислого газа.

Одновременно возникают приспособительные реакции в сердечно-сосудистой системе. Увеличиваются частота и сила сердечных сокращений, повышается артериальное давление, расширяются сосуды работающих мышц и суживаются сосуды других областей.

Таким образом, система дыхания обеспечивает возрастающие потребности организма в кислороде. Системы же кровообращения и крови, перестраиваясь на новый функциональный уровень, способствуют транспорту кислорода к тканям и углекислого газа к легким.

Физиология пищеварения 1

Под пищеварением понимается совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в простые химические соединения, способные усваиваться клетками организма.

Функции желудочно-кишечного тракта:

1. Моторная, или двигательная, функция осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата и заключается в жевании, глотании, передвижении пищи по пищеварительному тракту и удалении из организма непереваренных остатков.

2. Секреторная функция заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного соков и желчи.

3. Инкреторная функция связана с образованием в пищеварительном тракте ряда гормонов, которые оказывают специфическое воздействие на процесс пищеварения.

4. Экскреторная функция пищеварительного аппарата обеспечивается выделением пищеварительными железами в полость желудочно-кишечного тракта продуктов обмена (например, мочевины, аммиака, желчных пигментов), воды, солей тяжелых металлов, лекарственных веществ, которые затем удаляются из организма.

5. Всасывательная функция осуществляется слизистой оболочкой желудка и кишечника.

Процесс пищеварения происходит в полости рта, желудке, двенадцатиперстной кишке, тонком и толстом кишечнике.

ПИЩЕВАРЕНИЕ В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ

Ротовая полость - входные ворота желудочно-кишечного тракта. В слизистой оболочке щек, губ, языка располагаются многочисленные чувствительные нервные окончания, представленные тактильными, температурными, болевыми, вкусовыми и осморецепторами.

Пищеварение в полости рта слагается из сосания (у ребенка раннего возраста), жевания, слюноотделения и глотания. Оно начинается с приема пищи, который является пусковым механизмом для функционирования желудочно-кишечного тракта.

Жевание -рефлекторный акт. В результате его пища измельчается. В процессе жевания происходит смешивание измельченной пищи со слюной и формирование пищевого комка. У взрослого человека пищевой комок образуется, в среднем, в течение 30 с.

Рефлекторный центр акта жевания локализуется в продолговатом мозге (входит в состав комплексного пищевого центра). Жевание является мощным фактором, стимулирующим секрецию слюны и отделение других пищеварительных соков.

Слюнные железы.

Слюнные железы делятся на малые и большие. Многочисленные малые слюнные железы имеются в слизистой оболочке губ, щек, твердого и мягкого неба, языка и глотки. Большие слюнные железы находятся вне ротовой полости и связаны с ней выводными протоками. Самой крупной из слюнных желез является околоушная, которая у человека расположена спереди и несколько ниже ушной раковины. Вторыми по величине слюнными железами являются подчелюстные и затем подъязычные.

Состав, свойства и значение слюны.

Слюна - первый пищеварительный сок. У взрослого человека за сутки ее образуется 0,5-2 л. В слюне имеются самые различные по происхождению белки, в том числе белковое слизистое вещество - муцин. Пищевой комок, увлажненный слюной, благодаря муцину становится скользким и легко проходит по пищеводу.

Основными ферментами слюны являются амилаза (птиалин) и мальтаза, которые действуют только в слабощелочной среде. Амилаза расщепляет крахмал (полисахарид) до мальтозы (дисахарид). Мальтаза действует на мальтозу и сахарозу и расщепляет их до глюкозы. Благодаря наличию в слюне лизоцима она обладает бактерицидными свойствами и предупреждает развитие кариеса.

Слюна выполняет ряд функций:

Пищеварительная функция осуществляется за счет ферментов амилазы и мальтазы; благодаря растворению пищевых веществ слюна обеспечивает воздействие пищи на вкусовые рецепторы и способствует возникновению вкусовых ощущений; слюна смачивает и связывает благодаря муцину отдельные частицы пищи и тем самым участвует в формировании пищевого комка; слюна стимулирует секрецию желудочного сока; она необходима для акта глотания.

Экскреторная функция слюны заключается в том, что в составе слюны могут выделяться некоторые продукты обмена, такие как мочевина, мочевая кислота, лекарственные средства (хинин, стрихнин) и ряд других веществ, поступивших в организм (соли ртути, свинца, алкоголь).

Защитная функция слюны состоит в отмывании раздражающих веществ, попавших в ротовую полость; бактерицидным действием слюна обладает благодаря присутствию лизоцима; кровоостанавливающим действием в связи с наличием в слюне тромбопластических веществ.

Пища находится в полости рта непродолжительное время - 15-30 с, поэтому в ротовой полости не происходит полного расщепления крахмала. Однако действие ферментов слюны продолжается некоторое время в желудке. Это становится возможным потому, что пищевой комок, попавший в желудок, пропитывается кислым желудочным соком не сразу, а постепенно - в течение 20- 30 мин. В это время во внутренних слоях пищевого комка продолжается действие ферментов слюны и происходит расщепление углеводов.

Влияние состава пищевых продуктов на слюноотделение.

Качество и количество отделяемой слюны определяется характером раздражителя. Если в состав пищи входят продукт растительного происхождения, то в слюне увеличиваете количество ферментов, обеспечивающих расщепление углеводов. Количество слюны также зависит от характера пищи. Если в пище содержится мало воды, например, при употреблении сухарей, то выделяется слюна с большим содержанием жидкости. Когда же в состав пищи включено значительное количество воды, то ее содержание в выделяющейся слюне уменьшается.

Регуляция слюноотделения.

Слюноотделение является реакцией на раздражение рецепторов ротовой полости, на раздражение рецепторов желудка, при эмоциональном возбуждении.

Эфферентными (центробежными) нервами, иннервирующими каждую слюнную железу, являются парасимпатические и симпатические волокна. Парасимпатическая иннервация слюнных желез осуществляется секреторными волокнами, проходящими в составе языко-глоточного и лицевого нервов. Симпатическая иннервация слюнных желез осуществляется симпатическими нервными волокнами, которые начинаются от нервных клеток боковых рогов спинного мозга (на уровне 2-6-го грудных сегментов) и прерываются в верхнем шейном симпатическом ганглии.

Раздражение парасимпатических волокон приводит к образованию обильной и жидкой слюны. Раздражение симпатических волокон вызывает отделение небольшого количества густой слюны.

Центр слюноотделения находится в ретикулярной формации продолговатого мозга. Он представлен ядрами лицевого и языкоглоточного нервов.

Чувствительными (центростремительными, афферентными) нервами, связывающими ротовую полость с центром слюноотделения, являются волокна тройничного, лицевого, языкоглоточного и блуждающего нервов. По этим нервам передаются импульсы в центральную нервную систему от вкусовых, тактильных, температурных, болевых рецепторов ротовой полости.

studfiles.net

Первый вдох

Рождение на свет - это, пожалуй, самый сильный стресс в жизни человека. На новорожденного внезапно начинает действовать огромное количество внешних раздражителей. Во время родов нарушается плацентарный газообмен, что приводит к гипоксемии и гиперкапнии. Наконец, в момент рождения, по-видимому, резко увеличивается чувствительность хеморецепторов (механизм этого явления пока неизвестен). Все это приводит к тому, что новорожденный делает первый вдох.

Легкие плода не находятся в спавшемся состоянии: они наполнены жидкостью примерно на 40 % своей общей емкости (ОЕЛ). Эта жидкость обладает низким рН и, по-видимому, постоянно секретируется альвеолярными клетками плода. При прохождении ребенка по родовым путям она частично выдавливается, однако некоторая ее часть остается и играет важную роль в последующем расправлении легких. Поступление в них воздуха требует преодоления значительных сил поверхностного натяжения. Поскольку эти силы в сферическом образовании тем меньше, чем больше его радиус, предварительное наполнение легких приводит к снижению необходимого для вдоха давления.

И все же внутриплевральное давление во время первого вдоха перед поступлением воздуха в легкие может падать до-40 см вод. ст. Известны случаи, когда при первых нескольких вдохах это давление достигало -100 см вод. ст. Такие усилия частично связаны с намного большей, чем у воздуха вязкостью заполняющей легкие жидкости. Еще задолго до рождения плод в матке совершает очень поверхностные и быстрые дыхательные движения.

В первое время расправление легких у новорожденного очень неравномерно. Однако сурфактант, образующийся в них на поздних стадиях внутриутробного развития, способствует стабилизации раскрывшихся альвеол, а жидкость удаляется по лимфатическим сосудам и капиллярам. Функциональная остаточная емкость и величина газообменной поверхности после рождения очень быстро достигают нормального уровня, однако вентиляция легких становится равномерной лишь через несколько суток.

«Физиология дыхания», Дж. Уэст

К сожалению, с возрастанием числа автомобилей и промышленных предприятий загрязненная атмосфера становится для нас все более привычной средой. К основным загрязнителям воздуха относятся различные окислы азота, серы, озон, угарный газ, углеводороды и пыль. Окислы азота, углеводороды и СО в значительных количествах содержатся в выхлопных газах, окислы серы образуются главным образом в энергоблоках теплоэлектростанций, а озон…

Млекопитающие могут выживать в течение нескольких часов, дыша не воздухом, а жидкостями. Это было впервые показано в опытах на мышах, помещенных в солевой раствор с повышенным содержанием O2 (для этого раствор уравновешивался с чистым кислородом при давлении 8 атм). В дальнейшем было обнаружено, что мыши, крысы и собаки могут некоторое время дышать во фторуглеродной среде,…

У плода газообмен происходит в плаценте. При этом кровь матери поступает по маточным артериям и изливается в мелкие полости - межворсинчатые пространства, или лакуны. Кровь же плода подводится к плаценте по пупочным артериям, которые в конечном счете образуют капиллярные петли, вдающиеся в межворсинчатые пространства. Толщина диффузионного барьера между кровью матери и плода составляет около 3,5…

Первые вдохи ребенка приводят к резкому падению сопротивления легочных сосудов. У плода на легочные артерии действует через артериальный проток системное давление, поэтому мышечный слой их стенок сильно развит и на сопротивление в малом круге кровообращения значительно влияют сосудосуживающие (например, гипоксемия, ацидоз, серотонин) и сосудорасширяющие (например, ацетилхолин) факторы. Резкое падение этого сопротивления в момент рождения обусловлено…

Легкие представляют собой важнейшую структуру, осуществляющую физиологическую связь организма с. окружающей средой: общая площадь их поверхности примерно в 30 раз больше, чем у кожи. Стремление человека покорять все новые высоты и проникать все глубже в океаны, вызывает сильный стресс дыхательной системы, впрочем не сравнимый с трудностями, испытываемыми ей при рождении ребенка. Мы рассмотрим некоторые особенности…

www.medkursor.ru

Первые минуты рождения

Первый день после рождения, несомненно, может считаться самым важным и сложным днем в жизни человека. В эти первые 24 часа жизни новорожденного весь его организм перестраивается, приспосабливаясь к принципиально новым условиям. На протяжении первых секунд после рождения малыш практически полностью обездвижен, не воспринимает звуковые и зрительные раздражители, не реагирует на боль, его мышцы полностью расслаблены, не вызываются рефлексы. Это состояние называется «родовой катарсис» («катарсис» в переводе с греческого означает «очищение»). Связано это с колоссальным количеством самых разнообразных ощущений и раздражителей, обрушивающихся на ребенка в первые секунды его жизни. Срабатывает защитный механизм,предотвращающий развитие у новорожденного так называемого информационного шока.

Плод, на протяжении девяти месяцев находившийся в животе мамы, мгновенно оказывается в совершенно новых для себя условиях: вместо привычной температуры в матке 37°С, - температура помещения, кажущаяся ребенку очень низкой; вместо окружавшей его водной среды - воздушная; вместо относительной невесомости - сила земного тяготения; вместо темноты и тишины - яркий свет и шквал самых разнообразных звуков.

Чтобы защитить новорожденного от шока, в процессе эволюции и возникло это защитное состояние - состояние отсутствия реакции на внешние раздражители. Длится оно очень недолго и заканчивается при пересечении пуповины. В этот момент начинается жизнь ребенка как самостоятельного организма.

Первый вдох ребенка

Через 1-2 минуты после рождения ребенку пережимают пуповину при помощи двух стерильных зажимов, между которыми ее перерезают. Как только прерывается кровоток по сосудам пуповины, малыш совершает свой первый вдох.

Если не пересечь пуповину, состояние ребенка постепенно будет ухудшаться. Если новорожденный с непересеченной пуповиной будет располагаться выше уровня мамы, объем его крови будет стремительно падать; если ниже - наоборот, нарастать (по закону сообщающихся сосудов). Оба эти состояния чреваты серьезными осложнениями.

Первому вдоху малыша способствует тот факт, что на протяжении последних минут родов в крови плода возрастает концентрация углекислого газа, а уровень кислорода, наоборот, значительно падает - это раздражает дыхательный центр в мозге, он посылает сигнал о нарастающем кислородном голодании, и ребенок делает первый в своей жизни вдох, которому предшествует громкий крик.

Первое знакомство с мамой

Сразу после рождения ребенка на несколько минут помещают на живот маме. С одной стороны, это необходимо для того, чтобы полезные микроорганизмы, находящиеся на ее коже, попали на пока еще стерильную кожу новорожденного. С другой - такое тактильное взаимодействие между мамой и малышом способствует установлению психологического контакта между ними и помогает обоим справиться с перенесенным в родах стрессом.

После перерезания пуповины на животике новорожденного остается пуповинный остаток (кусочек пуповины длиной от 3 до 5 см), который особым образом обрабатывают дважды в сутки до момента его отпадения или отсечения на 3-4-й день после рождения.

Головка ребенка имеет очень необычную форму: она несколько удлинена сверху вниз и спереди назад. Причина этого в том, что головка плода в процессе родов постепенно меняет форму, приспосабливаясь к форме и размерам родовых путей мамы. Этот механизм позволяет избежать повреждения головки в ходе родов, так как ее исходные размеры значительно больше просвета родовых путей.

Лицо новорожденного обычно сморщенное. Веки, как правило, несколько припухшие за счет длительного сдавления, а также за счет задержки жидкости, которая происходит вследствие особенностей гормонального фона мамы перед родами.

Кожа только что родившегося ребенка имеет багровый, иногда синюшный оттенок, она обычно покрыта белой густой творожистой смазкой, состоящей из жиров и частичек верхнего слоя кожи плода. Эта смазка помогает малышу продвигаться по родовым путям мамы и защищает его кожу, пока он находится в ее животе, окруженный околоплодными водами. Если ребенок рождается преждевременно, смазка обильно покрывает все тело толстым слоем. В том случае, если роды запоздали, количество смазки бывает скудным, а в некоторых случаях она может совсем отсутствовать.

Как только новорожденный начинает кричать, цвет кожи изменяется - она из синюшной становится ярко-розовой.

Первый туалет малыша

После пересечения пуповины новорожденного обмывают теплой водой и обтирают сухими стерильными пеленками. После этого удаляют смазку, обрабатывая кожу ребенка стерильным маслом (смазка имеет жировую основу и растворяется маслом). Затем младенца снова обтирают пеленкой. Цвет кожи новорожденного чаще всего ярко-розовый, но может быть и бледно-розовым.

В некоторых случаях, когда в процессе родов малыш долго не может продвинуться в родовых путях, или если у него тугое обвитие пуповины вокруг шеи, на личике могут появиться голубые или фиолетовые точки. Это мелкие кровоизлияния в кожу, причиной которых является давление извне (от стенок влагалища мамы) или/и кислородное голодание (при обвитии пуповины).

После завершения первого туалета новорожденного ему закапывают в глазки антибактериальные капли для профилактики инфекционных заболеваний глаз.

Первый осмотр малыша

Врач-педиатр, все это время находившийся рядом с новорожденным, после завершения его обработки полностью осматривает малыша и делает заключение о его состоянии на момент рождения.

Существует специальный тест, состоящий из пяти критериев, по которым оценивают состояние новорожденного через 1 минуту после рождения и повторно - спустя 5 минут. Оценочными критериями являются следующие показатели: пульс, дыхание, мышечный тонус, рефлексы и цвет кожных покровов. Таким образом, оценка по шкале Апгар всегда состоит из двух цифр, первая из которых отображает состояние ребенка на момент рождения, а вторая - его способность к адаптации. Как правило, первая оценка на 1-2 балла ниже, чем последующая. Показатели 8-10, 7-9 баллов являются нормальными. Более низкие цифры свидетельствуют о кислородном голодании малыша в родах и нарушенной адаптации.

Если состояние мамы и малыша нормальное, то через 20 минут после рождения новорожденного прикладывают к груди.

Раннее прикладывание к груди играет очень важную роль в становлении грудного вскармливания, формировании иммунной системы крохи и способствует физиологичному течению послеродового периода у мамы.

Первые два часа после рождения

Первые два часа после рождения малыш, как и его мама, должны провести в родильном зале. Ребенок при этом может находиться в поле зрения мамы. Если роды были партнерскими или есть акушерка, которая в послеродовом периоде может постоянно быть рядом с родильницей, малыш какое-то время может находиться у мамы на руках. Многие женщины сразу после родов испытывают слабость, желание подремать, их неоднократно осматривает акушер-гинеколог, поэтому на протяжении этих двух часов в родзале ребенок не всегда может находиться в непосредственном контакте с мамой.

В первые 30 минут жизни младенец пребывает в состоянии максимального напряжения приспособительных реакций. Происходит кардинальная перестройка систем дыхания и кровообращения, о которой говорилось выше. На протяжении этого периода ребенок очень возбужден, он практически постоянно громко кричит (это необходимо для полного расправления легочной ткани и лучшей вентиляции легких), активен, зрачки его расширены, тонус мышц, практически отсутствовавший в первые секунды жизни, значительно повышается.

В последующие шесть часов жизни малыша наступает период относительной стабилизации. Обычно, если младенец благополучно справился с первыми задачами, поставленными перед ним жизнью, и адаптация проходит успешно, то он засыпает. Частота сердечных сокращений ребенка урежается, дыхание становится менее глубоким, мышечный тонус уменьшается. В эти часы происходит снижение температуры тела по двум основным причинам. Во-первых, тело крохи, попавшее после рождения в гораздо более прохладную среду, быстро охлаждается за счет теплообмена и испарения влаги. А во-вторых, в этот период снижается уровень основного обмена веществ и, соответственно, теплопродукция. К тому же у всех новорожденных система терморегуляции еще совсем незрелая, и им сложно поддерживать постоянную температуру тела. Ребенок нуждается в дополнительном обогреве, иначе может произойти так называемая холодовая травма или же, наоборот, новорожденный может достаточно легко перегреться, что для него также нежелательно. Особенно это актуально для детей, рожденных преждевременно: у таких малышей данное пограничное состояние, как, впрочем, и все остальные, проявляется более остро, зачастую переходя из физиологического состояния в начальную стадию заболевания.

Спустя 2 часа после рождения ребенка еще раз осматривает педиатр, и кроху переводят из родильного зала в палату послеродового отделения.

Важность первого дня жизни ребенка невозможно переоценить. Первый вдох, первое кормление, первый контакт с мамой и окружающим миром, перестройка системы кровообращения и колоссальный объем информации, поступающий через органы чувств в мозг малыша, - все эти моменты во многом предопределяют то, как новорожденный будет адаптироваться к внеутробному существованию, как будет протекать период новорожденности и как он будет развиваться в дальнейшем.

Нужны ли новорожденному обследования?

В подавляющем большинстве случаев никаких дополнительных обследований малышу сразу после рождения не требуется. Исключение представляют те случаи, когда возникает подозрение на то или иное врожденное заболевание. Так, поводом для обследования является подозрение на гемолитическую болезнь новорожденных - состояние, вызванное разрушением эритроцитов плода из-за иммунологического конфликта, связанного с различной резус- или групповой принадлежностью крови мамы и плода. Такой конфликт может развиться в случаях, когда у мамы резус-фактор крови отрицательный, а у малыша - положительный. В этом случае у ребенка сразу после рождения берут кровь из пуповины для определения группы крови и ее резус-фактора, а также для определения концентрации билирубина. У некоторых новорожденных малышей берут кровь на общий анализ для определения уровня гемоглобина (при подозрении на анемию) и лейкоцитов (при подозрении на внутриутробную инфекцию).

Первые прививки

Согласно принятому календарю профилактических прививок, в течение первых 12 часов жизни здоровым новорожденным проводят первую вакцинацию от вирусного гепатита В. Укол делают внутримышечно в переднюю поверхность бедра ребенка. Вакцина переносится хорошо. Противопоказаниями к прививке являются недоношенность, внутриутробные инфекции, асфиксия (удушье) в родах и связанные с ней заболевания новорожденного. Безусловно, если мама заявляет о своем несогласии с предстоящей вакцинацией, ее не проводят.

www.goagetaway.com

Физиология новорожденных

Физиология новорожденных включает множество аспектов – терморегуляцию, водно-солевой обмен, физиологию сердечно-сосудистой, дыхательной, иммунной систем, почек, печени, крови, а также вскармливание.

Терморегуляция новорожденных

В силу особенностей физиологии новорожденных они входят в группу риска развития гипотермии вследствие высокого соотношения площади тела к массе. Персистирующая гипотермия может приводить к метаболическому ацидозу вследствие сочетания сниженной циркуляции крови с метаболическими потребностями. Порочный гипоксический круг может развиться, когда гипотермия вызывает спазм легочных артерий, что ведет к увеличению шунтирования крови с права на лево через артериальный проток. Это может усилить гипоксемию и ацидоз. Для предотвращения потери тепла новорожденного следует пеленать; ребенка с увеличенной теплоотдачей помещают в кувез с контролируемой температурой или под источник теплового излучения. Новорожденные с хирургическим заболеванием имеют дополнительный риск развития гипотермии во время транспортировки, а также в операционной, в которой необходимо увеличить температуру и, по возможности, поместить ребенка в теплые пеленки для поддержания температуры тела на уровне 37 градусов.

Физиология сердечно-сосудистой системы у новорожденных

У плода существует три шунта, которые в норме закрываются после рождения. Эти шунты, наряду с высоким аффинитетом фетального гемоглобина к кислороду, позволяют плоду преодолевать относительную гипоксию в матке. Оксигенированная кровь от плаценты попадает через пупочные вены и в значительной степени идет в обход печени через венозный проток - ductus venosus. Затем кровь поступает в НПВ и правый желудочек. Два желудочка плода работают одновременно, поставляя кровь в системный кровоток. Часть оксигенированной крови из НПВ через шунт, представленный овальным отверстием, поступает в левые отделы сердца, откуда попадает преимущественно в коронарный кровоток и мозг. Оставшаяся часть крови поступает в правые отделы сердца, где смешивается с бедной кислородом кровью из ВПВ. Больший объем этой смешанной крови выходит из правого желудочка и возвращается в сердечный и легочный кровоток через существующий артериальный проток, который соединяет легочную артерию и аорту. Покинув артериальный проток, кровь разносится к органам брюшной полости, нижним конечностям, плаценте.

Переход от фетального кровообращения к кровообращению, свойственному организму взрослого человека, осуществляется вследствие многочисленных изменений в физиологии новорожденного после рождения. После родов исчезает низкорезистентное плацентарное кровообращение, что ведет к увеличению общего сопротивления кровотока на выходе из левого желудочка и системного кровотока. Расправление легких во время первого вдоха новорожденного ведет к снижению сопротивления в легочных сосудах. Изменение сопротивления в выносящих трактах желудочков приводит к функциональному закрытию овального отверстия. Уровень легочной гипертензии меняется сразу после рождения - давление в легочной артерии становится меньше, чем в аорте или системном кровотоке. Любое резидуальное (остаточное) шунтирование осуществляется теперь через артериальный проток слева направо из аорты в легочный кровоток. В норме, увеличение сатурации кислородом крови в момент рождения приводит к расширению легочных сосудов и закрытию артериального протока. В этом процессе, вероятно, принимают участие простагландины. Иногда, особенно у недоношенных детей, наблюдается нарушение закрытия артериального протока. У этих детей сохраняется шунтирование слева направо через артериальный проток; наличие такого шунта является фактором риска задержки жидкости и отека легких. И, наоборот, у новорожденных с сохраняющейся легочной гипертензией вследствие недоношенности, гипоксии или врожденных пороков развития сердца, возможно шунтирование справа налево и нагнетание бедной кислородом крови в обход легких в системный кровоток, что может усилить гипоксию. При любом варианте шунтирования, при наличии артериального протока необходимо его закрытие фармакологическим (с помощью индометацина) или хирургическим путем.

Маленький размер желудочков сердца в физиологии новорожденных не справляется с увеличением диастолического объема (преднагрузой) и, соответственно, ударный объем не увеличивается. Преимущественный механизм увеличения сердечного выброса заключается в увеличении ЧСС, нежели в увеличении ударного объема. Новорожденные с врожденными пороками сердца, например, тетрадой Фалло и ДМЖП особенно чувствительны к физиологическим стрессам, требующим мобилизации сердечных резервов. Для исключения врожденных пороков сердца выполняют ЭХО-КГ.

Физиология дыхательной системы у новорожденных

Дыхательная система формируется из эмбрионального желудочно-кишечного тракта на 3-4 нед эмбрионального развития. Трахея и бронхи формируются из удлинения передней части пищевода. В результате взаимодействия респираторной эндодермы и окружающей мезодермы формируются разветвления бронхов и терминальные альвеолы. Структурные и функциональные составляющие легких продолжают расти и созревать при беременности и после рождения. Легкие плода не в состоянии обеспечивать адекватный газообмен до 23-24 нед гестации; этот срок и определяет нижнюю границу внеутробного выживания. На этом сроке также начинается синтез сурфактанта альвеолоцитами второго типа. Этот гликопротеин, богатый фосфолипидами, предотвращает спадение альвеол за счет снижения поверхностного натяжения и способствует газообмену.

Физиология почек у новорожденных

Вся жидкость организма в физиологии новорожденных делится на внутриклеточную и внеклеточную; к 32 нед гестации вода составляет около 80% массы плода; к рождению ее доля уменьшается до 70%. В течение 1-й недели жизни новорожденный ребенок быстро теряет от 5 до 10% общего объема жидкости. У недоношенных детей из-за большего общего объема жидкости при рождении, чаще встречаются симптомы перегрузки жидкостью в течение 1-й недели жизни вследствие неадекватного выведения ее избытка. Большой объем циркулирующей жидкости может увеличить вероятность функционирования артериального протока, недостаточности левого желудочка, РДС, некротизирующего колита. К концу первого года жизни общий объем жидкости достигает уровня, характерного для взрослого человека (около 60% массы тела).

Функция почек в физиологии новорожденного значительно отличается от функции почек взрослого человека. Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) у новорожденного составляет четвертую часть от СКФ взрослого. Вследствие того, что почечная регуляция уровня калия зависит от СКФ, новорожденные, особенно недоношенные, входят в группу риска развития гиперкалиемии. Концентрационная способность почек новорожденного также ниже вследствие низкой чувствительности к антидиуретическому гормону.

Почки доношенных новорожденных способны концентрировать мочу до 600 мОсм/кг, а у взрослых концентрационная способность достигает 1200 мОсм/кг. Почки новорожденного способны задерживать натрий путем экскреции разведенной мочи (ниже 30 мОсм/кг против 100 мОсм/кг у взрослых). Эти две особенности объясняют подверженность физиологии новорожденного к гипернатриемии. Поэтому очень важно разумное введение жидкостей и электролитов детям, не получающим перорального питания. В первые сутки начинают введение с 5% раствора декстрозы, а затем вводят 5% декстрозу, разведенную пополам физиологическим раствором. Новорожденный должен выделять 1-2 мл/кг мочи в час осмоляльностью примерно 250 мОсм/кг.

Вследствие незрелости ферментов печени в физиологии новорожденных, они подвержены холестазу и передозировке лекарственных веществ. Например, незрелость и дефицит фермента глюкуронилтрансферазы, ответственного за конъюгацию и экскрецию билирубина, может привести к физиологической желтухе на 1-й неделе жизни ребенка. При быстром нарастании уровня неконъюгированного билирубина требуется проведение фототерапии или, редко, обменного переливания крови. Обменное переливание проводится для предотвращения ядерной желтухи, токсичной для ЦНС и обусловленной отложением несвязанного билирубина в базальных ганглиях. Ядерная желтуха может проявляться судорогами, потерей слуха, умственной отсталостью и центральными параличами.

Иммунология новорожденных

Бактериальная колонизация начинается во время родов. К третьему дню жизни кожа и верхние отделы дыхательной системы заселяются грам-положительными микроорганизмами. В возрасте 1 недели грамотрицательные, аэробные и анаэробные бактерии заселяют ЖКТ. У госпитализированных детей происходит заселение более вирулентными штаммами микроорганизмов, которые присутствуют в детском отделении и на медицинском инструментарии, поэтому у таких детей имеется высокий риск развития системной инфекции. Слизисто-кожный барьер в физиологии новорожденных, состоящий из целостной слизистой оболочки, продуцируемой слизи, иммуноглобулинов, местной флоры, координированной перистальтики, кислого содержимого желудка, различных ферментов, может быть ослаблен у новорожденных, особенно у недоношенных, и не способен предотвратить оппортунистическую инфекцию вследствие бактериальной колонизации. Основное заболевание и медицинские манипуляции, например, интубация или катетеризация, увеличивают риск инфекционных осложнений.

Для физиологии новорожденных характерен клеточный и гуморальный иммунодефицит. У нейтрофилов и макрофагов снижена хемотаксическая и адгезивная способность; система комплемента работает на 50% активности взрослого; снижена Т-клеточная активность. У большинства новорожденных также наблюдается и относительный иммунодефицит при рождении, который обусловливает увеличение риска инфицирования инкапсулированными микроорганизмами и вирусами. В первые месяцы жизни грудное молоко может компенсировать большую часть иммунной недостаточности. Грудное молоко важно для физиологии новорожденных, и содержит сегментоядерные лейкоциты, макрофаги, лимфоциты, комплемент, иммуноглобулины, ферменты, лактоферрин, лизоцим, интерферон и различные ростовые факторы. Перечисленное обеспечивает пассивную защиту новорожденного до момента созревания его собственной иммунной системы.

Гематология

Объем крови недоношенного новорожденного составляет около 100 мл/кг, а у доношенного - 80-85 мл/кг. Если кровопотеря составляет более 10% от общего объема крови, рекомендуется заместительная терапия; объем трансфузии зависит от первоначальной концентрации гемоглобина. Например, новорожденному массой 3,2 кг и объемом крови 250 мл, потерявшему 25 мл во время проведения хирургического вмешательства, показано заместительное переливание крови. Кровопотеря возмещается эритроцитарной массой из расчета 10 мл/кг, каждые 10 мл эритроцитарной массы увеличивают гематокрит на 3%.

При нормальной физиологии новорожденных наблюдают полицитемию, уровень гемоглобина составляет 15-20 г/л. В последующем на 3-5-м месяце жизни, при переходе фетального гемоглобина к взрослому типу, у ребенка развивается физиологическая анемия. Уровень тромбоцитов у новорожденного такой как у взрослого; при развитии тромбоцитопении, необходимо исключить системную инфекцию. У новорожденных также может наблюдаться дефицит свертывающих факторов крови V, XIII, витамин К-зависимых факторов (II, VII, IX, X). Витамин К назначают всем новорожденным для предотвращения геморрагической болезни новорожденных. Новорожденных с сохраняющимся кровотечением следует обследовать на наследственные болезни свертывания, дефицит витамина К, тромбоцитарные нарушения, синдром ДВС. Причину кровотечения выявляют при сборе анамнеза, проведении объективного обследования, лабораторных тестов, включающих опеределение протромбинового времени (ПВ), АЧТВ, фибриногена, подсчет тромбоцитов, реже - определения времени кровотечения.

Водно-электролитный состав в физиологии новорожденных детей

В отличие от взрослых, физиология новорожденных более чувствительна к потере воды с дыханием и через слизистые оболочки. Надлежащая влажность вдыхаемого воздуха и установление необходимой влажности окружающей среды может свести к минимуму эти потери. Потеря жидкости в «третье пространство» происходит при внеклеточной секвестрации, которая возникает в результате воспалительного поражения капилляров в ответ на хирургическое вмешательство и сепсис. Эти потери связаны с уменьшением общего объема циркулирующей жидкости, несмотря на прибавку массы тела. Пациенты с такого типа потерей жидкости нуждаются в восполнении внутрисосудистого объема. Выделение мочи (1-2 мл/кг/час) и концентрация мочи являются хорошими показателями водного статуса и кровообращения. Другими методами оценки водного объема в физиологии новорожденных являются динамическое взвешивание, определение уровня электролитов, кислотно-основного баланса, мониторинг гемодинамических показателей (пульса, АД, ЦВД). Внутривенная инфузионная терапия подразделяется на три категории: реанимационная инфузионная терапия, поддерживающая и заместительная терапия.

Вскармливание новорожденных

Пищевые потребности ребенка различаются зависимо от возраста. При подборе питания также необходимо учитывать пищевые потребности, обеспечивающие рост, особенно маленького ребенка. Например, основные пищевые потребности недоношенного новорожденного составляют 50-60 ккал/кг в сутки; а для нормального роста - в два раза больше. При патологии новорожденного или недоношенности менее 1000 г, потребность в калорийности пищи еще больше. Углеводы (примерно 4 ккал/г) обеспечивают большую часть небелковой калорийности; жиры (9 ккал/г) - оставшуюся часть. Эссенциальные жирные кислоты (линолевая и линоленовая) должны присутствовать в рационе ребенка, по крайней мере, дважды в неделю. Высокая белковая потребность необходима для компенсации относительного дефицита азота. Физиология новорожденных нуждается в тех же восьми незаменимых аминокислотах, что и взрослые, а также гистидине. Новорожденные нуждаются в тех же девяти аминокислотах, а также цистеине и тирозине, недоношенные дети - во всех перечисленных аминокислотах плюс таурине.

Питание новорожденных может осуществляться как энтерально, так и парэнтерально. Энтеральное питание для физиологии новорожденных является предпочтительным, однако существуют определенные клинические ситуации, например невозможность сосания или длительный гастропарез, которые могут его ограничивать. В этих случаях энтеральное питание можно проводить через назогастральный, назодуоденальный зонд, гастростому или еюностому. Наилучшим питанием является грудное молоко. Оно обеспечивает 70,5 ккал/100 г, что соответствует такой же калорийности большинства производимых детских смесей. Грудные дети, дети младшего и старшего возраста, неспособные усваивать энтеральное питание, например, при некротизирующем явзвенном колите, панкреатите или синдроме короткой кишки, могут получать парэнтеральное питание в течение длительного периода. При тотальном парэнтеральном питании требуется осуществление контроля за положением катетера с периодическим рентгенологическим контролем, частое лабораторное определение электролитного состава, остаточных элементов, витаминов.

Какая должна быть температура у новорожденного