Изменение типа дыхания . Диафрагмальное дыхание сохраняет­ся вплоть до второй половины первого года жизни. По мере роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. При этом у грудных детей наступает смешанное дыхание (грудобрюшное). В связи с развитием плече­вого пояса (3–7 лет) начинает преобладать грудное дыхание. К 7-летнему возрасту дыхание становится преимущественно грудным.

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

Изменение ритма и частоты дыхания с возрастом . У новорож­денных и грудных детей дыхание аритмичное. Аритмичность выра­жается в том, что глубокое дыхание сменяется поверхностным, паузы между вдохами и выдохами неравномерны.

Частота дыхательных движений у детей уменьшается с возра­стом и к 14–15 годам приближается к показателю взрослого человека.

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

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

У новорожденного ребенка легкие малоэластичны и относитель­но велики. Во время вдоха их объем увеличивается незначительно: всего на 10–15 мм. Обеспечение организма ребенка кислородом происходит за счет увеличения частоты дыхания. Дыхательный объем легких увеличивается с возрастом вместе с уменьшением частоты дыхания (табл. 1).

Таблица 1

Показатели вентиляции легких у мальчиков

(у девочек они на 10% ниже) (Сонькин В.Д.)

С 18 до 25 лет жизненная емкость легких является максимальной, а после 35–40 лет уменьшается. Величина жизненной емкости легких колеблется в зависимости от возраста, роста, типа дыхания, пола (у девочек на 100–200 мл меньше, чем у мальчиков).

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

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

Общая емкость легких во время нагрузки может несколько уменьшаться из-за увеличения внутригрудного объе­ма крови. В состоянии покоя дыхательный объем (ДО) составляет 10–15 % ЖЕЛ (450–600 мл), при физической нагрузке может дос­тигать 50 % ЖЕЛ. Таким образом, у людей с большой ЖЕЛ дыха­тельный объем в условиях интенсивной физической работы может составлять 3–4 л. Дыхательный объем увеличивается глав­ным образом за счет резервного объема вдоха. Резервный объем выдоха при тяжелой физической нагрузке изменяется незначитель­но. Поскольку во время физической работы остаточный объем уве­личивается, а функциональная остаточная емкость практически не изменяется, ЖЕЛ несколько уменьшается.

Пробы Штанге и Генчи дают некоторое представление о спо­собности организма противостоять недостатку кислорода.

Проба Штанге. Измеряется максимальное время задержки дыхания после глубокого вдоха. При этом рот должен быть закрыт и нос зажат пальцами. Здоровые люди задерживают дыхание в сред­нем на 40–50 с, спортсмены высокой квалификации – до 5 мин.

С улучшением физической подготовленности врезультате адап­тации к двигательной гипоксии время задержки нарастает. Следо­вательно, увеличение этого показателя при повторном обследова­нии расценивается (с учетом других показателей), как улучшение подготовленности (тренированности) спортсмена.

Проба Генчи. После неглубокого вдоха сделать выдох и задер­жать дыхание. У здоровых людей время задержки дыхания состав­ляет 25–30 с. Спортсмены способны задержать дыхание на 60–90 с. При хроническом утомлении время задержки дыхания резко умень­шается.

Значение проб Штанге и Генчи увеличивается, если вести на­блюдения постоянно, в динамике.

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

Изменения внешнего дыхания с возрастом.

Изменение типа дыхания.

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

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

Изменение ритма и частоты дыхания с возрастом.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Изменение величины дыхательного объема легких с возрастом.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Жизненная ёмкость легких (мл) детей школьного возраста

У взрослых мужчин (25-30 лет) средняя ЖЁЛ равна 4100, у женщин - 3500 мл.

Частота дыхания у новорожденных составляет 40-60 цик­лов в 1 минуту, в 5-6 лет - 25, в 14-15 лет - 18-20. Взрос­лый человек дышит с частотой 14-16 дыхательных движений в 1 мин. До 8 лет частота дыхания больше у мальчиков, а к пери­оду полового созревания - у девочек.

Минутный объем дыхания у новорожденных составляет около 700 мл, у взрослых - 6-8 л. Глубина дыхания у детей раннего возраста в сравнении со взрослыми в 8-10 раз мень­ше; при выполнении физической работы легочная вентиляция у детей возрастает в 3-7 раз, а при больших нагрузках - в 20 раз, причем в большей степени за счет увеличения частоты дыха­ния, в то время как дыхательный объем легких мало меняется. Такой режим дыхания считается неэкономичным.

Выдыхаемый и альвеолярный воздух у детей имеет особен­ности газового состава. Например, у детей до 5 лет выдыхае­мый воздух содержит в 3 раза меньше углекислого газа, чем у взрослых.

С возрастом содержание углекислого газа в выдыхаемом воздухе увеличивается, а содержание кислорода уменьшается. У детей газообмен в легких связан с различиями в регуляции кислотно-щелочного равновесия, поэтому даже небольшой сдвиг последнего в сторону подкисления приводит к одышке. Чем младше дети, тем меньше кислорода способны погло­щать их легкие. При затруднении дыхания насыщение крови кислородом у детей уменьшается значительно быстрее, чем у взрослых. По мере роста и развития организма кислородный запрос предъявляет все большие требования к системе дыха­ния и к системе регулирования кислородных режимов орга­низма в целом.

Таблица 4

Возрастные изменения жизненной ёмкости лёгких (мл)

С возрастом, особенно в период полового созревания, у подростков изменяется механика дыхательного акта: увеличи­ваются масса и сила дыхательных мышц, дыхательный объем и поверхность дыхательного резервуара. В это время наблюдает­ся и повышение возбудимости дыхательного центра, в связи с чем ухудшается координация функций дыхательного аппарата, По окончании полового созревания дыхательная функция ста­новится более совершенной. Увеличение глубины дыхания наиболее полно обеспечивает потребности организма в кисло­роде, делает дыхание более экономным. Доказано, что количе­ство углекислого газа в выдыхаемом воздухе при глубоком ды­хании в 2 раза больше. Глубокое дыхание выполняет «массаж» сердца, что улучшает его питание и функциональное состоя­ние. Тренировка дыхания увеличивает у детей и подростков устойчивость к заболеваниям дыхательной и сердечно-сосуди­стой систем.

После 50 лет возрастная инволюция охватывает верхние дыхательные пути, бронхиальное дерево, паренхиму легких, а также и грудную клетку. Последняя постепенно деформирует­ся и теряет обычную подвижность при дыхании. Истончение межпозвонковых дисков, ограничение подвижности в области позвоночно-реберных сочленений приводят к сближению ре­бер между собой и к атрофии межреберных мышц. С уменьше­нием подвижности грудной клетки она часто принимает округ­лую, бочкообразную форму, уменьшаются линейное растяже­ние и расширение бронхов, их самоочищение, лимфатический дренаж легких и скорость кровотока. Появляются признаки атрофии диафрагмальной мышцы. На фоне постепенного умень­шения общей емкости легких с возрастом идет прогрессирую­щее увеличение остаточного объема. В возрасте 70 лет остаточ­ный объем составляет 31% общей емкости (против 20% в воз­расте 30 лет). Падение ЖЁЛ начинается ещё в возрасте 35- 40 лет и достигает максимального темпа в возрасте 65-75 лет. Изменения ЖЁЛ в процессе старения представлены в табл. 4. Необходимость увеличения вентиляционной способности легких для обеспечения должного уровня тканевого дыхания удовлетворяется по мере старения в конечном итоге за счет учащения дыхания (одышки). Соответственно редукции дыха­ния происходит перестройка кровообращения за счет разгруз­ки легочного кровотока. Лимфатический дренаж бронхов и легких испытывает напряжение вследствие ослабления дыха­тельных экскурсий грудной клетки.

Cлайд 1

Cлайд 2

Цель исследовательской работы: Узнать какая жизненная емкость у подростков, которые занимаются спортом, курят сигарету и у тех, которые совмещают и курение и спорт. Провести анкетирование среди учащихся 10 классов, узнать их отношение к курению. Найти причину подросткового курения. Задача: Изучить жизненную емкость легких. Практическая значимость заключается в возможности использования данного материала на уроках анатомии или биологии, при углубленном изучении дыхательной системы.

Cлайд 3

Одно из популярных направлений социологических исследований в настоящее время – изучение подросткового курения. Несмотря на наличие большого количества научных работ по табакокурению, многие вопросы ещё до сих пор недостаточно изучены. У меня возникло желание установить реальную картину подросткового курения в нашей школе.

Cлайд 4

Фактически показатели дыхания определяются по общепринятой методике спирометрически. Их увеличение и снижение отражает отрицательные и положительные изменения в состоянии ведущих систем организма, и в частности, вентиляционного режима легких. Основными показателями, характеризующими функциональное состояние системы дыхания, является: жизненная емкость легких (ЖЕЛ).

Cлайд 5

Жизненная емкость легких - это объем максимального выдоха после максимального вдоха. ЖЕЛ неодинакова у различных людей и изменяется у них в весьма значительных пределах, но у одного и того же индивидуума она может быть очень близкой на протяжении деятельного периода. На ЖЕЛ оказывает большое влияние пол, возраст, рост, климат, высота над уровнем моря, а также состояние здоровья и занятия теми или иными упражнениями. У женщин жизненная емкость меньше, чем у мужчин.

Cлайд 6

Цель: измерить жизненную емкость легких. Приборы и материалы: спирометр, вода, спирт, вата. В опыте был использован сухой спирометр, представляющий собой воздушную турбинку, вращаемую струей выдыхаемого воздуха. Выдох воздуха из легких производят через мундштук. Величину измеряемого объема воздуха определяют по шкале прибора.

Cлайд 7

Порядок работы: 1)Продезинфицируем ваткой, смоченной спиртом, мундштук прибора. 2) Участники делают максимальный вдох и, зажав рукой нос, максимальный выдох в спирометр. 3) Определяем показания спирометра.

Cлайд 8

Cлайд 9

Возрастные изменения легочных объемов и емкостей (ЖЕЛ)

С ростом и развитием организма увеличивается объем легких. Особенно интенсивный рост легких отмечается между 12 и 16 годами. Вес обоих легких в 9-10 лет равен 395 г, а у взрослых почти 1000 г. Рост легких происходит в основном не за счет увеличения числа, а за счет объема альвеол.

С возрастом изменяется общая емкость легких, которую составляют остаточный объем и ЖЕЛ, причем остаточный объем увеличивается меньше, чем ЖЕЛ.

У юных спортсменов отмечено более значительное увеличение с возрастом общей емкости легких как в абсолютных, так и в относительных величинах. Наибольшей ЖЕЛ, нередко превышающей 5 л, обладают юные пловцы, велосипедисты. Повышение ЖЕЛ и резервного объема вдоха обусловливает более значительную вентиляцию легких и удовлетворение кислородного запроса.

По мере развития организма изменяется режим дыхания: длительность дыхательного цикла, временное соотношение между вдохом и выдохом, глубина и частота дыхания. Для детей младшего возраста характерны частый, недостаточно устойчивый ритм дыхания, небольшая глубина, примерно одинаковое соотношение по времени вдоха и выдоха, короткая дыхательная пауза.

Аналогичная возрастная зависимость проявляется и в отношении потребления О2. Абсолютная величина этого показателя у детей ниже, а относительная выше, чем у взрослых. Дыхательную функцию характеризует также максимальная вентиляция легких. С возрастом она увеличивается. У юных спортсменов максимальная вентиляция легких и резерв дыхания больше, чем у не спортсменов. Причем разница находится в прямой зависимости от стажа занятий спортом.

Режим дыхания у детей менее эффективный, чем у взрослых. По мере развития организма изменяется способность адаптироваться к недостатку кислорода. Дети и подростки менее, чем взрослые, способны задерживать дыхание и работать в условиях недостатка кислорода. У них быстрее, чем у взрослых, снижается насыщение крови кислородом, а дыхание после задержки возобновляется при еще высоком содержании кислорода в крови.