Возрастные изменения частоты и глубины дыхательных движений

Дыхание – это непрерывный обмен газов между организмом и окружающей его средой. Обмен этот происходит в легких благодаря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха. В акте дыхания легкие участвуют пассивно. Поступление воздуха в легкие при вдохе и удаление его при выдохе происходит в результате увеличения и уменьшения объема грудной клетки благодаря сокращению и расслаблению дыхательных мышц и/или диафрагмы.

Особенности дыхания ребенка связаны со строением и развитием его грудной клетки. У новорожденного грудная клетка имеет пирамидальную форму, к 3 годам она становится конусообразной, а к 12 годам – почти такой же, как и у взрослого. Верхние ребра, рукоятка грудины, ключицы и весь плечевой пояс у новорожденного расположены высоко. Все ребра лежат почти горизонтально, дыхательная мускулатура слаба. В связи с таким строением грудная клетка принимает незначительное участие в акте дыхания. Оно осуществляется в основном за счет опускания диафрагмы. Диафрагмальное дыхание сохраняется вплоть до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц ребра принимают косое положение и дыхание детей становится грудобрюшным. В возрасте от 3 до 7 лет развивается плечевой пояс, и дыхание становится грудным (реберным). В 7-8 лет начинают проявляться половые различия в типе дыхания: у мальчиков преобладает брюшной тип дыхания, а у девочек — грудной. Заканчивается дифференцировка в 14-17 лет. Тип дыхания может меняться в зависимости от спортивной и трудовой деятельности. При диафрагмальном дыхании через легкие проходит значительно больший объем воздуха по сравнению с реберным. В результате, чтобы поддерживать нормальный минутный объем, люди с грудным дыханием вынуждены дышать чаще, в среднем на 3-5 вдохов в минуту.

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 с (у взрослых – 0, 98 – 2, 82 с), а выдох – 0, 7 – 1 с (у взрослых – от 1, 62 до 5, 75 с). Уже 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. До 8 лет частота дыханий (ЧД) у мальчиков больше, чем у девочек. К периоду полового созревания ЧД у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется в течение всей жизни. К 14 – 15-летнему возрасту ЧД приближается к величине у взрослого человека.

Частота дыхания у детей значительно больше, чем у взрослых, изменяется под влиянием различных воздействий. Она увеличивается при психическом возбуждении, небольших физических упражнениях, незначительном повышении температуры тела и среды. Объем воздуха, поступающего в легкие за один вдох характеризует глубину дыхания. Глубина дыхания постепенно увеличивается в связи с увеличением объема легких, развитием новых альвеолярных ходов и альвеол. Перед периодом полового созревания частота дыхания девочек становится больше, чем у мальчиков, и в дальнейшем это отношение сохраняется в течение всей жизни. Глубина дыхания падает с увеличением его частоты. Объем вдыхаемого воздуха у ребенка в среднем в 1 месяц жизни составляет 30 мл, в 1 год - 70 мл, в 6 лет - 156 мл, в 10 лет - 239 мл, в 14 лет - 300 мл, у взрослого – 500 мл.

У детей при физической работе дыхание изменяется своеобразно. Во время нагрузки увеличивается частота дыхательных движений и почти не меняется дыхательный объем. Такое дыхание неэкономно 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. У девочек при выполнении максимальной работы потребление кислорода меньше, чем у мальчиков, особенно в 8 – 9 лет и в 16 – 18. Мышечная работа, эмоции, повышение окружающей температуры и пищеварение учащают и углубляют дыхании. Во время сна дыхание более редкое (приблизительно на 1/5). На частоту и глубину дыхания также влияет обмен веществ. Чем скорость обмена веществ выше, тем частота дыхания больше. При стоянии частота дыхательных движений больше, чем при сидении или лежании.