学前儿童呼吸系统特点及保健
第三节 呼吸系统
人体在新陈代谢过程中,需要不断地消耗氧气来氧化分解营养物质,为机体提供能量,氧化分解过程中产生的二氧化碳需排出体外,这一过程需要呼吸系统来完成。所谓呼吸就是指机体吸入氧气和排出二氧化碳的过程,而呼吸是通过呼吸系统的活动来实现的。
一、呼吸系统的生理特点
呼吸系统由呼吸道和肺两部分组成,具体见图2-18。呼吸道是传送气体的管道,包括鼻、咽、喉、气管和支气管,临床上常将鼻、咽、喉合称为上呼吸道,气管和支气管合称为下呼吸道,肺是气体交换的场所。
图2-18 呼吸系统组成示意图
(一)呼吸道
1.鼻
鼻是呼吸道的入口,也是嗅觉感受器,由外鼻、鼻腔及鼻窦三部分组成,具体包括鼻腔、嗅觉感受器、鼻甲、鼻黏膜、鼻毛、鼻中隔、鼻窦等。鼻腔前部被皮肤覆盖,并长有鼻毛;鼻黏膜里有着丰富的毛细血管,而且能分泌黏液,即鼻涕。当干冷、污浊的空气进入鼻腔后,鼻毛能够阻挡灰尘、细菌的侵入,鼻黏膜能温暖、湿润冷空气,从而减少了冷空气对呼吸道和肺的刺激。鼻腔成为保护肺的第一道防线。
2.咽
咽是位于口、鼻之后的一条前后略扁的漏斗形肌性管道,由黏膜和咽肌组成,是呼吸道和消化道在上段的交界处,也是呼吸和消化的共同通道。咽部自上而下可分为鼻咽部、口咽部、喉咽部。通常所说的咽部是指口咽部,在其两侧有一对扁桃体,扁桃体受感染后极易发炎。在鼻咽部后侧上方各有一条通向中耳的小管,即咽鼓管,它们可以起到平衡中耳和外耳气压的作用,有利于鼓膜的正常振动。
3.喉
喉位于咽的下方、颈前中部,成人的喉与第4~6颈椎同高,女性略高于男性,儿童高于成人,老年人则较低。喉是气体的通道,也是发音器官。喉软骨外附着喉肌,喉腔内有黏膜覆盖。软骨是喉的支架,可以保持气体畅通。在喉部的软骨中,甲状软骨最大,其前方最突出的部分是喉结,成年男性的喉结明显。环状软骨位于甲状软骨下方,是呼吸道中唯一的环行软骨,是颈部的重要体表标志。会厌软骨形似树叶,上宽下窄,下端借韧带连于甲状软骨前角内面。会厌软骨可以遮盖喉口,当出现吞咽动作时,喉上升,会厌软骨盖住喉的入口,可防止食物误入气管。
喉腔中部的两侧壁上有两对上、下呈前后方向运动的黏膜皱襞,下方的一对称声壁,又称声带,由声带肌、声带韧带和黏膜构成。两条声带之间的空隙叫声门裂,是喉腔最狭窄的部位。声带有年龄性别上的差异。例如,成年男子的声带长而宽,所以音调较低;成年女子的声带短而窄,所以音调较高。
4.气管和支气管
气管和支气管是喉与肺之间的通气管道,由一些“C”形的气管软骨借韧带连接而成。气管软骨后方的缺口由平滑肌和结缔组织连接,使管腔敞开、气流畅通;气管的下端在胸腔内分为左右支气管。气管由16~20个气管软骨环构成,位于食管前方。气管的管腔内覆盖着纤毛黏膜上皮组织,可以分泌黏液,黏液能够黏附住空气里的灰尘和细菌,起到清洁空气的作用。当有异物进入气管后,黏膜上的纤毛不停地向咽喉方向摆动,将异物和黏液一起运送到喉部,并经咳嗽排出体外。
(二)肺
肺位于胸腔,膈的上方,纵膈两侧,左右各一:左肺分两叶,右肺分三叶。肺呈半圆锥形,质地柔软,富有弹性,表面覆有一层浆膜。肺分为实质和间质两个部分:肺间质由肺内的结缔组织、血管、淋巴管和神经等构成,肺实质由支气管和肺泡构成。左右支气管分别进入左右两肺后,在肺内形成树状分支,越分越细,最终形成肺泡管,末端附有很多肺泡。每个肺有3亿~4亿个肺泡,总面积近100平方米。肺泡是多面形囊泡,泡壁由一层上皮细胞构成,外面缠绕着毛细血管和弹性纤维。毛细血管与肺泡上皮紧贴在一起,结构很薄,有利于气体交换,是进行气体交换的主要场所。新生儿的肺呈淡红色,成人的肺由于吸进的空气中的灰尘逐渐沉积而变成深灰色。
二、呼吸系统的生理活动
(一)呼吸运动
胸腔有节律地扩大和缩小称为呼吸运动。外界气体和肺泡内气体的交换是通过呼吸运动来实现的。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。呼吸运动是由呼吸肌在神经系统的支配下进行有节律地收缩和舒张所引起的,包括肋肌的运动和膈肌的运动。成年女子的呼吸运动多以肋肌的运动为主,称为胸式呼吸;儿童和成年男子的呼吸运动多以膈肌的运动为主,称为腹式呼吸。
吸气时,肋间外肌和膈肌收缩,肋骨和胸骨向上向外移动,使胸腔的前后径和左右径增大,同时腹肌收缩,膈肌顶部稍下降,整个胸腔的容积扩大,肺也会随之扩大;当肺泡里气体的压力降到低于外界大气压时,外界气体便会进入肺泡。呼气时,肋间外肌和膈肌舒张,肋骨会随重力作用下降,膈肌顶部回升,令胸腔的容积缩小,肺借本身的弹性回缩,肺内气压升高,迫使肺泡内的气体排出体外。因此,在平静状态下,吸气是主动的,呼气是被动的。呼吸时肋骨和膈肌位置的变化见图2-19。
图2-19 呼吸时肋骨和膈肌位置的变化示意图
吸气:肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动,膈肌顶部下降→胸腔的容积扩大→外界大气压力大于肺内气压→外界气体进入肺。
呼气:肋间外肌、膈肌舒张→肋骨下降,膈肌顶部回升→胸腔的容积缩小→肺借弹性回缩,肺内气压升高→肺泡内气体排出体外。
呼吸运动在中枢神经的调节下有节奏地进行:进入肺泡的氧气,先进入血液,再进入组织;二氧化碳先从组织进入血液,再到达肺泡。呼吸运动具有随意性和自主性。呼吸的频率随年龄、性别的不同而存在差异。
(二)肺的肺活量与气体交换
1.肺活量
肺活量是指尽力吸气后,再尽最大努力所呼出的气体量。它反映了人一次呼吸中最大的通气能力,是体检中常用的检测指标。通过测量肺活量,可以判断健康人呼吸功能的强弱。肺活量在一定意义上反映了呼吸机能的潜在能力。受呼吸肌的强弱、胸廓弹性、身材、性别、年龄等因素的影响,肺活量的大小存在个体差异。例如,成年男子的肺活量为3500~4000毫升,成年女子的肺活量为2500~3500毫升。与肺的通气量相关的常用指标有:
(1)潮气量,指正常人平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量,约为500毫升。
(2)肺的每分通气量,指每分钟吸入或呼出的气体总量。公式如下:
肺的每分通气量=潮气量×呼吸频率
肺的最大通气量反映了单位时间里肺与外界的最大通气功能,肺的最大通气量越大,表明肺的功能越好。
(3)呼吸频率,指呼吸的次数,一般以每分钟呼吸的平均次数来衡量。因为儿童的肺容量小,肺泡数量少,呼吸肌收缩能力差,所以儿童的肺的每分通气量少。但因为生长发育的需要,儿童的气体代谢量大,他们需要以提高呼吸频率的方式来满足气体的需要量。年龄越小,呼吸的频率就越高。
2.气体交换
人体内的气体交换分为组织内的气体交换与肺泡内的气体交换。气体交换以气体扩散的方式进行,各种气体的扩散主要取决于各种气体分压差,气体分压差是气体交换的动力。呼吸及气体交换的过程如图2-20所示。
图2-20 呼吸及气体交换的过程图解
三、学前儿童呼吸系统的生理特点
(一)呼吸器官的特点
1.鼻腔
儿童的头、面部发育不全,鼻和鼻腔较短小,鼻腔狭窄,黏膜柔嫩,富含血管,无鼻毛,过滤空气的能力差,容易受呼吸道细菌、病毒感染。感染疾病时,鼻黏膜易充血、肿胀、流涕,使狭窄的鼻腔更加狭窄,甚至闭塞,发生呼吸困难。儿童的鼻泪管较短且直,感染易通过鼻泪管进入眼睛造成结膜炎。此外,新生儿几乎没有下鼻道,4岁左右下鼻道才会逐渐形成。
2.咽
学前儿童的耳咽管较宽、短,而且平直,鼻咽腔开口位置低,咽部感染极易沿咽鼓管侵入鼓室,引起中耳炎。
3.喉
学前儿童的喉部相对比成人的长,呈漏斗形,位置比成人高。喉部狭窄,黏膜柔嫩,血管和淋巴组织丰富,发炎时易引起呼吸困难。学前儿童的声门短而窄,声带短小而柔软薄嫩,因此声调较成人高而尖。由于儿童的神经功能发育不完全,喉部的保护性反射机能尚不完善,容易发生气管异物。
4.气管与支气管
学前儿童的气管、支气管的管腔较狭窄,管壁柔软,缺乏弹性组织,黏膜内血管丰富,黏液量分泌不足,纤毛少且运动能力差,肌肉发育不全,因而易受感染而发炎肿胀,引起呼吸困难。
5.肺
学前儿童的肺组织弹力差、血管丰富,肺间质发育旺盛、充血较多而含气量少。新生儿的肺泡约有200万个,8岁时达1400万个,成人可达3亿~4亿个。儿童肺泡的组织结构虽然与成人基本相似,但数量较少,容易被黏液堵塞,造成肺不张、肺气肿和肺瘀血等。
(二)呼吸运动的特点
成人的胸廓呈扁圆形;儿童尤其是婴幼儿的胸廓短小,呈桶形,膈肌的位置较高,呼吸肌较薄弱,肌张力差,呼吸动作多为浅表性运动,吸气时肺叶张开不充分,换气不足,呼吸量较少。儿童新陈代谢旺盛,氧气需要量与成人接近,因此只能通过提高呼吸频率来满足生理需要,年龄越小,呼吸频率越高,见表2-3。
此外,儿童的呼吸中枢发育不完善,呼吸的节律性差,深度与浅表性呼吸交替进行,年龄越小此特征越明显。
表2-3 不同年龄儿童每分钟呼吸次数的平均值
| 年龄 | 呼吸次数(次/分钟) | 年龄 | 呼吸次数(次/分钟) |
| 新生儿 | 40~50 | 4~7岁 | 20~25 |
| 1岁以内 | 30~40 | 8~10岁 | 18~20 |
| 1~3岁 | 25~30 |
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四、学前儿童呼吸系统的卫生保健
(一)培养儿童良好的卫生习惯,戒除口呼吸
良好的卫生习惯有利于保持儿童呼吸系统的健康,具体内容包括:教育儿童要用鼻子呼吸,戒除口呼吸的习惯;教会孩子用正确的方法擤鼻涕,不挖鼻孔,打喷嚏和咳嗽时应恰当处理;不要蒙头睡觉;教育孩子不要将细小物品放入口中,进食时不要哭、笑、打闹,以免发生气管异物等。此外,出现上呼吸道感染时,一定要及时治疗,避免中耳炎等并发症的发生。
(二)经常通风,保持儿童所处环境的空气新鲜
新鲜空气里病菌少且有充足的氧气,不仅可以促进儿童的新陈代谢,还可以增强他们对外界气候变化的适应能力。因此,学前儿童的生活、活动空间应经常通风换气,保持空气的流通。但应注意的是,当前大气污染问题严重,因此,空气污染严重时应适当调整通风时间。若有条件,可配备空气净化器。
(三)进行适度的体育锻炼和户外活动
研究表明,在体育锻炼的过程中,呼吸肌的运动得到加强,迫使更多的肺泡扩张,提高气体输入量和气体交换率。因此,儿童经常适度地参加体育锻炼,能够增强呼吸肌的力量,增加参与呼吸的肺泡数量,提高肺活量。户外活动可以增强儿童呼吸器官的适应能力,降低呼吸道疾病的发病率。
(四)保护声带
学前儿童的声带柔弱,容易疲劳、损伤、发炎,若声带因充血而肿胀、变厚,就会产生“哑嗓子”。儿童音域窄,唱歌时应选择一些音域窄、节律简单、音程跳动小的歌曲,应适度控制练习时间。唱歌的场所空气要新鲜,相对湿度保持在40%~60%,温度为18℃~20℃,避免尘土飞扬。儿童不宜演唱成人歌曲。应该教育孩子不要大声喊叫,尤其是当咽部有炎症时,应尽量减少发音。
知识链接
肺的呼吸
胎儿出生前,肺是没有呼吸功能的,肺里无气体,密度大于1(1.045~1.056),入水则下沉。出生后开始呼吸,肺泡内充满空气,呈海绵状,密度小于1(0.345~0.746),所以可以浮于水中。此特征也可以用于胎儿死因的司法鉴定。