Возрастные изменения состава альвеолярного и выдыхаемого воздуха и процента извлечения кислорода кровью из альвеолярного воздуха

Возраст	О2	СО2
	Альвеолярный	Выдыхаемый	Процент извлечения О2	Альвеолярный	Выдыхаемый
1 мес.	17.8	18.2	3.1	2.8	2.0
6 мес.	17.3	17.9	3.6	3.0	2.2
1 год	17.2	17.8	3.7	3.0	2.4
3 года	16.8	17.7	4.1	3.6	2.8
6 лет	16.5	17.4	4.4	3.9	2.9
10 лет	16.1	17.2	4.8	4.2	3.1
14 лет	15.5	16.9	5.4	4.9	3.5
Взрослые	14.0	16.0	6.9	5.5	4.0

ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ

Транспорт кислорода.

У плода в оксигенированной крови пупочной вены напряжение О₂ составляет лишь около 30 мм рт.ст. Не­смотря на такое низкое напряжение О₂, на­сыщение гемоглобина О₂ достаточно высоко и достигает в среднем 60 % (у матери — 96 %). Это объясняется большим сродством гемоглобина плода (НЬF – foetus - плод) к кислороду по сравнению с гемоглобином взрослого (НЬА – adultus - взрослый). Содержание О₂ в артериальной крови (пупочная вена плода) значительно ниже (9—14 об.%), чем в артериальной крови взрослого (19 об.%). С незначительно меньшим содержанием О₂ поступает кровь к сердцу и мозгу. Остальные органы и ткани получают кровь с еще мень­шим содержанием О₂.

Однако все органы и ткани плода получа­ют достаточное для их развития количество О₂, что объясняется несколькими факторами:

1. Метаболические процессы в тканях плода достаточно хорошо осуществляются при более низких напряжениях О₂, так как в них анаэробные процессы (гликолиз) преоб­ладают над аэробными (окисление), более свойственными взрослому организму.

2. Кровоток в тканях плода почти в 2 раза интенсивнее, чем в тканях взрослого орга­низма, что, естественно, увеличивает достав­ку тканям кислорода даже при сниженном его содержании в крови.

3. Более полное извлечение кислорода тканями из артериальной крови — артериовенозная разница по кислороду у плода в 1,5— 2 раза больше, чем у взрослых.

4. Затраты энергии в организме плода зна­чительно снижены, так как она почти не рас­ходуется на процессы терморегуляции, пище­варения, мочеотделения. Кроме того, двига­тельная активность ограничена.

5. Несмотря на большое сродство гемогло­бина плода (НЬF) к кислороду, диссоциация оксигемоглобина в тканях плода происходит быстро и более полно.

6. Увеличена кислородная емкость крови плода до 24—26 об.% за счет большего содер­жания эритроцитов и гемоглобина. Однако насыщение гемоглобина крови плода кисло­родом в конце антенатального периода умень­шается и составляет 40—50 % своей кислород­ной емкости.

7. Мозг плода получает кровь с большим насыщением гемоглобина кислородом, чем другие органы; чисто артериальную кровь по­лучает только печень. Следует заметить, что накопление недоокисленных продуктов ведет к ацидозу.

С началом легочного дыхания насыщение гемоглобина кислородом в артериальной крови возрастает и в первые сутки после рождения достигает 98 %. Быстроте этого процесса способствует большое сродство ге­моглобина (НЬF) к кислороду. НЬF в это время еще составляет 70 %. Во второй поло­вине первого месяца жизни ребенка кисло­родная емкость крови уменьшается до 14— 15 об.% в результате разрушения эритроци­тов и уменьшения содержания гемоглобина в крови (происходит замена НЬF на НЬА). Вследствие этого развивается гипоксемия, но организм новорожденных от этого не страдает, так как устойчивость тканей, в том числе и нервной, к гипоксии у новорожден­ных выше, чем у взрослых, поскольку еще значительна роль анаэробных процессов, ус­корено кровообращение. Потребление О₂ организмом новорожденного на 1 кг массы в 2 раза больше, чем у взрослого, что обеспе­чивается более интенсивной вентиляцией легких, а также: интенсивным кровообраще­нием в легких и во всем организме ребенка.

В случае возникновения необходимости дыхания новорожденного чистым кислоро­дом следует помнить: если ребенок недоно­шенный, то длительное воздействие избытка кислорода может привести к слепоте вследст­вие образования за хрусталиком фиброзной ткани.

В грудном возрасте по мере замены НЬF на НЬА (в первые 4—5 мес.) его содержание в крови начинает увеличиваться, к концу 1-го года жизни оно равно 120 г/л; затем в течение первых лет жизни достигает нормы взрослого (140—150 г/л). Постепенно возрастает содер­жание и О₂ в крови: в возрасте 5 лет оно рав­но уже 16 мл/100 мл крови (у взрослых — до 20 мл/100 мл крови). Но ткани ребенка, как и прежде, получают О₂ в достаточном количест­ве, так как у детей больше скорость кровото­ка, кроме того существенную роль играют анаэроб­ные процессы. Однако в период полового со­зревания организм подростка менее устойчив к кислородному голоданию, чем организм взрослого человека, что, по-видимому, объяс­няется гормональной перестройкой. Вследст­вие большей скорости кровотока у детей пер­вых лет жизни меньше артериовенозная раз­ница по кислороду, так как О₂ при быстром движении крови не успевает диффундировать из капилляров в таких количествах, как у взрослых лиц.

Транспорт углекислого газа.

Диффузия СО₂ через плацентарную мембрану идет из венозной крови плода в артериальную кровь матери и осуществляется вследствие разнос­ти напряжений СО₂, в результате чего напря­жение СО₂ в артериальной крови плода ста­новится равным 35—45 мм рт.ст., а в артери­альной крови матери 25—35 мм рт.ст. Одной из причин невыравнивания напряжений СО₂ является большая толщина плацентарной мембраны. Невысокое напряжение СО₂ в крови матери (а значит, и в крови плода) объясняется гипервентиляцией беременных женщин, обусловленной, в частности, дейст­вием прогестерона на дыхательный центр.

Отсутствие выравнивания напряжений СО₂ в крови плода и матери наблюдается еще и потому, что диффузия происходит в основ­ном за счет физически растворенного СО₂ (4 об.%) и отщепления СО₂ от карбгемоглобина (5 %). Угольная кислота образуется из бикарбонатов и распадается на СО₂ и Н₂О очень медленно из-за отсутствия карбоангидразы в крови плода. Лишь к концу антена­тального периода развития активность карбоангидразы плода достигает 10 % таковой взрослых лиц. К концу беременности вслед­ствие ухудшения условий газообмена между кровью плода и матери содержание СО₂ в ве­нозной крови плода достигает 60 об.%.

Транспорт СО₂ у новорожденного осу­ществляется в основном в виде физически растворенного и связанного с гемоглобином СО₂, так как активность карбоангидразы еще низкая и составляет примерно 10—30 % ак­тивности карбоангидразы взрослых. Поэтому участие бикарбонатов в выделении СО₂ не­значительно. Уровень активности карбоан­гидразы, характерной для взрослых, у детей устанавливается к концу 1-го года жизни.