Prvý nádych novorodenca. Fyziológia dýchania v perinatálnom období

Dýchacie centrum sa nazýva súbor neurónov, ktoré zabezpečujú činnosť dýchacieho aparátu a jeho prispôsobenie sa meniacim sa podmienkam vonkajšieho a vnútorného prostredia. Tieto neuróny sa nachádzajú v mieche, predĺženej mieche, moste pons, hypotalame a kôre. veľký mozog... Hlavnou štruktúrou, ktorá udáva rytmus a hĺbku dýchania, je predĺžená miecha, ktorá vysiela impulzy do motoneurónov. miecha inervácia dýchacích svalov. Mostík, hypotalamus a kôra riadia a korigujú automatickú aktivitu inspiračných a exspiračných neurónov v predĺženej mieche.

Dýchacie centrum medulla oblongata je párová formácia symetricky umiestnená na dne kosoštvorcovej jamky. Pozostáva z dvoch skupín neurónov: inspiračné, poskytujúce inhaláciu a exspiračné, poskytujúce výdych. Medzi týmito neurónmi existujú recipročné (konjugované) vzťahy. To znamená, že excitácia inspiračných neurónov je sprevádzaná inhibíciou exspiračných neurónov a naopak, excitácia exspiračných neurónov je kombinovaná s inhibíciou inspiračných neurónov. Motorické neuróny, ktoré inervujú bránicu, sa nachádzajú v cervikálnych segmentoch III-IV, ktoré inervujú medzirebrové dýchacie svaly, v III-CN hrudných segmentov miechy.

Dýchacie centrum je veľmi citlivé k prebytku oxidu uhličitého, ktorý je jeho hlavným prirodzeným patogénom. V tomto prípade nadbytok CO 2 pôsobí na respiračné neuróny ako priamo (cez krv a likvor) tak aj reflexne (cez chemoreceptory cievneho riečiska a medulla oblongata).

Úloha CO 2 pri regulácii dýchania sa prejavuje vdychovaním zmesí plynov s obsahom 5 – 7 % CO 2 . V tomto prípade dochádza k zvýšeniu pľúcnej ventilácie o 6-8 krát. Práve preto pri utlmení funkcie dýchacieho centra a zástave dýchania je najúčinnejšia inhalácia nie čistý O 2, ale karbogén, t.j. zmesi 5-7% C02 a 95-93% O2. Zvýšený obsah a napätie kyslíka v prostredí, krvi a telesných tkanivách (hyperoxia) môže viesť k útlmu dýchacieho centra.

Po predbežnej hyperventilácii, t.j. svojvoľné zvýšenie hĺbky a frekvencie dýchania, obvyklé 40-sekundové zadržanie dychu sa môže zvýšiť až na 3-3,5 minúty, čo svedčí nielen o zvýšení množstva kyslíka v pľúcach, ale aj o znížení CO 2 v krvi a zníženie excitácie dýchacieho centra, až prestane dýchať. Pri svalovej práci sa v tkanivách a krvi zvyšuje množstvo kyseliny mliečnej, CO2, ktoré sú silnými stimulantmi dýchacieho centra. Zníženie napätia CO 2 v arteriálnej krvi (hypoxémia) je sprevádzané zvýšenou ventiláciou pľúc (pri lezení do výšky, s pľúcnou patológiou).

Mechanizmus prvej inhalácie novorodenca

U novorodenca sa po podviazaní pupočníka zastaví výmena plynov cez pupočné cievy v kontakte s krvou matky v placente. V krvi novorodenca sa hromadí oxid uhličitý, ktorý podobne ako nedostatok kyslíka humorne nabudí jeho dýchacie centrum a spôsobí prvý nádych.

Reflexná regulácia dýchania uskutočňované stálymi a nestálymi reflexnými vplyvmi na funkciu dýchacieho centra.

Konštantný reflex vplyvy vznikajú v dôsledku podráždenia nasledujúcich receptorov:

1) mechanoreceptory alveol - reflex E. Heringa - I. Breuera;

2) mechanoreceptory koreňa pľúc a pleury - pleuropulmonálny reflex;

3) chemoreceptory karotických dutín - K. Gaimansov reflex;

4) proprioreceptory dýchacích svalov.

Reflex E. Goeringa - I. Breuera nazývaný reflex inhibície inšpirácie, keď sú pľúca natiahnuté. Jeho podstata: pri vdychovaní sa v pľúcach objavujú impulzy, ktoré reflexne inhibujú vdychovanie a stimulujú výdych a počas výdychu - impulzy, ktoré reflexne stimulujú inhaláciu. Je to príklad regulácie spätnej väzby. Prerezanie blúdivých nervov vypne tento reflex, dýchanie sa stáva zriedkavým a hlbokým. U miechového zvieraťa, ktorému bola prerezaná miecha na hranici s podlhovastým povrazom, sa po odznení miechového šoku vôbec neobnovuje dýchanie a telesná teplota.

Pleuropulmonálny reflex nastáva, keď sú mechanoreceptory pľúc a pohrudnice vzrušené, keď sú natiahnuté. V konečnom dôsledku mení tonus dýchacích svalov, zvyšuje alebo znižuje dychový objem pľúc.

Reflex od K. Gaimansa spočíva v reflexnom zintenzívnení dýchacích pohybov so zvýšením napätia CO 2 v krvi, ktorá premýva

ospalé dutiny.

Dýchacie centrum neustále dostáva nervové impulzy z proprioceptorov dýchacích svalov, ktoré pri nádychu brzdia činnosť inspiračných neurónov a podporujú nástup výdychu.

Nestále reflexné vplyvy na činnosť dýchacieho centra sú spojené s excitáciou extero- a interoreceptorov:

sliznica zvršku dýchacieho traktu;

receptory teploty a bolesti kože;

proprioreceptory kostrového svalstva.

Napríklad, ak vdychujete čpavok, chlór, dym atď. dochádza k reflexnému spazmu glottis a zadržiavaniu dychu; pri podráždení nosovej sliznice prachom – kýchaním; hrtan, priedušnica, prieduškový kašeľ.

Mozgová kôra, vysielajúca impulzy do dýchacieho centra, sa aktívne podieľa na regulácii normálneho dýchania. Vďaka kôre sa prispôsobovanie dýchania uskutočňuje počas rozhovoru, spevu, športu a ľudskej práce. Podieľa sa na rozvoji podmienených respiračných reflexov, na zmene dýchania pri sugescii atď. Ak sa teda napríklad človek v stave hypnotického spánku naučí, že vykonáva ťažkú ​​fyzickú prácu, dýchanie sa zrýchli, napriek tomu, že naďalej zostáva v stave úplného fyzického odpočinku.

ILUSTRÁCIE

Obrázok 218

Obrázok 219

Obrázok 220

Obrázok 221

Obrázok 222

Obrázok 223

Obrázok: 224

Obrázok: 225

Obrázok: 226

Obrázok 227

Obrázok 228

Obrázok 229

Obrázok 230

Obrázok 231

Obrázok: 232

Obrázok 233

Obrázok 234

Obrázok 235

Obrázok 236

Kontrolné otázky

1. Prehľad dýchací systém... Význam dýchania.

2. Nosová dutina.

3. Hrtan.

4. Priedušnica a priedušky.

5. Štruktúra pľúc a pohrudnice.

6. Dýchací cyklus. Mechanizmy nádychu a výdychu.

7. Pľúcne objemy. Pľúcna ventilácia.

8. Výmena plynov v pľúcach a transport kyslíka a oxid uhličitý krvi.

9. Dýchacie centrum a mechanizmy regulácie dýchania.

Mechanizmus prvého nádychu novorodenca.

Najzrejmejší dôsledok pôrodu je ukončenie spojenia dieťaťa s telom matky, zabezpečované placentou a následne strata metabolickej podpory. Jednou z najdôležitejších adaptačných reakcií novorodenca by mal byť prechod na spontánne dýchanie.

Príčina prvého nádychu novorodenca... Po normálne doručenie Keď nie sú funkcie novorodenca utlmené omamnými látkami, dieťa zvyčajne začne dýchať a má normálny rytmus dýchacích pohybov najneskôr do 1 minúty po pôrode. Rýchlosť spontánneho dýchania je reakciou na náhly prechod do vonkajšieho sveta a dôvodom prvého nádychu môže byť: (1) vznik ľahkej asfyxie v súvislosti so samotným priebehom pôrodu; (2) zmyslové impulzy z ochladenej pokožky.

Ak novorodenec nezačne okamžite sám dýchať, má zvýšenú hypoxiu a hyperkapniu, ktoré poskytujú dodatočná stimulácia dýchacie centrum a zvyčajne prispievajú k objaveniu sa prvého nádychu najneskôr do ďalšej minúty po pôrode.

Oneskorenie zapnutia spontánne dýchanie po pôrode - nebezpečenstvo hypoxie. Ak bola počas pôrodu matka pod vplyvom celková anestézia, potom sa dieťa po pôrode nevyhnutne stáva ovplyvneným aj tým omamných látok... V tomto prípade je nástup spontánneho dýchania u novorodenca často oneskorený o niekoľko minút, čo naznačuje potrebu čo najmenšieho používania anestetických liekov počas pôrodu.

Navyše mnohí novorodencov Tie, ktoré sa zranili pri pôrode alebo v dôsledku dlhšieho pôrodu, nemôžu začať samy dýchať, prípadne majú poruchy rytmu a hĺbky dýchania. Môže to byť výsledkom: (1) prudkého poklesu dráždivosti dýchacieho centra v dôsledku mechanickému poškodeniu fetálna hlava alebo cerebrálne krvácanie počas pôrodu; (2) dlhotrvajúca vnútromaternicová hypoxia plodu počas pôrodu (čo je možno vážnejší dôvod), čo viedlo k prudkému zníženiu excitability dýchacieho centra.

Počas pôrod hypoxia plodučasto sa vyskytuje z dôvodov: (1) upnutie pupočnej šnúry; (2) predčasné odtrhnutie placenty; (3) extrémne prudké kontrakcie maternice vedúce k zastaveniu prietoku krvi cez placentu; (4) predávkovanie drogami u matky.

stupňa hypoxia prežívané novorodencom. Zastavenie dýchania u dospelého človeka na dobu dlhšiu ako 4 minúty často končí smrťou. Novorodenci často prežijú, aj keď dýchanie nezačne do 10 minút po pôrode. Pri absencii dýchania u novorodencov počas 8-10 minút sú zaznamenané chronické a veľmi závažné dysfunkcie centrálneho nervového systému. Najčastejšie a ťažké poranenia sa vyskytujú v talame, dolných tuberkulách štvoruholníka a iných oblastiach mozgu, čo najčastejšie vedie k chronickému poškodeniu motoriky.

Rozšírenie pľúc po narodení... Na začiatku sú pľúcne alveoly v zrútenom stave v dôsledku povrchového napätia tekutého filmu vypĺňajúceho alveoly. Je potrebné znížiť tlak v pľúcach asi o 25 mm Hg. umenie pôsobiť proti sile povrchového napätia v alveolách a spôsobiť expanziu stien alveol pri prvom nádychu. Ak sa alveoly otvoria, takáto svalová námaha už nebude potrebná na zabezpečenie ďalšieho rytmického dýchania. Našťastie je zdravý novorodenec schopný preukázať veľmi silné úsilie pri prvom nádychu, výsledkom čoho je pokles intrapleurálneho tlaku približne o 60 cm Hg. čl. vzhľadom na atmosférický tlak.

Obrázok ukazuje extrémne vysoké hodnoty negatívny intrapleurálny tlak potrebné na rozšírenie pľúc v čase prvého nádychu. V hornej časti je krivka objem-tlak (krivka rozťažnosti) predstavujúca prvý nádych novorodenca. V prvom rade si všimnite, že spodná časť krivky začína od nulového bodu tlaku a posúva sa doprava. Krivka ukazuje, že objem vzduchu v pľúcach zostáva prakticky nulový, kým podtlak nedosiahne -40 cmH2O. čl. (-30 mm Hg). Keď sa podtlak priblíži k -60 cm.Voda. Art., asi 40 ml vzduchu vstupuje do pľúc. Na zabezpečenie výdychu je potrebné výrazné zvýšenie tlaku (až o 40 cm vody), čo sa vysvetľuje vysokým viskóznym odporom bronchiolov obsahujúcich kvapalinu.

Poznač si to druhý dych oveľa jednoduchšie na pozadí výrazne menšieho podtlaku a pretlaku potrebného na striedanie nádychu a výdychu. Dýchanie zostáva abnormálne približne 40 minút po pôrode, ako je znázornené na tretej krivke natiahnutia. Len 40 minút po pôrode sa tvar krivky stáva porovnateľným s tvarom zdravého dospelého človeka.

Človek začína život po narodení - záchvatom dusenia. Je známe, že dýchanie vykonáva dýchacie centrum. Dýchacie centrum sa nachádza v retikulárnej formácii mozgového kmeňa v oblasti dna IV komory. Dýchacie centrum pozostáva z 3 častí:

Medulárna - zachováva striedanie nádychu a výdychu;

Apnoetický - spôsobuje predĺžený inspiračný kŕč (nachádza sa na úrovni strednej a dolnej časti mosta mozgu);

Pneumotaxický - má inhibičný účinok na apnoickú časť (nachádzajúcu sa na úrovni hornej časti mozgového mosta)

Prvý dýchacie pohyby u plodu, hoci sa vyskytujú v 13. týždni prenatálneho obdobia, rytmické dýchacie pohyby sa vytvárajú až po narodení. Toto je uľahčené tým

• - porušenie transplacentárneho krvného obehu počas pôrodu a jeho úplné zastavenie po podviazaní pupočnej šnúry
• - v dôsledku čoho sa parciálny tlak kyslíka výrazne zníži (z 80 na 15 mm Hg)
• - pCO 2 sa zvyšuje (zo 40 na 70 mm Hg) a pH klesá o 7,35
• - tiež ovplyvňujú:

Podráždenie kožných receptorov počas pôrodu

Vplyv zmien atmosférického tlaku, okolitej teploty, vlhkosti a pod.

Menší význam má hmatový príjem pri prechode pôrodnými cestami a pri príjme novorodenca.

Preto je dýchanie regulované centrálnymi a periférnymi chemoreceptormi. Centrálne chemoreceptory (80 %) sú hlavné v regulácii dýchania. Sú citlivé na zmeny pH a ich hlavná funkcia spočíva v udržiavaní stálosti iónov H + v cerebrospinálny mok... CO 2 sa voľne diferencuje cez hematoencefalickú bariéru. Zvýšenie koncentrácie H + v cerebrospinálnej tekutine stimuluje ventiláciu.

Periférne chemo a baroreceptory (karotída, aorta) sú citlivé na zmeny hladín O 2 a CO 2 .

Treba si uvedomiť, že pneumotoxická časť dýchacieho centra dozrieva až do konca 1 roku života, čo vysvetľuje arytmiu dýchania u detí do 1 roku.

Prvý nádych sa teda uskutočňuje pod vplyvom súhrnu vonkajších vplyvov (teplota, proprioceptívne, hmatové, barometrické a chemické, predovšetkým hypoxémia), ktoré získavajú retikulárnu formáciu, ktorá následne pôsobí smerom nadol na pľúcne dýchacie centrum a motorické neuróny miechy. V tomto prípade v dôsledku kontrakcie svalov bránice dochádza k intrapleurálnemu výtoku a v okamihu prvého nádychu dosahuje 70 - 100 mm Hg. a do pľúc sa dostane 30 - 90 ml vzduchu. Po krátkej nádychovej pauze (asi 2 sekundy) začne výdych sprevádzaný plačom.

Prvý dychový pohyb po narodení sa vykonáva podľa typu „vzdychov“ (prvé dychy sú začiatkom voľného života novorodenca). Dýchanie typu „vzdychov“ s kŕčovitým hlbokým nádychom a ťažkým výdychom (inspiračný výbuch), pozorujeme u všetkých zdravých novorodencov a v prvých hodinách života tvorí 4 – 8 % všetkých dýchacích pohybov. frekvencia „inšpektorských zábleskov“ u starších detí klesá, no menej ako 1 % nádychov a výdychov vykonajú len u detí nad 5. deň života. Symptóm „vzduchovej pasce“, ktorý vzniká po takýchto výdychoch (úroveň pokojného výdychu sa dosiahne až po 2 - 3 dýchacích pohyboch), podporuje expanziu pľúc. Práve na to je zameraný apnoitický typ dýchania, vysoký výdychový odpor dýchacích ciest a plač, ktorý sa pozoruje u novorodencov (takmer 65 - 70 %) v prvých 30 minútach života (niekedy až 6 hodín). . V dôsledku toho u zdravých detí v prvých minútach a hodinách života existujú znaky fyziológie dýchania, ktoré prispievajú k expanzii pľúc, bránia ich kolapsu pri výdychu, ale v budúcnosti miznú, čo umožňuje ich nasmerovanie. na prechodné stavy adaptácie novorodencov na vonkajšie podmienky, tzn mimomaternicový život. U novorodencov je počas prvých 3 dní života väčšia minútová ventilácia pľúc ako u starších detí, ktorá je zameraná na kompenzáciu acidózy, t.j. u novorodencov sa pozoruje prechodná fyziologická hyperventilácia. Všetky deti majú hypokapniu súčasne.

Vlastnosti vonkajšieho dýchania u detí a metódy výskumu.

Z funkčného hľadiska medzi dýchacie orgány patria dýchacie cesty, pľúca, cievy, lymfatické cievy dýchacieho systému, nervový systém s jeho efektorovými a receptorovými zakončeniami, kostra hrudníka s chrupavkou, väzy, kĺby, hlavná (bránica , medzirebrové svaly) a pomocné (sternálna - bunková - mastoidná, brušná, skalenová atď.) dýchacie svaly. Centrálne nervový systém súradnice normálna funkcia dýchanie, neustále sa upravuje ako pomer ventilovaných alveol, tak aj dočasne vypnutý od ventilácie a ich vzťah s kapilárami, čím sa zabezpečuje zásobovanie organizmu potrebným množstvom kyslíka.

Účinnosť funkcie vonkajšieho dýchania je určená 3 procesmi:

Alveolárna ventilácia

Adekvátna pľúcna ventilácia kapilárnym prietokom krvi (perfúzia)

Difúzia plynov cez alveolárnu - kapilárnu membránu

Treba poznamenať, že u detí existuje veľká variabilita parametrov vonkajšieho dýchania. Takže frekvencia dýchania u novorodenca je 40 - 60 0, u ročného dieťaťa 30 - 35 0, vo veku 3 - 4 rokov 25 - 30 0, u 5-ročného - 25 0, 10 rokov starý - 20 0, u dospelého 16 - 18 0. frekvencia dýchania odráža kompenzačné schopnosti tela, ale v kombinácii s malým dychovým objemom tachypnoe naznačuje zlyhanie dýchania. V dôsledku vyššej dychovej frekvencie je u detí výrazne vyšší minútový objem dýchania na 1 kg telesnej hmotnosti, najmä nízky vek než dospelí. Vyššie je aj množstvo spotreby kyslíka na 1 kg telesnej hmotnosti u detí, najmä maximálne u malých detí. Zároveň je spotreba kyslíka na 1 m 2 povrchu tela u 14-ročných detí takmer 1,5-krát vyššia ako u novorodencov (resp. 180 ml / min m 2, resp. 125 ml / min m 2). Avšak za mesiac a u ročného dieťaťa, ako u dospelého, je to asi 180 ml / min m2. 1 ml kyslíka teda novorodenec spotrebuje zo 42 ml vzduchu, mesačné dieťa- od 54 ml, jednoročné - od 29 ml a 14-ročné - od 17 ml. Tieto čísla ukazujú, že novorodenci lepšie využívajú kyslík zo vzduchu v porovnaní s bábätkami vo veku jedného mesiaca, čo sa vysvetľuje „kyslíkovým dlhom“ organizmu novorodenca, ktorý do 5. – 7. dňa života zmizne.

Vyššie uvedené príklady teda ukazujú na veku závislú variabilitu funkcie vonkajšieho dýchania u detí, ktorá sa musí brať do úvahy pri interpretácii získaných údajov.

V súčasnosti sa hodnotenie funkcie vonkajšieho dýchania vykonáva podľa nasledujúcich skupín ukazovateľov:

Do skupiny ukazovateľov charakterizujúcich pľúcnu ventiláciu patrí rytmus, dychová frekvencia, dychový objem, objem alveolárnej ventilácie, ako aj ukazovatele distribúcie vydychovaného vzduchu. Pľúcne objemy zahŕňajú rezervný objem vdychu, výdychu, zvyškový objem, funkčnú zvyškovú kapacitu, vitálnu a celkovú kapacitu pľúc.

Ukazovatele mechaniky dýchania odrážajúce funkčnú interakciu pľúc s dýchacími cestami a hrudníka s dýchacími svalmi sa posudzujú podľa veľkosti bronchiálneho odporu, objemovej rýchlosti nádychu a výdychu pri pokojnom a nútenom dýchaní, nútenej vitálnej kapacity pľúc a jeho vzťahu k celkovej vitálnej kapacite, maximálnej ventilácii pľúc a tiež hodnotou elastického odporu pľúc a prácou dýchania.

Pľúcna výmena plynov je určená zložením vzduchu, množstvom spotreby kyslíka a uvoľňovaním oxidu uhličitého za jednotku času, koeficientom využitia kyslíka v pľúcach.

Medzi ukazovatele charakterizujúce zloženie plynu arteriálnej krvi patrí napätie kyslíka a oxidu uhličitého v krvi, percento nasýtenia krvi kyslíkom.

Pri štúdiu ventilačnej funkcie pľúc našla široké uplatnenie metóda priamej spirografie. Spolu s tým sa v súčasnosti používajú aj metódy pneumotachometrického, pneumotachografického výskumu, všeobecná pletyzmografia atď. Pomocou pneumotachometrie sa vyšetruje priechodnosť priedušiek, podstatou metódy PTM je určenie rýchlosti prúdu vzduchu (v l/s) s najrýchlejším nádychom a výdychom a všeobecná pletyzmografia umožňuje priame meranie odporu priedušiek synchrónnym registrácia pneumotachogramu a kolísanie vnútrokomorového tlaku vznikajúce pri dýchaní subjektu.

Objem alveolárnej ventilácie a zloženie plynu vo vydychovanom vzduchu sa študuje pomocou špeciálnych analyzátorov plynov - kapnografov.

Dýchacie pohyby sa u plodu zisťovali pomocou ultrazvukového žiariča už v 11. týždni tehotenstva. V III trimester celkový čas, počas ktorého dochádza k respiračným pohybom, je asi 30% z celého obdobia. Frekvencia dýchania dosahuje 40-60 minút. Dýchacie cykly zriedka trvajú dlhšie ako 10 minút a môžu sa striedať s obdobiami apnoe, ktoré môžu trvať až 1-2 hodiny, stav pokoja. Fyziologická úloha a biologický význam fetálneho dýchania je nejasný. Je možné, že podporuje rast pľúc, rozvoj nervovosvalového a kostného aparátu dýchacieho systému. Počnúc 34. týždňom tehotenstva sa zisťuje cirkadiánny rytmus dýchania: pokles nastáva o 1.-2. hodine ráno, aktivita je maximálna skoro ráno a neskoro večer... Dýchacie pohyby sú paradoxné, t.j. vo fáze nádychu hrudný kôš stláča a predná brušná stena vyčnieva.

Niekoľko faktorov ovplyvňuje dýchanie plodu, ukázal Kaplan. Zvyšuje sa s hyperglykémiou matky. Hypoglykémia, pitie alkoholu, fajčenie naopak dýchacie pohyby potláčajú. Ich frekvencia klesá s nástupom rodu. Okrem toho je hypoxia plodu počas pôrodu kombinovaná s apnoe alebo dýchavičnosťou. Otázka je, či klinický význam hodnotenie dýchacích pohybov plodu zostáva otvorené.

Adaptácia dýchania po narodení

„Začiatok dýchania“ po narodení je prirodzený vývoj a prejavenie regulačných mechanizmov, ktoré sa začali formovať už v maternici. Dýchací prístroj a jeho regulačný systém sa u novorodencov neustále zlepšuje.

Proces adaptácie dýchania po narodení zahŕňa 4 zložky:

1) činnosť nervového regulačného mechanizmu, ktorý určuje prvý nádych;

2) naplnenie pľúc vzduchom, čím sa vytvorí funkčná zvyšková kapacita (FRC);

3) uvoľnenie pľúc z tekutiny a zastavenie jej sekrécie;

4) zníženie vaskulárneho odporu v pľúcach v kombinácii so zvýšením prietoku krvi v pľúcach a uzavretím fetálnych skratov medzi pľúcnym a systémovým obehom.

Prvý nádych novorodenca

Prvý nádych po narodení nemožno vysvetliť žiadnym jedným faktorom alebo jedným regulačným mechanizmom. Počiatočná inhalácia je zrejme kŕčovitá reakcia na centrálnu hypoxémiu a následne natiahnutie pľúc dráždi tenzororeceptory vo veľkých dýchacích cestách a zosilňuje prvý nádych (Gedov paradoxný reflex). Okrem toho novorodenec dostáva exteroceptívne (teplotné, hmatové, bolestivé, svetelné, zvukové) aj proprioceptívne (svalové, šľachové, kĺbové) signály. Takáto rozmanitosť zmyslových stimulov aktivuje centrálny nervový systém a podporuje rytmickú aktivitu respiračných neurónov, čím poskytuje tok impulzov do retikulárneho aktivačného systému predĺženej miechy. Súčasne aktivácia cervikálnych sympatických uzlín zvyšuje citlivosť karotického chmury na hypoxémiu. Pri excitácii centrálneho nervového systému centrálne chemoreceptory rýchlo reagujú na hyperkapniu a kolísanie hodnoty pH v mozgovomiechovom moku.

Plnenie pľúc vzduchom... Vo väčšine prípadov je inspiračný tlak do 10-30 cm od vody. čl. dostatočné na prekonanie síl povrchového napätia, elasticity pľúc, odporu hrudníka a dýchacích ciest.

Pri prvom nádychu sa do pľúc dostane 20 až 80 ml vzduchu. Schopnosť pľúc zadržať časť vzduchu pri výdychu závisí od množstva povrchovo aktívnej látky, ktorá sa rýchlo dostane do výsledného vzducho-kvapalného prostredia. Výsledkom je, že na konci 1. hodiny života je FRU 80-90% fyziologickej normy. Vytvorený vzťah medzi objemom a tlakom uľahčuje každý nasledujúci nádych.

Absorpcia pľúcnej tekutiny... V dôsledku stláčania hrudníka novorodenca pri prechode pôrodnými cestami sa z pľúc odoberie 1/3 objemu pľúcnej tekutiny. Ďalšia 1/3 tekutiny sa po pôrode vylúči lymfatickým traktom a zvyšok pľúcnym kapilárnym systémom. Absorpciu zabezpečuje osmotický gradient medzi pľúcnou tekutinou a krvou, ako aj prechodné zvýšenie permeability pľúcneho epitelu. Uvoľňovanie z pľúcnej tekutiny je stimulované beta-adrenergnými receptormi počas pôrodu a po ňom: zvýšená sekrécia adrenalínu potláča tvorbu pľúcnej tekutiny a podporuje uvoľňovanie povrchovo aktívnej látky.

Pľúcny obeh... Plod má len 8-10% srdcový výdaj prechádza cez pľúca. Kvôli zvýšenému odporu pľúcnych ciev väčšina krv z pravej komory smeruje cez ductus arteriosus a foramen ovale do systémového obehu. So začiatkom ventilácie pľúc klesá odpor v pľúcnych cievach a následne sa zvyšuje prietok krvi do ľavej predsiene. Pokles cievneho odporu je rovnako závislý od 3 faktorov: mechanického (expanzia pľúc), zlepšeného okysličovania pľúc a zvýšenia intracelulárneho pH. Podviazanie pupočnej šnúry zvyšuje tlak a odpor v cievach systémového obehu a tiež prerušuje prietok žilovej krvi z placenty do pravej predsiene. V dôsledku zmeny smeru tlakového gradientu v oblasti oválneho otvoru sa tento uzavrie. U plodu sa krv v ductus arteriosus pohybuje sprava doľava a u novorodenca oboma smermi, v dôsledku čoho sa steny ductus arteriosus dostávajú do kontaktu s relatívne vysoko okysličenou krvou. To vedie ku kontrakcii svaloviny a jej funkčnému uzavretiu. Prostaglandíny sa podieľajú na regulácii tonusu potrubia. Ich úlohu potvrdzuje skutočnosť, že v podmienkach hypoxie prostaglandíny E1 a E2 uvoľňujú svalovú vrstvu ductus arteriosus. Neskôr je jeho uzavretie u novorodenca spojené s nerovnováhou medzi konstrikčným účinkom kyslíka na bunky hladkého svalstva steny potrubia, rýchlosťou syntézy prostaglandínov a odpoveďou potrubia na kyslík a prostaglandíny.

Regulácia dýchania

Sen... Spánok má výrazný vplyv na dýchanie. U novorodencov spánok pozostáva z rýchlych a pomalých fáz, ako aj z takzvaných medzifáz.

V prvých 6 mesiacoch života prevláda REM spánok, ale potom sa pomer medzi rýchlou a pomalou fázou stáva rovnaký ako u dospelých, to znamená, že rýchla fáza zaberá 20% z celého obdobia spánku, pomalá - 80% . Dýchanie počas pomalého spánku je automaticky regulované pôsobením nervových alebo metabolických mechanizmov. Na rozdiel od toho sa zdá, že počas REM spánku dýchanie nezávisí od automatizmu a je pod dobrovoľnou alebo behaviorálnou kontrolou. REM spánok je sprevádzaný znateľným znížením tonusu kostrových svalov vrátane medzirebrových svalov, v dôsledku čoho sa v okamihu vdýchnutia kombinuje expanzia hrudníka s kontrakciou bránice (paradoxné dýchanie). Účinok spánku na dýchanie nie je úplne známy; rozpory v literatúre o tejto problematike sú zjavne spojené s problémom určenia fázy spánku v čase výskumu.

Chemická regulácia... Počas prvého týždňa po pôrode sa reakcia pľúc na hypoxémiu skladá z 3 fáz:

1) stimulácia periférnych chemoreceptorov, čo vedie k prechodnej hyperventilácii (pozorovanej len 24 hodín po narodení, v teplom prostredí);

2) centrálna depresia;

3) centrálna stimulácia (s ťažkou hypoxémiou), spôsobujúca kŕčovité dýchanie.

Hypoxémia nielenže potláča ventiláciu pľúc, neprispieva k prebúdzaniu novorodenca, inhibuje reakciu pľúc na oxid uhličitý. Inhalácia 100% kyslíka vedie aj k zníženiu pľúcnej ventilácie (v dôsledku podráždenia karotického chmury). K hyperventilácii dochádza niekoľko minút po poklese FRU v dôsledku hromadenia CO2, spazmu mozgových ciev a podráždenia tenzoreceptorov v pľúcach. Zmeny ventilácie pod vplyvom CO2 sú riadené H + -receptormi v predĺženej mieche. Citlivosť chemoreceptorov sa zvyšuje ku koncu gestácie a počas celého postnatálneho obdobia. Vo fáze REM spánku je vplyv CO2 na pľúcnu ventiláciu menej výrazný v dôsledku zníženia tonusu svalov hrudníka.

Respiračné reflexy... Receptory dýchacích ciest hrajú dôležitú úlohu pri regulácii funkcie dýchacieho centra. Ged a Hering-Breuerove reflexy vznikajú pri stimulácii tenzoreceptorov v pľúcach a realizujú sa prostredníctvom blúdivý nerv... Gedov paradoxný reflex sa prejavuje už v prvých týždňoch života. Poskytuje dodatočné inspiračné úsilie, keď sú horné dýchacie cesty už natiahnuté, čo je nevyhnutné pre prevzdušnenie pľúc bezprostredne po pôrode. Goering a Breuer ukázali, že dlhodobé nafukovanie pľúc potláča dýchanie, čím obmedzuje vdychovanie novorodenca. Tento reflex, ktorý reguluje rýchlosť dýchania a objem vdýchnutého a vydychovaného vzduchu, je u dospelých ťažko postrehnuteľný. U predčasne narodených detí je výraznejšia ako u narodených v termíne. Je zaujímavé, že počas REM spánku úplne zmizne. Hering-Breuerov reflex – zvýšené dýchanie ako odpoveď na zmenšenie objemu pľúc – je zrejme dôležitý pre reguláciu dýchania u predčasne narodených detí, ktoré majú v pľúcach vždy atelektázu. Chladenie pokožky tváre stimuluje dýchanie aferentné dráhy trojklanného nervu... Podráždenie sliznice nosovej dutiny (napríklad pri odsatí obsahu pľúc) môže viesť k apnoe. Rovnaký účinok sa pozoruje pri stimulácii laryngeálnych chemoreceptorov, čo znižuje riziko aspiračnej pneumónie u novorodencov.

Dýchacie svalstvo... Slabosť svalov zapojených do dýchania je významným znakom u novorodencov. Asi 50 % tkaniva bránice dospelého človeka tvoria svalové vlákna, v ktorých intenzívne prebiehajú oxidačné procesy. Takéto vlákna sa vyznačujú schopnosťou odolávať značnému namáhaniu. U predčasne narodených detí tieto vlákna zaberajú menej ako 10% hmotnosti bránice, u včas narodených - až 25%. Refraktérnosť muskulatúry bránice môže nastať najmä vo fáze REM spánku, kedy je intenzita dýchania zabezpečená najmä naťahovaním hrudníka. V dôsledku toho sa dýchanie spomaľuje, objem ventilovaného vzduchu klesá a pozorujú sa obdobia apnoe.

Mechanika dýchania

Takmer všetky aspekty respiračných funkcií, ktoré boli identifikované u dospelých, boli študované aj u novorodencov. V druhom prípade sa množstvo fyziologických ukazovateľov kvantitatívne líši. FRU - množstvo plynu zostávajúceho v pľúcach do konca výdychu a komunikácie s dýchacím traktom. Objem hrudného plynu je FRU plus uzavretý objem (objem plynu v pľúcach, ktoré nekomunikujú s dýchacím traktom). U dospelých sa objem hrudného plynu rovná FRU, ale u novorodencov, najmä u predčasne narodených detí, je výrazne vyšší. Vitálna kapacita pľúc, dychový objem, minútová ventilácia a mŕtvy priestor u predčasne narodených detí a tých, ktorí sa narodili v termíne, sú rovnaké za predpokladu, že tieto ukazovatele sú vypočítané na jednotku telesnej hmotnosti.

Poddajnosť pľúc je charakterizovaná zmenou objemu na jednotku poklesu tlaku v bodoch, kde nie je prúdenie vzduchu. U novorodencov je nižšia ako u starších detí alebo dospelých, ale ak sa vypočíta vo vzťahu k FRU, potom sa rozťažnosť ukáže byť rovnaká pre všetky vekové kategórie. Je potrebné poznamenať, že u predčasne narodených detí je špecifická rozťažnosť pľúc znížená na niekoľko týždňov. Všeobecná rozťažnosť systému „hrudník-pľúca“ závisí od elasticity hrudnej steny a pľúcneho parenchýmu, ako aj od síl povrchového napätia na hranici vzduchovej a kvapalnej fázy v alveolách. Poddajnosť hrudnej steny u novorodenca je výrazne väčšia ako u dospelého. Odpor dýchacích ciest a viskózny odpor pľúcneho tkaniva určujú celkový pľúcny odpor. Odpor dýchacích ciest je najvýraznejší u novorodencov s nízkou telesnou hmotnosťou. Odpor dýchacích ciest je približne 50 % v dôsledku prechodu vzduchu cez nosové priechody. Existuje lineárna korelácia medzi objemom pľúc a vodivosťou dýchacích ciest.

Určite ventiláciu mŕtveho priestoru, v ktorom sa vzduch nezúčastňuje výmeny plynov, a alveolárnu ventiláciu, ktorá zabezpečuje výmenu plynov. Za normálnych podmienok je mŕtvy priestor objem plynu, ktorý ventiluje dýchacie cesty (anatomický mŕtvy priestor). Neprekrvené alveoly však možno ventilovať. Tvoria alveolárny mŕtvy priestor. Anatomický a alveolárny mŕtvy priestor sa pripočítava k celkovému objemu „premárnenej“ ventilácie, čiže fyziologického mŕtveho priestoru. Objem alveol a objem mŕtveho priestoru na jednotku telesnej hmotnosti u novorodencov je rovnaký ako u dospelých. Alveolárna ventilácia a spotreba kyslíka na jednotku telesnej hmotnosti u novorodencov je však 2-krát vyššia.

Okysličenie

Účinnosť výmeny plynov závisí od súladu alveolárnej ventilácie s pľúcnym kapilárnym prietokom krvi. U dospelých poskytujú vnútorné regulačné mechanizmy takmer dokonalú rovnováhu medzi ventiláciou a perfúziou. Tento ukazovateľ je nižší u novorodencov, najmä v prvých hodinách po narodení. Tento pomer sa ďalej znižuje pri pľúcnych ochoreniach, ale zvyšuje sa pri srdcových chybách s pravo-ľavým skratom a pri pľúcnej patológii s normálnou ventiláciou a zhoršenou perfúziou.

U zdravého novorodenca sa asi 15 – 20 % krvi presunie sprava doľava do 1 – 2 dní po narodení, v porovnaní so 7 % u dospelých. Pri chorobe hyalínových membrán až 80 % krvi prechádza cez skrat. K skratu môže dôjsť na jednej z 3 úrovní: intrapulmonálne, medzi predsieňami (cez foramen ovale) a cez ductus arteriosus. Pri intrapulmonálnom skrate nie je narušená perfúzia, ale ventilácia je nedostatočná v dôsledku atelektázy alebo pľúcneho emfyzému. Desaťminútová inhalácia čistého kyslíka zlepšuje difúziu kyslíka aj v zle vetraných pľúcach. Hyperoxia test sa použil na posúdenie stupňa skratu pri chorobe hyalínovej membrány, na predpovedanie výsledku choroby a na odlíšenie pľúcnej patológie a vrodených srdcových chýb s pravo-ľavým skratom. Na rozlíšenie perzistentných bola použitá kombinácia hyperoxie s nútenou hyperventiláciou pľúcna hypertenzia(PLG) z vrodené malformácie srdcia, v ktorých je možný mimopľúcny pravo-ľavostranný skrat.

Prísun kyslíka do tkanív závisí od množstva kyslíka v krvi a srdcového výdaja. Rozpustený kyslík je len malá časť tohto plynu prenášaného krvou. V zásade je kyslík spojený s hemoglobínom (1 g hemoglobínu viaže 1,34 ml O2 pri teplote 37 ° C); množstvo viazaného kyslíka závisí od jeho parciálneho tlaku v krvi a vyjadruje ho disociačná krivka kyslík-hemoglobín. Fetálny hemoglobín má väčšiu afinitu ku kyslíku ako dospelý hemoglobín (nižšie uvoľňovanie kyslíka do buniek); jeho disociačná krivka je posunutá doľava. Je to spôsobené slabou interakciou fetálneho hemoglobínu s 2,3-difosfoglycerátom (DPG). Pri acidóze, hyperkapnii, hypertermii a zvýšení hladiny DPG sa krivka posúva doprava (nízka afinita). Pacienti s ťažkou pľúcnou patológiou môžu zabezpečiť dostatočné okysličenie tkaniva, ak je krv plodu nahradená krvou dospelého človeka, ktorá tkanivám ľahšie dodáva kyslík.

Acidobázická rovnováha

Každý novorodenec s ochorením pľúc by mal byť testovaný na bikarbonát, aby sa posúdil acidobázický stav. Na rozdiel od krivky disociácie kyslíka v tvare písmena S existuje priamy vzťah medzi obsahom CO2 a napätím presahujúcim fyziologickú úroveň.

Pľúca, podobne ako obličky, sú hlavnými regulátormi acidobázického stavu. Pri respiračnej acidémii kompenzačná funkcia obličiek pozostáva z okyslenia moču a reabsorpcie hydrogénuhličitanov; tento proces je však pomalý, takže rovnováha sa obnoví až po niekoľkých dňoch. Závažná choroba pľúc, sprevádzané slabým okysličením tkaniva, často vedie k anaeróbnemu metabolizmu a hromadeniu kyseliny mliečnej. Preto sa u novorodencov s respiračnou patológiou často nachádza kombinácia respiračnej a metabolickej acidémie.

Je známe, že dýchacie pohyby u plodu sa vyskytujú v 13. týždni prenatálneho obdobia. Vyskytujú sa však, keď je hlasivka uzavretá. Pri pôrode je narušená transplacentárna cirkulácia krvi a pri podviazaní pupočnej šnúry u novorodenca dochádza k jej úplnému zastaveniu, čo spôsobí výrazné zníženie parciálneho tlaku kyslíka (pO 2), zvýšenie pCO 2 a zníženie pH. V tomto ohľade vzniká impulz z receptorov aorty a krčnej tepny na dýchacie centrum, ako aj zmenu zodpovedajúcich parametrov prostredia v okolí samotného dýchacieho centra. Takže napríklad u zdravého novorodenca klesá pO 2 z 80 na 15 mm Hg. Art., pCO 2 sa zvyšuje zo 40 na 70 mm Hg. Art. a pH klesne pod 7,35. Spolu s tým je dôležité aj podráždenie kožných receptorov. Prudká zmena teploty a vlhkosti v dôsledku prechodu z vnútromaternicového prostredia do vzdušnej atmosféry v miestnosti je ďalším impulzom pre dýchacie centrum. Hmatový príjem pri prechode pôrodnými cestami a pri príjme novorodenca má pravdepodobne menší význam.

Stiahnutím bránice vzniká negatívny vnútrohrudný tlak, ktorý uľahčuje vstup vzduchu do dýchacích ciest. Výraznejší odpor voči vdychovanému vzduchu poskytuje povrchové napätie v alveolách a viskozita tekutiny v pľúcach. Sily povrchového napätia v alveolách sú redukované povrchovo aktívnou látkou. Ak sa pľúca normálne roztiahnu, pľúcna tekutina sa rýchlo absorbuje lymfatickými cievami a krvnými kapilárami. Predpokladá sa, že normálny negatívny intrapulmonálny tlak dosahuje 80 cm vody. Art., a objem vdýchnutého vzduchu pri prvom nádychu je viac ako 80 ml, čo je výrazne viac ako zvyškový objem.

Dýchanie je regulované dýchacím centrom umiestneným v retikulárnej formácii mozgového kmeňa v oblasti fundusu IV komory. Dýchacie centrum pozostáva z troch častí: dreňovej, ktorá začína a udržiava striedanie nádychu a výdychu; apnoetický, ktorý spôsobuje predĺžený inspiračný kŕč (nachádza sa na úrovni strednej a dolnej časti mosta mozgu); pneumotaxický, ktorý má inhibičný účinok na apneetickú časť (nachádzajúcu sa na úrovni hornej časti mozgového mostíka).

Reguláciu dýchania vykonávajú centrálne a periférne chemoreceptory a centrálne chemoreceptory sú hlavnými (v 80 %) v regulácii dýchania. Centrálne chemoreceptory sú citlivejšie na zmeny pH a ich hlavnou funkciou je udržiavať stálosť iónov H + v mozgovomiechovom moku. CO 2 voľne difunduje cez hematoencefalickú bariéru. Zvýšenie koncentrácie H + v cerebrospinálnej tekutine stimuluje ventiláciu. Periférne chemo- a baroreceptory, najmä karotické a aortálne, sú citlivé na zmeny obsahu kyslíka a oxidu uhličitého. Sú funkčne aktívne smerom k pôrodu.

Zároveň pneumotaxická časť dýchacieho centra dozrieva až v prvom roku života, čo vysvetľuje výraznú arytmiu dýchania. Apnoe je najčastejšie a dlhotrvajúce u predčasne narodených detí a čím je telesná hmotnosť nižšia, tým je apnoe častejšie a dlhšie. To svedčí o nedostatočnej zrelosti pneumotaxickej časti dýchacieho centra. Ale ešte dôležitejšie pri predpovedaní prežitia predčasne narodených detí je rýchlo sa zvyšujúce zvýšenie frekvencie dýchania v prvých minútach života novorodenca. To svedčí o nedostatočnom rozvoji apneetickej časti dýchacieho centra.