小儿呼吸系统解剖生理特点及检查方法

(一)呼吸系统的胚胎发育11呼吸系统的形态学发育从孕第五周开始,l共分为五期。①胚胎期(4~6周):i于妊娠26~28天开始。②腺期(7~16周):i由于本期的肺组织切片与腺泡相似,l故有此名。到本期末,l原始气道开始形成管腔,l此期气管与前原肠分离,l分离不全则形成气管食管瘘,l是重要的先天畸形。③成管期(17~27周):i此期支气管分支继续延长,l形成呼吸管道。毛细血管和肺的呼吸部分的生长为本期特点。④成囊期(28~35周):i末端呼吸道在此期加宽并形成柱状结构,l为肺泡小囊。⑤肺泡期(36周~生后3岁):i本期出现有完整的毛细血管结构的肺泡,l肺泡表面扩大,l这是肺泡能进行气体交换的形态学基础,l肺呼吸部分的主要发育是在生后。在五期中不同肺结构的发育见图12-1。

图12-111五期不同肺结构的发育图

(二)解剖特点11呼吸系统以环状软骨为界分为上、i下呼吸道。上呼吸道包括鼻、i鼻窦、i咽、i咽鼓管、i会厌及喉;下呼吸道包括气管、i支气管、i毛细支气管、i呼吸性毛细支气管、i肺泡管及肺泡。从气管到肺泡逐级分支成23级:i0~16级为传导区,l包括从气管到毛细支气管各级分支,l专司气体传导;17~19级为移行区,l由呼吸性毛细支气管构成,l有部分呼吸功能;20~23级为呼吸区,l由肺泡管及肺泡囊组成,l为肺的呼吸部分。呼吸系统下气道解剖分级见图12-2。

图12-211呼吸系统下气道解剖分级

1.上呼吸道11婴幼儿鼻腔较成人短,l无鼻毛,l后鼻道狭窄,l粘膜柔嫩,l血管丰富,l易于感染;发炎时,l后鼻腔易堵塞而致呼吸与吸吮困难。其粘膜与鼻窦粘膜连续,l且鼻窦口相对较大,l故急性鼻炎时易致鼻窦炎。咽鼓管较宽、i直、i短、i呈水平位,l因而鼻咽炎易波及中耳,l引起中耳炎。咽部亦较狭窄,l方向垂直。咽扁桃体至1岁末逐渐增大,l4~10岁达发育高峰,l14~15岁时逐渐退化,l故扁桃体炎婴儿少见。喉部呈漏斗状,l喉腔较窄,l声门裂相对狭窄,l软骨柔软,l粘膜娇嫩且富含血管及淋巴组织,l轻微炎症即可引起喉头狭窄。

2.下呼吸道11婴幼儿的气管、i支气管较成人狭窄;软骨柔软,l缺乏弹力组织,l支撑作用薄弱;小儿的气道壁占小气道面积的30%,l而成人仅为15%,l胎儿后期气道已有平滑肌分布;粘膜柔嫩,l血管丰富;含有丰富的粘液腺;左支气管细长,l由气管侧方伸出,l而右支气管短粗,l似气管直接延伸,l异物较易坠入右支气管。婴儿支气管壁缺乏弹力组织,l软骨柔弱,l细支气管无软骨,l呼气时受压,l可导致气体滞留,l影响气体交换。

肺泡直径在早产儿仅75μm,l新生儿、i成人分别为100μm和250~350μm。足月新生儿肺泡数仅为成人的8%。新生儿肺泡数约2500万,l而成人肺泡数约3亿(2~6亿)。肺泡面积初生时为2.8m2l8岁时32m2l至成人达75m2。因此,l儿童较成人气体交换单位少,l且肺泡小。成人肺泡间存在Kohn孔,l儿童2岁以后才出现,l故新生儿及婴儿无侧支通气。

3.胸廓11婴幼儿胸廓短、i呈桶状;肋骨水平位,l肋间肌欠发达,l不能在吸气时增加胸廓扩展。因胸部呼吸肌不发达,l主要靠膈呼吸,l而膈呈横位,l且位置较高,l见图12-3。加以胸腔较小而肺相对较大,l呼吸时胸廓活动范围小,l肺不能充分扩张、i影响通气和换气。由于婴儿胸壁柔软,l很难抵抗胸腔内负压增加所造成的胸廓塌陷,l因而肺的扩张受限制。膈肌和肋间肌中耐疲劳的肌纤维数量少,l新生儿只有25%,l3个月时亦只有40%,l容易引起呼吸衰竭。

(三)生理特点

1.呼吸频率、i节律与呼吸类型11呼吸频率快,l不同年龄小儿呼吸频率见下表。小儿呼吸中枢调节能力差,l易出现呼吸节律不齐,l甚至呼吸暂停,l尤以早产儿、i新生儿明显。婴幼儿为腹式呼吸,l呼吸肌易疲劳;学龄儿童则为胸腹式呼吸(混合式呼吸)。

图12-311成人与儿童膈肌、i肋骨的比较

2.肺活量11小,l约50~70ml/kg。按体表面积计算成人大于小儿3倍。

3.潮气量11年龄越小潮气量越小。不仅潮气量绝对值小,l按体表面积计算每平方米潮气量亦小于成人,l死腔/潮气量比值大于成人。

4.每分钟通气量11正常婴幼儿由于呼吸频率较陕,l每分钟通气量若按体表面积计算与成人相近。

5.气体弥散量11小儿肺脏小,l肺泡毛细血管总面积与总容量均较成人小,l故气体弥散量亦小。但以单位肺容积计算则与成人相近。

6.气道阻力11气道阻力与管道半径4次方成反比,l由于管径细小,l小儿气道阻力大于成人,l婴儿更甚,l在呼吸道梗阻时尤为明显,l见彩图12-4。气管管径随发育而增大,l阻力随年龄增大递减。

(四)呼吸道免疫特点11小儿呼吸道的非特异性和特异性免疫功能均较差。新生儿、i婴幼儿咳嗽反射弱,l纤毛运动功能差,l肺泡巨噬细胞功能欠佳。婴幼儿的SIgA、iIgA、iIgG和IgG亚类含量均低,l乳铁蛋白、i溶菌酶、i干扰素、i补体等的数量和活性不足,l故易患呼吸道感染。

上述特点使小儿容易发生呼吸道感染、i气道狭窄、i肺气肿、i肺不张。由于各项呼吸功能储备能力均较低,l缺氧时其代偿呼吸量最多不超过正常的2.5倍,l较易发生呼吸衰竭。

(五)检查方法

1.呼吸系统体格检查时的重要体征

(1)呼吸频率:i呼吸增快为婴儿呼吸困难的第一征象。年龄越小越明显。在呼吸系统疾病过程中出现慢或不规则的呼吸是危险的征象,l需特别引起重视。

WHO儿童急性呼吸道感染防治规划特别强调呼吸增快是肺炎的主要表现。呼吸急促指:i幼婴<2月龄,l呼吸≥60次/分;2~12月以下龄,l呼吸≥50次/分;1~5岁以下,l呼吸≥40次/分。

(2)呼吸音:i儿童特别是小婴儿胸壁薄,l容易听到呼吸音。要特别注意其强度,l可以此估计进气量的多少,l在严重气道梗阻时,l几乎听不到呼吸音,l称为闭锁肺(silent1lung),l是病情危重的征象。

(3)紫绀:i是血氧下降的重要表现,l由于毛细血管床还原血红蛋白增加所致。毛细血管内还原血红蛋白量达40~60g/L可出现紫绀。末梢性紫绀指血流较慢,l动、i静脉氧差较大部位(如肢端)的紫绀;中心性紫绀指血流较快,l动、i静脉氧差较小部位(如舌、i粘膜)的紫绀。后者更有意义。由于紫绀与还原血红蛋白量有关,l所以严重贫血时虽血氧饱和度明显下降但不一定出现紫绀。

图12-511指(趾)骨末端背侧软组织增生

(4)吸气时胸廓凹陷:i婴幼儿上呼吸道梗阻或肺实变时,l由于胸廓软弱,l用力吸气时胸腔内负压增加,l可引起胸骨上、i下及肋间凹陷,l即所谓“三凹征”,l其结果吸气时胸廓不但不能扩张,l反而下陷,l成为矛盾呼吸,l在增加呼吸肌能量消耗的同时,l并未能增加通气量。

(5)吸气喘鸣:i常伴吸气延长(I:iE=3:i1或4:i1)是上呼吸道梗阻表现。

(6)呼气呻吟:i是小婴儿下呼吸道梗阻和肺扩张不良的表现,l常见于早产儿呼吸窘迫综合征。其作用是在声门半关闭情况下,l声门远端呼气时压力增加,l有利于已萎陷的肺泡扩张。

(7)杵状指:i指(趾)骨末端背侧软组织增生,l使甲床抬高所致,l见图12-5。常见于支气管扩张、i亦可见于迁延性肺炎,l慢性哮喘等慢性肺疾患;肺外因素有青紫型先天性心脏病等。在除外肺外原因后,l杵状指可反映肺病变的进展情况。

2.血气分析11可了解氧饱和度和血液酸碱平衡状态,l为诊断治疗提供依据。小儿动脉血液气体分析正常值见下表。

3.换气功能11反映气体在肺泡和血液间的交换,l临床实用的指标有肺内分流量、i肺泡动脉氧分压差、i生理死腔。这些检查方法不需患儿合作,l在婴幼儿亦可应用。

4.肺容量测定11包括潮气量、i肺活量、i功能残气量、i残气容积、i肺总量,l5岁以上小儿渐能合作,l才可做上述较全面的肺功能检查。

最大呼气流速-容积曲线:i检查方法与深吸气后做用力肺活量相同,l但曲线描记出以流速为纵坐标,l肺容量为横坐标的图形。可显示某一点的用力呼气流速。通常以FEF50%和FEF25%表示50%和25%肺活量时的流速,l它们较FEV1.0更敏感地反映了小气道的病变。在阻塞性肺疾患早期,lFEF50%和FEF25%即下降。彩图12-6。图12-7。

5.肺脏影像学11胸部X线片是最常用的检查方法。近20年,l肺脏影像学发展迅速。CT、i磁共振成像、i核医学革新了肺脏影像学,l数字化胸部X线照射术已迅速取代了传统方法,l可迅速获得、i传送并阅读胸部放射片。

(1)磁共振成像术(MRI):iMRI特别适合于肺门及纵隔肿块或转移淋巴结的检查,l在显示肿块与肺门、i纵隔血管关系方面优于CT。利用三维成像技术可发现亚段肺叶中血管内的血栓。气管及血管的同时三维成像能非常清楚的显示小儿异常血管环对气道的压迫。

图12-711几种常见肺疾病的流速-容量曲线

(2)HRCT(高分辨率CT):i对许多肺脏疾病有无法估量的价值,l尤其对慢性肺间质病变的描述。HRCT是应用一种薄层技术(层厚1~2mm),l详细评价肺实质病变,l它能描述小至200~300μm的肺脏解剖细节,l识别直径1~2mm的气道和直径0.1~0.2mm的血管。

6.纤维支气管镜11适用于咯血或痰中带血、i慢性咳嗽、i喘鸣、i肺不张、i肺炎、i肺门增大及阴影的诊断与鉴别诊断。可钳取异物、i清除分泌物,l作肺活检及灌洗等。仿真(虚拟)支气管镜检查又称计算机断层支气管造影术可以产生非常好的气管支气管树内影像(可达4~5级支气管水平),l三维重建可清楚地显示气管及支气管的内外结构。

7.胸腔镜的应用11胸腔镜是利用带有光源的金属细管,l经胸壁切口进入胸腔,l用以观察胸膜及肺部病变。并治疗某些胸膜腔疾病。