Возрастные особенности носовой полости гортани и легких
В этой части речь идет о морфологическом развитии органов дыхания: об антенатальном развитии органов дыхания, о постнатальном развитии органов дыхания, о носоглотке, о гортани, о трахее, бронхах, легких и плевре.
Морфологическое развитие органов дыхания.
Антенатальное развитие органов дыхания.
В процессе эмбрионального развития органы дыхания формируются одновременно с пищеварительной трубкой на третьей неделе жизни зародыша.
Развитие верхних дыхательных путей начинается с того, что носовые отверстия, образующиеся на переднем конце тела зародыша, открываются в первичную ротовую полость. Носовая полость развивается из верхней части ротовой путем разделения небными выростами, из которых впоследствии образуется твердое и мягкое небо.
Органы дыхания образуются из непарного мешковидного выпячивания вентральной части кишки, от которой впоследствии они отделяются. Из верхней части этого непарного выпячивания в дальнейшем формируются гортань и трахея, а его нижняя часть делится по средней линии на два мешка, из которых образуются правое и левое легкие.
С пищеварительным аппаратом органы дыхания остаются связанными только в верхней части в области глотки.
Легкие развиваются как сложная железа, в которой альвеолы являются секретирующими образованиями, а бронхи – выводными протоками.
На ранних стадиях развития все органы дыхания (гортань, трахея, бронхи и легочные мешки) сформированы только из клеток энтодермы. Позднее в эти образования проникают клетки мезенхимы. Из мезенхимы формируются хрящи и мышцы гортани, хрящи трахеи, хрящевые пластики и гладкие мышцы бронхов, а также соединительнотканная основа легких, прослойки соединительной ткани, прорастающие между дольками легкого, сосудистая система легких.
Бронхи и бронхиоли образуются из легочных мешков в конце 4-го и начале 5-го месяца внутриутробного периода развития. С 6-го месяца и до момента рождения в легких развиваются альвеолярные ходы и появляются альвеолы. В течение всего периода внутриутробного развития альвеолы представляют собой спавшиеся пузырьки с толстой стенкой. На 6-м месяце развития плода образуются наружный и внутренний листки плевры.
Легкие расправляются при первом вдохе новорожденного, во время которого альвеолы расширяются, их полости резко увеличиваются и уменьшается толщина альвеолярных стенок.
Постнатальное развитие органов дыхания.
Носовая полость у новорожденных очень невелика. Ее высота составляет 17,5 мм при длине решетчатой кости 10,5 мм и верхней челюсти 7 мм. Носовая перегородка, разделяющая нос на правую и левую части, очень низкая. Носовые раковины, идущие от наружных боковых стенок носовой полости и разделяющие носовую полость на ряд щелей (четыре носовых хода), очень толстые. В связи с этим носовые ходы узкие. Нижний носовой ход образуется к 6 месяцам и продолжает увеличиваться до 13 лет, а затем в течение жизни изменяется мало. Значительное увеличение среднего носового хода начинается с 2 лет и продолжается до 20.
У новорожденных добавочные полости носа развиты слабо: лобная и клиновидная пазухи представляют собой небольшие выпячивания слизистой оболочки. К 14 годам они достигают размеров и формы пазух взрослого человека. Больше других развита гайморова полость. Ячейки решетчатой кости у новорожденных находятся в зачаточном состоянии. Наиболее сильно они растут в первый год. Сначала они имеют круглую форму, к 3 годам становятся крупнее, к 7 годам теряют округлые очертания и число их увеличивается, к 14 годам достигают размеров ячеек взрослого.
Слезный канал у новорожденного выражен хорошо, но очень короток, его выходное отверстие лежит сравнительно близко ко дну носовой полости. Слизистая оболочка носовой полости очень нежна и богато снабжена кровеносными сосудами, причем просвет сосудов шире, чем у взрослых. Это обеспечивает лучшее согревание воздуха.
После рождения сильно растет наружная хрящевая часть носа, меняются размеры и форма носа (особенно в первые 5 лет жизни), а вместе с ним изменяется и носовая полость.
Носоглотка.
Носоглотка у новорожденного невысокая и не образует полукруглого свода, как в взрослого. Ширина носоглотки сравнительно большая. Хоаны, соединяющие полость носа с полостью рта, круглой или треугольной формы. В течение первого года жизни они растут очень быстро, к двум годам их высота увеличивается в два раза и форма их становится овальной.
Нижняя часть носоглотки (глотка) у детей относительно велика, широкая и короткая евстахиева труба располагается низко.
Заболевания верхних дыхательных путей у детей нередко осложняются воспалением среднего уха. Это связано с тем, что инфекция легко проникает в среднее ухо через широкую и короткую евстахиеву трубу.
Гортань.
Гортань у новорожденных располагается выше, чем у взрослых. Вследствие этого ребенок одновременно может дышать и глотать. Гортань в раннем возрасте имеет форму воронки, у которой фронтальный диаметр больше саггитального. С возрастом она принимает цилиндрическую форму. Гортань и голосовая цель у новорожденных узкие. Длина ее относительно велика: 1,53 см, т.е. 1/32 длины тела. Гортань растет в разные годы неравномерно. ДО 3 лет растет быстро, и в это время у мальчиков и девочек она одинакова. С 3 до 12 лет ее рост незначителен, но сильно изменяются форма хрящей, их плотность, строение слизистой оболочки и др.
Надгортанник у новорожденных располагается близко к языку, он невелик, его края загнуты внутрь так, что он имеет вид желоба. Он широкий и короткий – ширина 1 см, длина 0,5 см. Размеры надгортанника к 16 гадам увеличиваются в два раза. Надгортанник постепенно уплощается и к 10 годам у мальчиков приобретает такую же форму, как у взрослого. У женщин этот процесс заканчивается к 20 годам.
Истинные голосовые связки прикрепляются у годовалых детей спереди к щитовидному хрящу выше, чем у взрослых. У детей раннего возраста они короче абсолютно и по отношению к голосовой щели, чем в последующее время. Довольно быстро голосовые связки у мальчиков длиннее (1,65 см), чем у девочек (1,5 см). Длина голосовых связок у новорожденного 0,42-0,45 см.
Половые различия в развитии гортани до 2 лет не обнаружены. После 2-3 лет у девочек гортань отстает в росте. Еще ярче это выражено в 10-15 лет. У девочек гортань короче и меньше, чем у мальчиков. У мальчиков переднезадний диаметр гортани увеличивается с 3-5 лет и становится больше, чем у девочек. Эта закономерность сохраняется у взрослых. Половые различия гортани больше всего заметны на щитовидном хряще и голосовых связках.
Трахея.
Трахея у новорожденных и детей первых месяцев жизни имеет просвет эллипсоидной формы, который постепенно к 15-20 годам становится круглым, окружность ее увеличивается.
У новорожденных, как и у плода, трахея располагается выше, чем у взрослого. Рост трахеи осуществляется в соответствии с ростом тела. Особенно интенсивно растет трахея в первые 6 месяцев жизни и в период полового созревания – 14-16 лет. Длина трахеи к 10 годам увеличивается в 2 раза, к 25 годам – в 3 раза.
У новорожденных и грудных детей хрящевая часть трахеальных колец относительно мала, а соединительнотканная задняя стенка, наоборот, велика. Хрящевая ткань трахеи эластична и мягка, вследствие чего она легко сжимается. У детей трахея легко суживается и расширяется. С 25-летнего возраста сужение и расширение трахеи становится затруднительным, а с 60-летнего – невозможным.
Слизистая оболочка трахеи, как и носоглотки, нежна и богата кровеносными сосудами, но относительно суха вследствие недостаточного развития слизистых желез.
Бронхи.
Бронхи у детей узки, их хрящевая ткань мягка, мышечные и эластические волокна развиты слабо, слизистая оболочка содержит мало слизистых желез, богато снабжена сосудами. Рост бронхов наиболее энергичен в первый год жизни и в период полового созревания. Правый бронх является как бы продолжением трахеи, а левый отходит от трахеи под большим углом. Левый бронх у новорожденных и детей раннего возраста всегда более длинный и узкий по сравнению с правым. У подростков в связи с усиленным ростом бронхов в длину происходит уменьшение их хрящевых стенок и усиленное развитие мышечной и эластической тканей. Бронхи детей содержат гораздо меньше хрящевой ткани по сравнению со взрослыми.
Легкие.
Легкие человека разделены на доли (правое имеет три доли, а левое – две). Это деление выражено со второго месяца развития плода.
Легкие новорожденного относительно велики: масса легких у детей относится к массе тела как 1 : 43 или 1 : 59. Легкие растут непрерывно до 16 лет, но имеются периоды наиболее сильного роста: в 3 месяца и от 13 до 16 лет.
В возрастом масса легких изменяется: у новорожденного – 50 г, у годовалого ребенка – 150 г, у 12-летнего – 500 г, а у взрослого – 1 кг. Относительная масса легких уменьшается во все возрастные периоды. Объем легких значительно увеличивается в первый год жизни. У 2-3-недельного ребенка легкие занимают 2/3 объема грудной клетки. Рост легких осуществляется за счет ветвления мелких бронхов, образования альвеол и увеличения их объема: у новорожденных размер альвеол в 2 раза меньше, чем у детей 12 лет, и в 3 раза, чем у взрослых. Процесс дифференциации легких заканчивается к 7 годам.
У взрослого человека альвеола представляет собой шар с поверхностью 0,126 мм и внутренним объемом 4,14 мл. У плода в спавшихся легких альвеолы имею кругловатую или овальную форму, в легких ребенка, наполненных воздухом, они многогранной формы вследствие производимого на них давления.
В процессе развития легочного альвеолярного эпителия к моменту рождения у плода образуется сурфактант – вещество, стабилизирующее силу поверхностного натяжения легких. Оно продуцируется крупными клетками альвеолярного эпителия – гранулярными пневмоцитами. Если сурфактант не образуется, то легкие новорожденного не расправляются.
Различные отделы легких развиваются неодинаково. У новорожденного верхняя и средняя доли правого легкого почти одинакового размера, нижняя больше их. До 3 месяцев верхняя доли развивается медленнее других, в дальнейшем – одинаково с ними. Ко второму году жизни ребенка отдельные доли правого и левого легких приобретают те же размеры по отношению друг к другу, как и у взрослых. Неравномерно меняется месса легких: от момента рождения до 3 месяцев жизни правое легкое тяжелее левого. Соответственно, и объем правого легкого больше. К году объем легких ребенка равен 250-280 мл. К 16 годам он увеличивается в 20 раз по сравнению с объемом легких новорожденного.
Плевра.
Плевра новорожденного ребенка содержит много клеточных элементов и мало эластических и соединительнотканных волокон вплоть до 2-2,5 лет. Строение плевры ребенка приближается к строению взрослого к 7 годам.
Источник
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
У новорожденного полость носа низкая (высота ее 17,5 мм) и узкая. Носовые раковины относительно толстые, носовые ходы развиты слабо. Нижняя носовая раковина касается дна полости носа. Общий носовой ход остается свободным, и через него осуществляется дыхание новорожденного, хоаны низкие. К 6 месяцам высота полости носа увеличивается до 22 мм и формируется средний носовой ход, к 2 годам – нижний, после 2 лет – верхний. К 10 годам полость носа увеличивается в длину в 1,5 раза, а к 20 годам – в 2 раза по сравнению с новорожденным. Из околоносовых пазух у новорожденного имеется только верхнечелюстная, она развита слабо. Остальные пазухи начинают формироваться после рождения. Лобная пазуха появляется на втором году жизни, клиновидная – к 3 годам, ячейки решетчатой кости – к 3-6 годам. К 8-9 годам верхнечелюстная пазуха занимает почти все тело кости. Лобная пазуха к 5 годам имеет размеры горошины. Размеры клиновидной пазухи у ребенка 6-8 лет достигают 2-3 мм. Пазухи решетчатой кости в 7-летнем возрасте плотно прилежат друг к другую; к 14 годам по строению они похожи на решетчатые ячейки взрослого человека. Анатомические размеры придаточных полостей носа в различные возрастные периоды представлены в таблице 1.
Таблица 1
Анатомические размеры придаточных полостей носа в различные возрастные периоды
| Возраст, годы | Верхнечелюстная пазуха, мм | Лобные пазухи, мм | |||
| вышина | длина | Ширина | вышина | длина | ширина |
| 12-15 | |||||
| 17-18 | |||||
| взрослые | – | – | – |
Гортань располагается в передней части шеи, ниже подъязычной кости, на уровне IV-VI шейных позвонков. Впереди гортани располагаются поверхностные мышцы шеи, сзади – гортанная часть глотки. Гортань при помощи связок и мышц соединена с подъязычной костью. При глотании, разговоре, кашле гортань смещается вверх-вниз. Вверху гортань сообщается с глоткой, внизу гортань переходит в трахею. Спереди и с боков к гортани прилежит щитовидная железа.
Скелетом гортани служат хрящи, соединенные друг с другом при помощи суставов и связок. Это щитовидный, перстнещитовидный, черпаловидные хрящи и надгортанник (рис.3). Щитовидный хрящ, гиалиновый, непарный, самый крупный, состоит из двух четырехугольных пластинок, впереди соединенных под прямым углом (у мужчин) и 120 градусов (у женщин). Этот угол выступает кпереди, образуя возвышение, хорошо выраженное у мужчин (адамово яблоко).
А Б
Рис.3 . Хрящи, связки и суставы гортани:
А – вид спереди: 1 – тело подъязычной кости, 2 – зерновидный хрящ, 3 – верхний рог щитовидного хряща, 4 – пластинка щитовидного хряща, 5 – нижний рог щитовидного хряща, 6 – дуга перстневидного хряща, 7 – хрящи трахеи, 8 – кольцевые связки, 9 – перстнещитовидный сустав, 10 – перстнещитовидная связка, 11 – верхняя щитовидная вырезка, 12 – щитоподъязычная мембрана, 13 – срединная щитоподъязычная связка, 14 – латеральная щитоподъязычная связка.
Б – вид сзади: 1 – надгортанник, 2 – большой рог подъязычной кости, 3 – зерновидный хрящ, 4 – верхний рог щитовидного хряща, 5 – пластинка щитовидного хряща, 6 – черпаловидный хрящ, 7 – правый перстнечерпаловидный сустав, 8 – правый перстнещитовидный сустав, 9 – хрящи трахеи, 10 – перепончатая стенка трахеи, 11 – пластинка перстневидного хряща, 12 – левый перстнещитовидный сустав, 13 – нижний рог щитовидного хряща, 14 – левый перстнечерпаловидный сустав, 15 – мышечный отросток черпаловидного хряща, 16 – голосовой отросток черпаловидного хряща, 17 – щитонадгортанная связка, 18 – рожковидный хрящ, 19 – латеральная щитоподъязычная связка, 20 – щитоподъязычная мембрана
Книзу от щитовидного хряща располагается перстневидный хрящ, гиалиновый, непарный. Он имеет дугу и пластинку, несущую по краям суставные поверхности для соединения с правым и левым черпаловидными хрящами. В месте перехода дуги в пластинку с каждой стороны имеется суставная площадка для соединения перстневидного хряща с щитовидным. Сзади на пластинке перстневидного хряща находятся два подвижных черпаловидных хряща, над которыми лежат также парные миниатюрные рожковидные и клиновидные хрящи. Черпаловидный хрящ гиалиновый, парный, по форме похож на трехгранную пирамиду. Его основание имеет форму треугольника и образует вместе с суставной площадкой пластинки перстневидного хряща подвижный сустав. От основания черпаловидного хряща выступает вперед голосовой отросток, образованный эластическим хрящом, к которому прикрепляется голосовая связка.
Рожковидный хрящ парный, эластический, располагается на верхушке черпаловидного хряща. Клиновидный хрящ парный, эластический, располагается в толще черпалонадгортанной складки.
Вход в гортань со стороны глотки закрывает непарный, эластичный надгортанник, напоминающий листочек какого-то дерева, имеющий расширенную часть и стебелек.
Внутренняя поверхность гортани выстлана слизистой оболочкой. Полость гортани подразделяется на три отдела: верхний, средний и нижний (рис.4). Верхний отдел, суживающийся книзу до преддверных связок, называется преддверием гортани. Средний отдел находится между преддверными (ложными) складками вверху и голосовыми (истинными) складками внизу. В этом самом узком отделе гортани могут застрять предметы, попавшие в дыхательные пути. Справа и слева между преддверными и голосовыми складками имеются углубления – правый и левый желудочки гортани. Нижний отдел гортани – подголосовая полость – располагается книзу от голосовых связок. Расширяясь книзу, подголосовая полость переходит в трахею.
Голосовые складки, покрытые слизистой оболочкой, образованы голосовыми связками и голосовыми мышцами, натянутыми между щитовидным хрящом впереди и черпаловидными хрящами сзади. Узкое сагиттальное пространство между голосовыми складками носит название голосовой щели.
Рис.4. Полость гортани. Вскрыта сзади:
1 – большой рог подъязычной кости, 2 – зерновидный хрящ, 3 – щитоподъязычная мембрана, 4 – верхний рог щитовидного хряща, 5 – складка преддверия, 6 – желудочек гортани, 7 – голосовая складка, 8 – перстнечерпаловидный сустав, 9 – подголосовая полость, 10 – пластинка перстневидного хряща (частично удалена), 11 – задняя черпа-ловидная мышца, 12 – черпаловидный хрящ, 13 – рожковидный хрящ, 14 – преддверие гортани, 15 – латеральная щитоподъязычная связка, 16 – надгортанник
При спокойном дыхании ширина голосовой щели составляет 5 мм. При голосообразовании, особенно при пении, крике, голосовая щель расширяется до максимальных ее размеров – до 15 мм , при этом могут быть видны кольца трахеи вплоть до разделения ее на главные бронхи (рис. ). Длина голосовой щели (переднезадний размер) у мужчин достигает 20-24 мм, у женщин- 16-19 мм. Более низкий голос у мужчин зависит от большей, чем у женщин и детей длины голосовых связок. Натяжение голосовых связок, ширину голосовой щели во время дыхания и во время голосообразования регулируют мышцы гортани. Мышцами гортани являются голосовая и перстнещитовидная, которые натягивают голосовые связки, боковые перстнечерпаловидные (суживают голосовую щель), задние перстнечерпаловидные (расширяют голосовую щель) и другие. В формировании членораздельной речи участвуют также губы, язык, зубы, полость рта и полость носа с ее придаточными пазухами. Рассмотрим подробнее процесс голосообразования.
Голосообразовательная функция гортани – одна из главных – присуща только человеку и составляет основу второй сигнальной системы.
Систему органов дыхания при голосообразовании подразделяют на три группы: 1) органы, накапливающие воздух и обусловливающие движение его струи,- легкие, бронхи, трахея; 2) звукоизвлекающие и голосообразующие – гортань, ее голосовые складки и мышцы; 3) резонаторы звука и вместилища артикуляционных органов – надгортанные полости (рта, носа, носо-, рото- и гортаноглотки), язык, губы, мягкое нёбо и другие артикуляционные органы, а также нижние резонаторы – трахея и бронхи.
Голосовые связки- это структуры очень нежные. Напомним: 1) внутри голосовая складка содержит голосовую связку и голосовую мышцу; 2) покрыта слизистой оболочкой, выстланной многослойным плоским неороговевающим эпителием; 3) в ней практически отсутствует подслизистый слой, желез нет; 4) две голосовые связки образуют голосовую щель, в которой выделяют межперепончатую и межхрящевую части.
Голосовые складки интенсивно растут на первом году жизни и в период мутации. Примерно к 12 годам устанавливаются половые различия в длине голосовых связок. У девочек они короче, чем у мальчиков. Так, у 12-13-летних мальчиков их длина 13-14 мм, а в переходном возрасте она увеличивается на 6-8 мм и к 20 годам достигает 22-25 мм. У девочек рост голосовых связок протекает медленнее. В связи с особенностями строения голосового аппарата голоса детей по качественным показателям отличаются от голосов взрослых. По мере роста и совершенствования органов речи голоса детей изменяются по высоте, силе, тембру, т. е. претерпевают мутацию.
Слизистая оболочка гортани детей высокочувствительна к раздражителям и микробным ядам, под действием которых она быстро набухает, что приводит к изменению или временной потере голоса.
О том, как работают голосовые складки, уже давно гадали ученые, но из множества предложенных ими теорий наибольшее число сторонников было у двух. Первая из них была ведущей на протяжении нескольких десятилетий, утверждая, что голосовые складки подобны государственным флагам, вьющимся на ветру, т. е. они пассивно колеблются на выдохе, когда через их сомкнутые края под давлением проходит воздух. То есть, сторонники этой теории предполагают механическую природу, объясняющую вибрацию голосовых связок напором струи воздуха, поступающего из легких и подгортанных полостей с большой силой, сравнивают гортань с органной трубой, не учитывая свойства звучащего материала (органические и неорганические).
Другие считают, что механизм звукообразования имеет функциональную природу, т. е. нейрохронаксическую, или нейромоторную. Согласно этой теории, вибрация голосовых связок является результатом быстрых и ритмичных сокращений волокон голосовых мышц. При этом активность мышц обусловливается залпами эфферентных импульсов, поступающих из ЦНС по возвратному нерву со звуковой частотой. Следовательно, голосовые связки, ритмично сокращаясь, придают воздушной струе колебательный характер. И чем чаще колеблются голосовые связки, тем выше образующиеся звуки, которые, проходя по системе резонаторов (надгортанные полости), усиливаются, приобретая свойственную им окраску (тембр). С помощью артикуляционных органов звуки (гласные и согласные) соединяются в слоги и слова. При этом исключительная роль принадлежит коре головного мозга, ее осознанному управлению органами дыхания и артикуляции. Поясним это на примере.
Предположим, Вы собираетесь произнести определенный звук. И хотя Вы не очень задумывались над этим, Ваша нервная система (точнее, некоторые центры головного мозга) заранее «оценивает» частоту желаемого Вами звука и начинает посылать импульсы к мышцам гортани именно с этой частотой. А они, ритмично сокращаясь, придают воздушной струе колебательный характер. Количество колебательных движений, совершаемых в секунду, определяет высоту голоса, а это напрямую зависит от длины голосовых связок: чем они короче, тем больше количество их колебаний в секунду и тем, стало быть, выше голос, и наоборот. Для примера скажем, что мужские певческие голоса подразделяют на тенор, баритон и бас. Так, у тенора длина связок 15-17 мм, число колебаний 122580 в секунду. У баса (перед глазами появляется образ Федора Ивановича Шаляпина) – соответственно 22-25 мм и 81-325 колебаний/сек. Баритон, разумеется, имеет промежуточное положение (18-21 мм и 96- 426 колебаний/сек). Следует указать, что у людей, которым приходится много петь или говорить, могут быть профессиональные заболевания из-за чрезмерного перенапряжения голосовых складок. В связи с этим голосовые складки бусовидно утолщаются по краю («узелки певцов»).
Голосовой аппарат человека, как указано выше, состоит из легких, гортани с голосовыми связками, глоточной, ротовой и носовой полости. Голосовые связки являются звукопроизводящими частями голосового аппарата. При спокойном дыхании они вялы и между ними образуется широкая щель для свободного прохождения воздуха. При разговоре голосовые связки напрягаются и приближаются друг к другу так, что между ними остается лишь узкий промежуток, так называемая голосовая щель . Когда воздух, выдыхаемый легкими, проходит через эту щель, голосовые связки приходят в колебание, причем частота колебаний может изменяться в зависимости от степени напряжения связок, впрочем, в довольно узких границах. Звуковые волны, образующиеся в голосовой щели, весьма сложны и представляют собой наложение большого числа всевозможных тонов. Ротовая и носовая полости играют роль резонаторов. Изменяя форму этих полостей путем соответствующего расположения языка, зубов и губ, мы можем усиливать по желанию отдельные тоны звуковой волны, идущей из голосовой щели, и произносить тот или иной звук (рис. 5).
Голосовые связки с различно установленными резонансными полостями рта и глотки наиболее сильно колеблются при произношении гласных звуков. При образовании согласных звуков мягкое небо, кончик языка и губы приходят в самостоятельные колебания на различных участках. Эти колебания или сами по себе, или в соединении со смесью звуков, производимых голосовыми связками, образуют согласные звуки человеческой речи. Для речи человека достаточно 4-6 тонов октавы. При пении диапазон значительно шире. Частотный диапазон голоса представлен в таблице 2.
Таблица 2
Частотный диапазон различных голосов
| голоса | Частотный диапазон голоса, Гц |
| Мужские: бас | 80-350 |
| Баритон | 100-400 |
| Тенор | 130-500 |
| Женские: контральто | 170-780 |
| Меццо-сопрано | 200-900 |
| Сопрано | 250-1000 |
| Колоратурное сопрано | 260-1300 |
Источник