兒科學(xué):第一節(jié)　小兒呼吸系統(tǒng)解剖、生理特點及其臨床意義

一、呼吸道解剖及生理功能特點

臨床上以喉部環(huán)狀軟骨下為界分為上、下呼吸道包括鼻、鼻竇、鼻淚管、鼻咽部、咽部、耳咽管、喉。下呼吸道指氣管、支氣管、毛細(xì)支氣管、肺，此外尚包括肺門、縱膈、胸膜、胸廓等。

（一)上呼吸道解剖、生理特點及臨床意義。

解剖特點：

1．鼻：嬰幼兒時期頭面部發(fā)育不足，鼻道相對短小、狹窄，初生兒幾乎無下鼻道。此后隨著面部、顱骨及上頜骨的發(fā)育，鼻道逐漸加寬增長，直至4歲左右才開始形成。嬰兒期缺少鼻毛，鼻粘膜柔嫩，極易于感染。粘膜富于血管組織，感染時粘膜充血腫脹可使鼻腔更加狹窄，甚至閉引起呼吸困難。粘膜下層缺乏海棉組織，隨著年齡增長逐漸發(fā)育，至青春發(fā)育期達(dá)高峰。因此嬰兒很少發(fā)生鼻衄，6-7歲后鼻衄較為多見。

2.鼻竇：嬰幼兒鼻竇不發(fā)達(dá)，隨著年齡的增長而逐漸發(fā)育。蝶竇生后即存在，3-5歲后方有生理功能。上頜竇2歲時出現(xiàn)，至12歲后才充分發(fā)育。額竇的炎癥在6歲以后方可見到。嬰幼兒期雖易患呼吸道感染，但不易發(fā)生鼻竇炎。

3.鼻咽部及咽部：由軟腭分隔，在嬰兒期相對狹窄、垂直，且富于集結(jié)的淋巴組織，包括鼻咽部扁桃體、舌及腭扁桃體，圍繞咽部呈環(huán)狀排列，這些淋巴組織腫脹時可引起氣道部分阻塞。腭扁桃體為最大的集結(jié)淋巴組織，早期腺體及血管組織均不發(fā)達(dá)，至1歲末隨著全身淋巴組織的發(fā)育而逐漸增大，4-10歲時發(fā)育達(dá)最高峰，至14-15歲時又逐漸退化。故扁桃體炎是在1歲以內(nèi)嬰兒少見，多發(fā)生在學(xué)齡兒童。扁桃體具有生產(chǎn)、供應(yīng)和貯存抗原反應(yīng)前驅(qū)細(xì)胞的作用，有一定防御、免疫功能，對單純性扁桃體肥大者主張勿須手術(shù)摘除，如果腺窩處有細(xì)菌隱伏形成慢性感染病灶，不易控制者，可考慮手術(shù)。

咽后壁間隙組織疏松，當(dāng)其處淋巴組織感染后可發(fā)生咽后壁膿腫，臨床多見于1歲以內(nèi)的嬰兒gydjdsj.org.cn/hushi/。

4.耳咽管：嬰兒的耳咽管寬直且短，呈水平位，上呼吸道感染時易患中耳炎。

5.鼻淚管：在嬰幼兒期比較短，開口于眼的內(nèi)眥部，瓣膜發(fā)育不全，嬰幼兒患上呼吸道感染時易侵及眼結(jié)合膜，引起眼結(jié)合膜炎。

6.喉、小兒喉部相對地較成人長，為漏斗形，富有血管及淋巴組織，易發(fā)生炎性腫脹。由于喉腔及聲門部較狹小，輕度炎癥或水腫時，容易發(fā)生呼吸困難。

生理特點：

上呼吸道具有調(diào)節(jié)吸入空氣溫、濕度和清除異物的作用，從而保護下呼吸道免受或少受微生物與有害物質(zhì)侵襲，維持正常功能。

小兒1歲后鼻、咽和喉腔粘膜具有豐富的毛細(xì)血管網(wǎng)，能使吸入的冷空氣加溫至與體溫相同（37C)并使之濕化后再進入氣管、支氣管。

（二)下呼吸道解剖及生理特點

1.氣管、支氣管：自環(huán)狀軟骨下緣起至與肺泡連接的肺泡管以上，呈樹枝狀分布。兒童氣管位置較成人稍高，新生兒氣管上端相當(dāng)于第4頸椎水平，下端分支處相當(dāng)于第3胸椎水平，隨年齡增長而逐漸下降，至12歲時氣管分支處降至第5，6胸椎水平。右側(cè)支氣管較直，似氣管的延伸。而左側(cè)支氣管則自氣管的側(cè)方分出，因此支氣管異物多見于右側(cè)支氣管。

小兒的氣管和支氣管腔相對狹窄且毛細(xì)支氣管蝗發(fā)育較氣管、支氣管、肺泡發(fā)育慢，管腔更為狹窄。6歲時支氣管直徑增加一倍，毛細(xì)支氣管及氣管約在15歲時增加一倍。軟骨柔軟、彈力纖維組織發(fā)育不良，粘膜血管豐富，粘液腺分泌不足，使纖毛運動差，不能有效地排除微生物，較易導(dǎo)致感染，使呼吸道產(chǎn)生狹窄、阻塞等癥狀。

2.肺臟：肺臟在胎兒時期已相當(dāng)發(fā)育，隨著年齡增長進一步發(fā)育。至成年時肺臟重量增加約20倍。

肺容量：新生兒為65-67ml，8歲增加7倍，12歲增加9倍，至20歲時等于新生兒的20倍。

肺泡：數(shù)量出生時約200萬個為成人8%，成人為3億個，8歲時增至1400萬個。肺泡面積生后1歲半達(dá)體表面積的2倍，3歲時達(dá)3倍，至成年達(dá)到10倍。肺泡直徑新生肺泡直徑為100μm，年長兒為100-200μm，成人為200-300μm。

肺組織的特點：彈力組織發(fā)良較差，血管組織豐富，有利于生長發(fā)育，整個肺臟含血量多而含氣量相對較少，氣體交換面積小，間質(zhì)發(fā)育旺盛。因肺泡數(shù)量少而小，肺炎時，易致粘液阻塞。間質(zhì)性炎病時易并發(fā)肺不張、肺氣腫及肺后下方墜積瘀血等。

3.肺門：由支氣管、大血管和幾組淋巴結(jié)所組成。淋巴結(jié)構(gòu)與肺部其他淋巴組織互相聯(lián)系。當(dāng)有呼吸道感染時，肺內(nèi)淋巴結(jié)易出現(xiàn)炎癥反應(yīng)。

4.胸膜：新生兒及嬰兒期胸膜腔相對寬大。壁層胸膜固定不夠堅密，易于伸展，胸膜薄且較易移動。

5.縱膈：較成人相對寬大，柔軟富于彈性。前縱膈上部包括胸腺、上腔靜脈、升主動脈弓和前縱膈淋巴結(jié)。下gydjdsj.org.cn/yishi/部包括心臟及膈神經(jīng)等。后縱膈包括氣管、支氣管、胸導(dǎo)管、降主動脈、迷走神經(jīng)、交感神經(jīng)、食道和后縱膈淋巴結(jié)等。當(dāng)胸腔積液時，使縱膈受擠壓而致氣管、心臟和大血管移位，因此引起心、血管功能障礙，甚至發(fā)生危象。嬰兒期葉間胸膜炎較為多見。

6.胸廓：嬰幼兒胸廓短小呈桶狀，肋骨呈水平位與脊柱幾成直角（如成人深呼吸狀態(tài))，胸廓的前后徑與橫徑幾乎相等。肺臟相對較大，幾乎填滿整個胸腔。心臟呈橫位，縱膈相對大，加之呼吸肌發(fā)育差，呼吸時胸廓的活動范圍小，吸氣時胸廓擴張受限制，換氣不夠充分，尤以肺的下部（脊柱內(nèi)側(cè))受限更甚，不能充分進行氣體交換。這些都使小兒呼吸在生理和病理方面經(jīng)常處于不利地位。隨著小兒年齡增大，開始站立、行走，膈肌逐漸下降，3歲以后達(dá)第5肋間。肋骨傾斜，胸廓橫經(jīng)逐漸大于后前徑逐漸接近成人。膈肌下降能增加吸入氣體的容積，增加換氣量。如膈肌收縮力弱、膈運動發(fā)生障礙（鼓腸、腹水、肝腫大等)都能使肺部換氣量減少。

生理特點：

1.清除作用：呼吸支氣管以上部位的粘膜上皮細(xì)胞具有粘膜纖毛運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，它們的清除功能對防止感染非常重要。

2.肺回縮力的特點

兒童時期回縮力與胸廓回縮力之比，較成人為小，即肺處于膨脹狀態(tài)。當(dāng)需氧量增加時，因其緩沖氣量較小，易出現(xiàn)換氣不足。

3.肺泡表面活性物質(zhì)：是覆蓋在肺泡表面的一種軟脂酰孵磷脂。具有調(diào)整肺泡表面張力大小與穩(wěn)定的肺泡內(nèi)壓力的作用。

因此保持肺泡內(nèi)壓穩(wěn)定，防止液體滲出，以免發(fā)生肺水腫和肺出血。

二、呼吸生理及肺功能特點

（一)呼吸生理特點

1.呼吸頻率：小兒代謝旺盛，其代謝水平及需氧量接近成人。由于其解剖特點，小兒肺容量（僅成人1/6)及潮氣量（潮氣量絕對值6ml/kg)均較成人為小。為適應(yīng)代謝的需要，只有采取增加呼吸頻率來得到滿足。年齡愈小，呼吸頻率愈快。其頻率隨年齡增長而遞減見表4-1。因此小兒應(yīng)付額外負(fù)擔(dān)的儲備能力差。嬰幼兒患肺炎時，其缺氧代償呼吸量的增加，最多不超過2.5倍，故易發(fā)生呼吸衷竭。

表4-1不同年齡小兒每分鐘呼吸次數(shù)平均值

2.呼吸類型：嬰幼兒胸廓活動范圍小，呼吸肌發(fā)育不全，呼吸時肺向膈肌方向上下移動，呈腹膈式呼吸。隨著年齡增長，站立行走，2歲時腹腔臟器下降，呼吸肌逐漸發(fā)育，肋骨由水平位漸成斜位，小兒出現(xiàn)胸腹式呼吸，7歲以后此種呼吸占絕大多數(shù)。胸式呼吸僅在少數(shù)9歲以上的女孩中見到。

3.呼吸調(diào)節(jié)及呼吸節(jié)律：生后數(shù)日的嬰兒呼吸調(diào)節(jié)功能差（包括神經(jīng)系統(tǒng)及化學(xué)系統(tǒng)調(diào)節(jié))，易出現(xiàn)深淺呼吸交替式呼吸節(jié)律不齊、間歇、暫停等現(xiàn)象，此與中樞神經(jīng)發(fā)育不健全，迷走神經(jīng)興奮性強有關(guān)。

（二)小兒肺功能的特點：

1.肺容量：指肺臟可容納的氣體量。測肺容量有助于了解通氣情況。

（1)潮氣量：平靜呼吸時，每次吸入氣量與出氣量相等。其值隨年齡增長而增加。不同年齡小兒潮氣量數(shù)值見表4-2。

表4-2 不同年齡小兒的潮氣量數(shù)值

（2)肺活量：深吸氣后，盡力呼出的氣量稱肺活量。它受呼吸肌強弱、氣道通暢程度及肺組織與胸廓彈性的影響，也和身材大小、性別及年齡等因素有關(guān)。故小兒肺活量的個體差異較大。正常新生兒第一次呼吸的肺活量約為10-70ml，出生后30分鐘啼哭肺活量約為50-100 ml，以后隨年齡增長而增加。（見表4-3)。

表4-3 不同年齡階段肺活量數(shù)值

(3)功能余氣量：在肺內(nèi)氣體稱為全氣量。余氣量加補呼氣量為功能余氣量，見下圖。補呼氣量變動較大。在小兒肺功能測定中，功能余氣量約占肺總?cè)萘康?0-50%，功能余氣量過大，吸入新鮮氣體被稀釋，從而可減少肺泡膜兩側(cè)氣體分壓差，影響氣體交換。功能余氣量增加，提示肺泡膨脹過度，減少時說明肺泡萎縮或陷閉。

2.肺通氣功能：在單位時間內(nèi)（1分鐘)吸入或呼出的氣量稱為通氣量，通氣量的多少與呼吸頻率和呼吸深淺幅度有關(guān)。正常嬰幼兒通氣量為3500-4000ml/min/m。CO₂排出量亦和成人相似。

圖4-1肺容量及肺活量示意圖

表4-4 正常嬰幼兒肺通氣功能

3.氣體的彌散：是指氣體（O₂和CO₂)通過肺泡毛細(xì)血管膜的過程。臨床上所謂彌散障礙是指CO₂而言，因CO₂在體液的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過O₂，其彌散能力是O₂的20倍，易于彌散。小兒的氣體總彌散量雖較成人小，但以單位肺容量計算則可與成人相似。

4.肺的順應(yīng)性：呼吸動力能通常以順應(yīng)性來表示。小兒肺順應(yīng)性及氣道阻力見表4-5。

小兒上下呼吸道感染和支氣管哮喘時使氣管粘膜肥厚、分泌物增加和支氣管痙攣而致氣道狹窄，通氣不暢，加之用力呼吸又易使氣流形成漩渦，更增加氣道阻力。使肺順應(yīng)性下降。

表 4-5 小兒肺順應(yīng)性與氣道陰力

5.血氣分析：在無心血管及血液疾病的情況下，通過血液氣體分析來檢查肺功能更為準(zhǔn)確實用。監(jiān)床上已普遍開展小兒微量動脈化血進行測定，對診斷治療均有重要意義。血氣分析項目主要是血氧飽和度（Sao₂)，二氧化碳分壓（Pcao₂)和pH值。

（1)Sao_2：是指單位血紅蛋白含氧的百分?jǐn)?shù)，正常值為95%（91-97.7%)。它反映PaO₂的水平，小兒Sao₂值與成人相差不多。在一般情況下當(dāng)Sao₂降至80%以下時，臨床上可出現(xiàn)紫紺。

（2)PaCO₂：是指液中溶解的CO₂分子所產(chǎn)生的壓力或張力正常值為35-45mmHg（平均40mmHg)。小兒的PaO₂較成人為低，這是因為嬰幼兒時期腎功能較差，酸性代謝產(chǎn)物的排出需消耗體內(nèi)較多的鈉離子，使血液HCO₃^-處于較低水平，機體為了維持pH值在正常范圍，使PaCO₂代償?shù)靥幱谳^低水平。

（3)動脈血的pH值：它代表血中氫離子濃度。小兒多用動脈化耳血測定見表4-6，pH超過正常值提示堿中毒；低于正常值提示酸中毒。若CO₂難于排出時，pH降至7．2以下，則產(chǎn)生生性呼吸性酸中毒，可干擾細(xì)胞代謝及心及腦功能。

表4－6　不同年齡小兒動脈血流氣體的正常值

*動脈化耳血測定結(jié)果

三、呼吸系統(tǒng)防衛(wèi)及免疫功能特點

呼吸膜是人體與外環(huán)境接觸最廣泛的組織。人類在正�；顒又�，每天要吸入與呼出空氣9，000～10，000升�？諝庵泻�有各種微生物、塵埃、過敏原、有毒氣體等。機體為了對抗吸入的有害物質(zhì)，呼吸道具有精密而復(fù)雜的防衛(wèi)和免疫系統(tǒng)。其防御系統(tǒng)分為非免疫性防御功能及免疫性防御功能。

（一)呼吸道非免疫性防御功能

1.呼吸道清潔功能：從氣管到終末細(xì)支氣管的粘膜上皮，復(fù)蓋著假復(fù)層柱狀纖毛上皮細(xì)胞，有清潔呼吸道的功能。以排除支氣管內(nèi)的分泌物或異物。

2.分泌功能：氣管、支氣管的粘膜下層為疏松的結(jié)締組織、內(nèi)有粘液腺，分泌粘液和漿液以保持粘膜表面濕潤，使吸入的細(xì)菌、塵埃微粒粘附于粘膜上，再經(jīng)纖毛運動和咳嗽動作將其排出。

3．保持呼吸道通暢的功能：氣管、支氣管外膜中含有馬蹄形軟骨，可作為支氣管的支架，以保持呼吸時氣道通暢。在小支氣管部位，馬蹄形軟骨逐漸分離成塊狀，在毛細(xì)支氣管部位軟骨消失。氣管和主支氣管肌成螺旋狀，收縮時毛細(xì)支氣管直徑可縮小1/4，長度縮短。肺泡肌纖維分布于肺間質(zhì)及內(nèi)壁。平滑肌收縮進管變小，長度縮短，有調(diào)節(jié)氣流的功能。

（二)呼吸道的免疫防御功能

1.非特異性免疫功能 當(dāng)病原體進入呼吸道沖破粘膜纖毛的防御，而在粘膜上生長繁殖時，呼吸道能迅速作出非特異性防御反應(yīng)。其中起重要作用者有補體系統(tǒng)、中性粒細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞等。此外溶菌酶、乳鐵蛋白、干擾素及蛋白分解抑制酶等，也是呼吸道的非特異性防御因素。中性粒細(xì)胞能吞噬細(xì)菌，并借助溶菌酶在細(xì)胞內(nèi)將細(xì)菌殺死；通過抗體調(diào)理素及補體免疫粘連反應(yīng)、使細(xì)菌易于粘附在細(xì)胞表面，進而將其吞噬殺滅。肺泡巨噬細(xì)胞直接來自骨髓，進入血液呈單核細(xì)胞，再進入肺間質(zhì)。最后到達(dá)分泌液中。它具有廣泛的功能，能排除大部分異物，如細(xì)菌、病毒、霉菌、抗原抗體復(fù)合物以及吸入的有機和無機的灰塵等，肺泡巨噬細(xì)胞還可將吞噬的抗原轉(zhuǎn)給B淋巴細(xì)胞并剌激其產(chǎn)生抗體，故與特異性免疫過程也有關(guān)系。

2.特異性的免疫功能 呼吸道的特異性免疫反應(yīng)是由抗體和免疫淋巴細(xì)胞所介導(dǎo)。經(jīng)研究證明呼吸道免疫反應(yīng)和整個機體的反應(yīng)具有相對的獨立性。產(chǎn)生抗體的場所，現(xiàn)認(rèn)為是與支氣管相關(guān)連的淋巴組織（Bronchus Associated Lymphoid Tissue，BALT)。BALT中含有產(chǎn)生IgA細(xì)胞的前體細(xì)胞，當(dāng)BALT的淋巴細(xì)胞到達(dá)支氣管腔或固有層時，即成為產(chǎn)生IgA細(xì)胞的漿細(xì)胞，參與粘膜的局部免疫反應(yīng)。在支氣管分泌液中能檢出各種免疫球蛋白。從濃度和功能上看分泌型IgA（S- IgA)是呼吸道局部抗感染的最重要的Ig。S- IgA具有凝集抗原作用，再借助于呼吸道粘液纖系統(tǒng)，可不斷地將抗原排出體外。母乳特別是初乳中含有豐富的S-IgA，堅持母乳喂養(yǎng)有助于預(yù)防呼吸道疾病。

IgG是下呼吸道的主要抗體，對吸入下呼吸道中的病原體的清除作用很重要，如果抗原進入粘膜引起粘膜炎癥反應(yīng)，血清中的IgG滲出，可加強局部IgG的合成，這是第二道屏障。

IgM大部分在血管內(nèi)，彌散到呼吸道分泌物中很少。S-IgA缺乏的人IgM含量代償?shù)卦龆�。IgM是四鏈單位以共價鍵結(jié)合的五體，其凝集和沉淀抗原的作用很強。

呼吸道的細(xì)胞免疫目前所知尚少，支氣管壁有許多淋巴組織，在抗原的剌激下，T淋巴細(xì)胞被致敏，釋放出淋巴因子，并激活吞噬細(xì)胞而引起的免疫應(yīng)答作用。

小兒從出生時開始，肺臟就能迅速清除胚胎肺內(nèi)的液體而進行正常呼吸。出生后，凡侵入氣管、支氣管、肺泡中的內(nèi)源性或外源性抗原物質(zhì)都能加以清除，保證氣體交換。這些都是由呼吸道的正常解剖生理功能和免疫功能共同完成的。小兒在不斷發(fā)育過程中，這些功能也在不斷地完善。應(yīng)當(dāng)了解這些特點。為小兒安排適當(dāng)?shù)淖o理、鍛煉、預(yù)防和治療。

四、臨床意義

由于上述生理、解剖特點故臨床表現(xiàn)出：

（一)易發(fā)生呼吸道感染（炎癥)因為：1.鼻腔小，無鼻毛對吸入空氣溫度與濕度調(diào)節(jié)功能差，粘膜柔嫩，受冷及干燥空氣剌激易于發(fā)生炎癥；2.對空氣中帶有生物的塵埃阻擋作用差，且局部免疫功能低下，S-IgA分泌少；3.纖毛運動差，炎性分泌物不易排出，上呼吸道炎癥易于下延。

（二)炎癥發(fā)生后臨床癥狀重。由于氣道腔狹窄、血管豐富，即使是上呼吸道感染所致的鼻阻，也表現(xiàn)張口呼吸、吸吮困難、拒奶、煩躁不安。毛細(xì)支氣管發(fā)育較氣管、支氣管，肺泡發(fā)育慢，下呼吸道炎癥早期即出現(xiàn)通氣障礙，表現(xiàn)氣喘、呼吸困難等嚴(yán)重癥狀。肺部感染時易發(fā)生肺氣腫或肺不張。

（三)上呼吸道感染易發(fā)生喉炎，出現(xiàn)聲音嘶啞及吸氣性呼吸困難。

（四)異物及炎癥易發(fā)生在肺右側(cè)。

（五)嬰幼兒少見鼻竇炎，上呼吸道感染時易并發(fā)眼結(jié)合膜炎及中耳炎。

（六)因小兒肺臟本身就血多氣少，肺炎時氣體交換面積小，易使血氧下降，以致多臟器受累發(fā)生心衰、呼衰、消化道功能紊亂、腸麻及中毒性腦病等。