Развитие дыхательной системы в филогенезе и онтогенезе. Возрастные особенности органов дыхания

Структура органов дыхания зависит от условий, в которых живет тот или иной организм. У животных, обитающих в воде, формируются жабры, снабженные густой сетью капилляров. У двоякодышащих рыб, кроме того, появляются воздушные (легочные) мешки. У животных, живущих на суше, имеются воздухоносные пути и легкие. Гортань, снабженная мышцами, трахея и зачатки бронхов впервые появляются у амфибий. Легкие у амфибий представляют собой удлиненные гладкостенные мешки, играющие также роль гидростатического аппарата. У рептилий развиты гортань, трахея, бронхи, в стенках которых имеются хрящи (неполные или полные кольца). В губчатых легких появляются внутрилегочные бронхи двух-трех порядков.

У млекопитающих, в связи с развитие наружного носа и костного неба, которое разделяет ротовую полость на нижнюю – ротовую и верхнюю – носовую, появляется преддверие носовой полости и собственно носовая полость. Гортань развита наиболее сложно. Она является воздухоносной трубкой, а у высших – органом голосообразования. В ней появляются надгортанник, щитовидный хрящ, образуются голосовые связки, высокодифференцированные мышцы. Трахея и бронхи имеют хрящевой скелет. Легкие разделены на доли и покрыты со всех сторон плеврой. Внутрилегочные бронхи многократно ветвятся и заканчиваются бронхиолами с альвеолами.

Гортань, трахея, бронхи – это выпячивание вентральной стенки глоточного отдела передней кишки, которое растет, будучи соединенным с глоткой. На 4-й неделе эмбриогенеза человека нижний конец этого выроста делится на два асимметричных мешочка – это закладка будущих легких. С 4-го по 6-й месяц закладываются бронхиолы, а с 6-го по 9-й – альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки. К моменту рождения ребенка ветвления бронхиального и альвеолярного дерева легких достигают 18 порядков. В постнатальном периоде количество разветвлений достигает 23 порядков.

Из энтодермы развиваются эпителий и железы гортани, трахеи, бронхиального дерева и альвеол. Мезенхима, окружающая растущие органы дыхания, преобразуется в соединительную ткань, хрящи и мускулатуру. Хрящи гортани развиваются из II-III жаберных дуг.

Из висцерального листка вентральной мезодермы – спланхноплевры, образуется висцеральная плевра и все слои кишечной стенки, кроме эпителия. Париетальный листок центральной мезодермы – саматоплевра дает начало париетальной плевре.

Слизистые оболочки дыхательных путей у детей тонкие, нежные, сухие (выделяется мало слизи), обильно кровоснабжаются, содержат много лимфатических сосудов. Они легко травмируются, защитная функция выражена слабее, чем у взрослых. Поэтому у детей часто возникают воспалительные процессы дыхательных путей, которые затрудняют носовое дыхание. Это сопровождается кислородным голоданием, т.к. насыщение крови кислородом начинается уже в носовой полости. Дыхание через рот создает еще более благоприятные условия для попадания в организм инфекции.

Верхние дыхательные пути у детей уже, чем у взрослых, а если они еще и закрыты аденоидами, полипами, избытком слизи при воспалительных процессах, то организм ребенка страдает от недостатка кислорода (особенно мозг), нарушается произношение звуков, возможно даже нарушение умственного развития. Формируется аденоидный тип лица – открытый рот, одутловатость и туповатое выражение лица.

Легкие ребенка обильно снабжены лимфатическими сосудами, что делает возможным частые воспалительные процессы. Развитие легких заканчивается к 7 годам, затем идет рост легких.

Функциональные возможности легких во многом определяются формой грудной клетки. Примерно до 6 лет она имеет конусовидную форму с почти горизонтальным расположением ребер, что затрудняет вентиляцию легких. Дыхание поверхностное. Небольшой объем грудной клетки, а, следовательно, и легких также не способствует газообмену. Однако, интенсивный рост требует достаточного поступления кислорода в клетки. Это возможно за счет высокой скорости кровотока и частоты дыхания.

Форма грудной клетки изменяется примерно к 6 годам. Она становится бочонкообразной с косым расположением ребер, что существенно влияет на вентиляцию легких и позволяет снизить частоту дыхательных движений.

Частота дыхательных движений с возрастом снижается: у новорожденных – 30-44 дыхательных движений в мин; в 5 лет – 26 дых. движ. в мин.; у подростков – 18 дых. движ. в мин.; у юношей – 16 дых. движ. в мин. Дыхание с возрастом становится более глубоким.

Для правильного развития дыхательной системы необходимы занятия физическими упражнениями, спортом. При этом развиваются дыхательные мышцы, тренируется произвольная и непроизвольная регуляция дыхания, формируется правильная осанка, увеличиваются функциональные возможности дыхательной системы, а, стало быть, оксигенация клеток и тканей, обмен веществ в них. Все это благотворно влияет на рост и развитие организма.