Первый вдох новорожденного вызван

Первый вдох новорожденного вызван

Органы дыхания, осуществляющие постоянный обмен газами между организмом и окружающей средой, являются одной из важнейших жизнеобеспечивающих систем в человеческом организме. Непрерывное поступление в кровь кислорода, также как и постоянное выделение из крови углекислот газа, — основная функция дыхательной системы, без которой немыслима жизнь любого живого организма на Земле…

Работу дыхательной системы можно разделить на два основных этапа.

Первый — это проведение воздуха по верхним дыхательным путям (носу, носоглотке, гортани, трахее и бронхам) к легким, где в альвеолах осуществляется газообмен между воздухом и кровью: из воздуха в кровь поступает кислород, а из крови в воздух — углекислый газ.

Второй — собственно газообмен: в кровеносных сосудах, приносящих кровь к легким, циркулирует венозная кровь, бедная кислородом, но насыщенная углекислым газом, а от легких к тканям и органам устремляется кровь, обогащенная кислородом и освобожденная от углекислого газа.

Дыхательная система новорожденных детей, как и другие органы и системы, имеет целый ряд возрастных особенностей. Эти особенности, с одной стороны, обеспечивают необходимый для новорожденного режим работы системы дыхания, а с другой — обусловливают предрасположенность к осложнениям, характерным только для этого возраста.

Особенности дыхательной системы новорожденного

Слизистые оболочки верхних дыхательных путей новорожденного гораздо обильнее, чем в более старшем возрасте, снабжаются кровью, что создает предпосылки для развития отека. В связи с этим у новорожденных и детей первых месяцев жизни очень часто отмечается затруднение носового дыхания. Этому способствует и то, что у детей первых месяцев жизни носовые ходы анатомически узки. Поэтому у младенцев при развитии вирусного или бактериального насморка в первую очередь развивается резко выраженный отек слизистой носоглотки, вслед за чем начинается обильное истечение слизи. Эти симптомы, характерные для ринита в любом возрасте, у новорожденных и детей первых месяцев жизни выражены наиболее ярко, что усугубляется еще и тем, что малыши в этом возрасте еще не умеют дышать ртом. Поэтому при появлении воспалительного процесса в носоглотке у новорожденного ребенка резко нарушается сон и процесс кормления, — ведь для того чтобы обеспечить адекватное поступление воздуха в легкие при насморке, ребенок должен кричать.

  • Следует особо остановиться на возрастных особенностях гортани.У малышей имеющих избыточный вес, склонных к аллергическим реакциям, слизистая оболочка гортани в еще большей степени предрасположена к отеку. Поэтому у «пухленьких» малышей,находящихсянаискусственном вскармливании (именно они часто страдают лишним весом), часто развивается достаточногрозное осложнениепростудных и особенно вирусных заболеваний — ларингит со стенозом гортани. Вследствие отека закрывается значительная часть просвета гортани, и малышу трудно дышать. Это состояние требует экстренной медицинской помощи.
  • Анатомически узкими являются у новорожденных трахея и бронхи. Поэтому при возникновении воспалительного процесса в этой части дыхательной трубки у младенцев может достаточно быстро развиться дыхательная недостаточность вследствие затруднения поступления воздуха в альвеолы легких.
  • Между глоткой и внутренним ухом человека имеется так называемая слуховая (евстахиева) труба, основное значение которой заключаетсяв поддержаниипостоянства давления во внутреннем ухе. У малышей первых месяцев жизни евстахиева труба отличается тем, что имеет достаточно широкийпросвет приотносительно малой длине. Это создает предпосылки для более быстрого распространения воспалительного процесса из носо- и/или ротоглотки в полость уха. Именно поэтому отиты чаще случаются у детей раннего возраста, у дошкольников и школьников вероятность их возникновения уже меньше.
  • Еще одной важной и интересной особенностью строения органов дыхания у младенцев является то, что у них отсутствуют придаточные пазухи носа (они начинают формироваться только к 3 годам), поэтому у детей раннего возраста никогда не бывает ни гайморита, ни фронтита.
  • Легкие новорожденного развиты недостаточно хорошо. Рождается ребенок с легкими, альвеолы которых практически полностью заполнены амниотической жидкостью (околоплодными водами). Жидкость эта стерильна и в течение первых двух часов жизни постепенно выделяется из дыхательных путей, благодаря чему воздушность легочной ткани повышается. Этому способствует и то, что на протяжении первых часов жизни новорожденный ребенок обычно продолжительное время кричит, совершая глубокие вдохи. Но, тем не менее, развитие легочной ткани продолжается на протяжении всего периода раннего детства.

Первый вдох

Жизнь ребенка как самостоятельного организма начинается в тот миг, когда он совершает свой первый вдох. Происходит это сразу после рождения и пересечения пуповины, соединяющей его с материнским организмом. До этого на протяжении всего периода внутриутробного развития газообмен между организмом плода и окружающей средой осуществлялся посредством маточно-плацентарного кровообращения: плод получал артериальную кровь, обогащенную кислородом, и отдавал матери свою кровь, насыщенную углекислым газом. Но как только эта связь прерывается, происходит запуск сложного механизма, направленного на стимуляцию дыхательного центра новорожденного, расположенного в мозге.

Мощной стимуляции дыхательного центра способствует и то, что на протяжении последних часов родового акта плод испытывает умеренное кислородное голодание, нарастающее постепенно, вследствие чего в крови растет концентрация углекислоты. Именно этот фактор является одним из важнейших раздражителей, побуждающих новорожденного ребенка сделать глубокий вдох и громко закричать сразу после рождения.

Правильный уход – это важно!

Дыхание у новорожденных и детей первых месяцев жизни осуществляется в основном за счет сокращения диафрагмы — мышцы, отделяющей грудную полость от брюшной, в отличие от взрослых людей и детей старшего возраста, у которых в процессе дыхания также принимают участие межреберные мышцы и мышцы брюшного пресса. Поэтому у младенцев функция дыхания страдает при проблемах, связанных с функцией пищеварительного тракта: при запорах, повышенном газообразовании, кишечных коликах происходит переполнение кишечника и увеличение его объема, что, в свою очередь, вызывает нарушение сократительной функции диафрагмы и, соответственно, затруднение дыхания. Поэтому так важно следить за регулярным опорожнением кишечника малыша, не допускать повышенного газообразования. Также очень важно не пеленать ребенка слишком туго: это ограничивает подвижность грудной клетки и диафрагмы.

Чтобы малыш не болел

Говоря об особенностях дыхательной системы новорожденных и детей первых месяцев жизни, следует особенно остановиться на вопросах профилактики заболеваний этих органов. Заболевания дыхательной системы занимают лидирующие позиции среди всех болезней раннего возраста. Что же нужно предпринимать родителям, чтобы их малыши как можно меньше болели простудными и вирусными ринитами, фарингитами, ларингитами и бронхитами?

Прежде всего, необходимо поддерживать здоровый микроклимат в помещении. Это подразумевает оптимальную температуру (23-24° С) и достаточную влажность воздуха. Особенно это актуально в зимний период, когда из-за отопления в помещении создаются условия, негативно сказывающиеся на органах дыхания человека любого возраста. Особенно уязвимые органы дыхания младенцев реагируют на эти негативные факторы в первую очередь. Повышенная температура и особенно сухость воздуха в обогреваемом помещении нарушают барьерную функцию слизистой носоглотки. Пересыхая, слизистая перестает эффективно сопротивляться проникновению вирусов и микробов. Поэтому нужно контролировать температуру воздуха в комнате, где находится ребенок, и при необходимости устанавливать в ней увлажнители.

Важно не закутывать ребенку лицо во время прогулок. Излишнее укутывание способствует тому, что слизистые дыхательных путей малыша развиваются в «тепличных» условиях. Поэтому случайное поступление в дыхательные пути холодного воздуха может стать причиной развития простудного заболевания.

Как уже говорилось выше, носовые ходы новорожденного ребенка анатомически узки, поэтому при проведении туалета необходимо регулярно освобождать их от корочек. Делать это надо с особой осторожностью при помощи ватного жгутика, а не ватных палочек, потому что слизистая новорожденного чрезвычайно нежна, уязвима и гораздо более обильно, чему взрослых, кровоснабжается — повреждение ее чревато обильным кровотечением и развитием воспалительного процесса.

При уже возникшем насморке необходимо регулярно освобождать полость носа от слизи с помощью груши (выпустить воздух из груши, ввести в нос малыша и дождаться, пока стенки груши расправятся) или специального приспособления, а при необходимости по назначению врача использовать сосудосуживающие капли в нос, помогающие избавить младенца от выраженного отека слизистой носоглотки и обеспечить адекватное поступление воздуха вдыхательные пути.

В периоды повышенной заболеваемости гриппом и ОРВИ нужно проводить профилактику этих заболеваний у всех членов семьи, ограничить визиты посторонних людей. Всем взрослым стоит провести вакцинацию от гриппа. Хорошей мерой профилактики вирусных заболеваний дыхательных путей является смазывание носа малыша противовирусными мазями (например, мазью ВИФЕРОН, ГРИППФЕРОН). Эти мази, кроме своего основного противовирусного действия, создают на слизистой носа защитную пленку, которая обеспечивает дополнительный защитный барьер на пути проникновения вирусов.

Основными мерами профилактики простудных и вирусных заболеваний органов дыхания являются грудное вскармливание и рациональный режим ухода за новорожденным. Грудное вскармливание обеспечивает постоянное поступление в организм новорожденного иммуноглобулинов матери, защищая малыша от большинства заболеваний. С первых недель жизни ребенка нужно уделять внимание закаливающим процедурам: проводить воздушные ванны, гигиенический массаж и гимнастику. Все эти процедуры способствуют лучшему развитию дыхательной мускулатуры, оптимизируют кровообращение (в том числе и в грудной клетке), укрепляют защитные силы организма.

Необходимы продолжительные прогулки с ребенком на свежем воздухе, регулярные (дважды в день) сквозные проветривания детской комнаты (в то время, когда там нет малыша).

Постарайтесь так организовать процедуру купания, чтобы ребенок полюбил ее: это прекрасная закаливающая процедура, кроме всего прочего положительно сказывающаяся на всем развитии ребенка, в том числе и на развитии его дыхательной системы.

Излишне говорить о том, что курение любого члена семьи негативно сказывается наорганизменоворожденного.Вдыхание даженичтожных концентрацийтабачного дыма вызывает нарушение двигательной функции ворсинчатого эпителия слизисто оболочки дыхательных путей, что влечет собой развитие склонности к затяжным и рецидивирующимринитам,трахеитам и бронхитам. Дети курильщиков значительно чаще страдают и аллергическими заболеваниями дыхательных путей, у них часты астматические бронхиты, в последующем развивающиеся в такое тяжелое заболевание, как бронхиальная астма.

Здоровье человека закладывается в период внутриутробного развития. А первый месяц жизни во многом предопределяет то, как реализуетсяпотенциал,заложенный внутриутробно. Поэтому мы должны прилагать все усилия для того, чтобы наши дети как можно реже болели: отсутствие простудных и вирусных заболеваний на первом году жизни ребенка — хороший фундамент для крепкого организма.

Как дышится крохе?

Даже при соблюдении всех мер предосторожности, свободном пеленании, обеспечении нормальной деятельности кишечника новорожденного дыхание ребенка первых месяцев жизни остается поверхностным.

Поверхностное дыхание недостаточно обеспечивает кислородом кров малыша, этот дефицит компенсируется за счет увеличения частоты дыхательных движений. Если у взрослых нормальной частотой дыхания является 18-19 дыхательных движений в минуту, у детей младшего возраста — 25-30, то у новорожденных — 40-60.

Новорожденный ребенок дышит часто, но и этой частоты может оказаться недостаточно — при таких нагрузках, как кормление и перегревание, частота дыхательных движений может возрасти. Если при этом нет затруднения дыхания, одышки, то учащение дыхания при подобных нагрузках является нормой. Важно следить за характером дыхания: если его учащение сопровождается дыхательными шумами, включением в акт дыхания вспомогательной мускулатуры, раздуванием крыльев носа и стоном, то это является явной патологией, о которой нужно немедленно сообщать врачу.

У родившегося ребенка после перевязки пуповины прекращается га­зообмен через пупочные сосуды, контактирующие в плаценте с кровью матери. В крови новорожденного накапливается углекислый газ, который, так же как и недостаток кислорода, гуморально возбуждает его дыхатель­ный центр и вызывает первый вдох.

Рефлекторная регуляция дыхания осуществляется постоян­ными и непостоянными рефлекторными влияниями на функцию дыха­тельного центра.

Постоянные рефлекторные влияния возникают в результате раздражения следующих рецепторов:

1) механорецепторов альвеол – рефлекс Э. Геринга — И. Брейера;

2) механорецепторов корня легкого и плевры — плевропульмональный рефлекс;

3) хеморецепторов сонных синусов — рефлекс К. Гейманса;

4) проприорецепторов дыхательных мышц.

Рефлекс Э. Геринга — И. Брейера называют рефлексом торможения вдо­ха при растяжении легких. Суть его: при вдохе в легких возникают им­пульсы, рефлекторно тормозящие вдох и стимулирующие выдох, а при выдохе — импульсы, рефлекторно стимулирующие вдох. Он является при­мером регуляции по принципу обратной связи. Перерезка блуждающих нервов выключает этот рефлекс, дыхание становится редким и глубоким. У спинального животного, у которого произведена перерезка спинного мозга на границе с продолговатым, после исчезновения спинального шока дыхание и температура тела не восстанавливаются совсем.

Плевропульмональный рефлекс возникает при возбуждении механо­рецепторов легких и плевры при растяжении последних. В конечном итоге он изменяет тонус дыхательных мышц, увеличивая или уменьшая дыха­тельный объем легких.

Рефлекс К. Гейманса заключается в рефлекторном усилении дыха­тельных движений при повышении напряжения СО 2 в крови, омывающей

сонные синусы.

К дыхательному центру постоянно поступают нервные импульсы от проприорецепторов дыхательных мышц, которые при вдохе тормозят ак­тивность нейронов вдоха и способствуют наступлению выдоха.

Непостоянные рефлекторные влияния на активность дыха­тельного центра связаны с возбуждением экстеро- и интерорецепторов:

слизистой оболочки верхних дыхательных путей;

температурных и болевых рецепторов кожи;

проприорецепторов скелетных мышц.

Например, при вдыхании аммиака, хлора, дыма и т.д. наблюдается Рефлекторный спазм голосовой щели и задержка дыхания; при раздражении слизистой оболочки носа пылью — чихание; гортани, трахеи, бронхов-кашель.

Кора большого мозга, посылая импульсы к дыхательному центру принимает активное участие в регуляции нормального дыхания. Именно благодаря коре осуществляется приспособление дыхания при разговоре пении, спорте, трудовой деятельности человека. Она участвует в выработ­ке условных дыхательных рефлексов, в изменении дыхания при внушении и т.д. Так, например, если человеку, находящемуся в состоянии гипноти­ческого сна, внушить, будто он выполняет тяжелую физическую работу, дыхание усиливается, несмотря на то, что он продолжает оставаться в со­стоянии полного физического покоя.

Сурфактант необходим для начала дыхания при рождении ребенка. До рождения лёгкие находятся в спавшемся состоянии. Ребёнок после рождения делает несколько сильных дыхательных движений, лёгкие расправляются, а сурфактант удерживает их от спадения (коллапса). Недостаток или дефекты сурфактанта вызывают тяжёлое заболевание (синдром дыхательного дистресса). Поверхностное натяжение в лёгких у таких детей высокое, поэтому многие альвеолы находятся в спавшемся состоянии.

#85 Охарактеризуйте узловые мех-мы функциональной системы, поддерживающей оптимальный для метаболизма газовый состав крови.

Импульсы, поступающие от центральных и периферических хеморецепторов, являются необходимым условием периодической активности нейронов дыхательного центра и соответствия вентиляции легких газовому составу крови. Последний является жесткой константой внутренней среды организма и поддерживается по принципу саморегуляции путем формирования функциональной системы дыхания. Системообразующим фактором этой системы является газовая константа крови. Любые ее изменения являются стимулами для возбуждения рецепторов, расположенных в альвеолах легких, в сосудах, во внутренних органах и т. д. Информация от рецепторов поступает в ЦНС, где осуществляется ее анализ и синтез, на основе которых формируются аппараты реакций. Их совокупная деятельность приводит к восстановлению газовой константы крови. В процесс восстановления этой константы включаются не только органы дыхания (особенно ответственные за изменение глубины и частоты дыхания), но и органы кровообращения, выделения и другие, представляющие в совокупности внутреннее звено саморегуляции. При необходимости включается и внешнее звено в виде определенных поведенческих реакций, направленных на достижение общего полезного результата — восстановление газовой константы крови.

Первый вдох новорожденного происходит по такому механизму — перемежающееся сжатие грудной клетки в процессе родов через естественные родовые пути облегчает удаление из легких фе­тальной жидкости. Сурфактант выстилающего альвеолы слизистого слоя, снижая поверхностное натяжение и необходимое для открытия альвеол давление, облегчает аэрацию легких.

Несмотря на это, давление, необходимое для наполнения возду­хом легких при первом вдохе новорожденного, выше, чем при вдохе в любом другом возрасте. Оно колеблется от 10 до 50 см вод. ст. и обычно составляет 10-20 см вод. ст., в то время как при последующих вдохах у здоровых новорожденных и у взрослых оно около 4 см вод. ст. Это обусловлено необходимостью преодоления при первом вдохе сил поверхностного натяжения (особенно в мелких разветвлениях бронхов), вяз­кости оставшейся в дыхательных путях жидкости и поступления в легкие приблизительно 50 мл воздуха, 20-30 мл из которых остаются в легких, образуя ФОЕ. Большая часть фетальной жидко­сти из легких всасывается в легочный кровоток, который многократно увеличивается, так как весь выброс правого желудочка направляется в сосу­дистое русло легких. Остатки фетальной жидко­сти выделяются через верхние дыхательные пути и проглатываются, а иногда вновь попадают из ро­тоглотки в дыхательные пути. Механизм удаления жидкости нарушается при кесаревом сечении или вследствие повреждения эндотелия, гипоальбуминемии, повышенного венозного давления в легких, поступления в кровь новорожденного седативных препаратов.

Пусковые факторы первого вдоха новорожденного многочис­ленны. Каков вклад каждого из них, неизвестно. В их число входят снижение Ро2 и pH и повыше­ние Рсо2 вследствие прекращения плацентарного кровообращения, перераспределение сердечного выброса после пережатия сосудов пуповины, сни­жение температуры тела, разнообразные тактиль­ные стимулы.

У детей с низкой массой тела при рождении лег­кие значительно податливей, чем у доношенных, что затрудняет первый вдох новорожденного. ФОЕ у глубоко недо­ношенных наименьшая в связи с наличием ателек­тазов. Нарушения вентиляционно-перфузионного отношения наиболее выражены и длительны при образовании воздушных полостей по типу воздуш­ных ловушек. В результате ателектазов, внутрилегочного шунтирования и гиповентиляции развива­ется гипоксемия (Рао2 50-60 мм рт. ст.) и гиперкапния. Наиболее глубокие, близкие к таковым при болезни гиалиновых мембран нарушения газооб­мена наблюдаются у детей с экстремально низкой массой тела при рождении.

Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург

Видео:

Полезно:

Статьи по теме:

  1. Оценка состояния новорожденного ребенка в первую очередь отражает его жизнеспособность и возможность адаптации к внешней…
  2. В характеристику неврологического статуса новорожденного ребенка входит состояние тонуса мышц и двигательной актив­ности, оценка безусловных…
  3. Рождение ребенка одно из самых важных событий в семье любого человека. В этом сложном процессе…
  4. Новорожденный малыш вначале выглядит «скрюченным». Ручки и ножки еще не смогли разогнуться. Со временем, когда…
  5. Под зрелостью новорожденного ребенка подразумевают соответствие морфологического и функционального развития ЦНС, желудочно-кишечного аппарата и дыхательной…
  6. Появление в доме новорожденного крохи – невероятная радость и безграничное счастье. Однако это еще и…

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 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.

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 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:

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.

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).



Источник: doctormo.ru


Добавить комментарий