Анатомо-физиологические особенности ребенка с точки зрения анестезиолога
Реферат
Тема:
Анатомо-физиологические особенности ребенка с точки зрения анестезиолога
Содержание:
Введение
Анатомо-физиологические
особенности ребенка с точки зрения анестезиолога:
-
Нервная система
-
Система кровообращения
-
Система дыхания.
-
Водно-электролитный обмен и КОС
-
Другие особенности метаболизма
-
Теплорегуляция
Список
литературы
Введение
В педиатрической практике анестезия
осуществляется по общим принципам анестезиологии. Основная задача - защита
больного от операционной травмы и обеспечение оптимальных условий для
проведения хирургических вмешательств. Очевидно, что выполнение этой задачи
обеспечивается достижением различных компонентов анестезии. Методы и
технические приемы, позволяющие осуществить эти принципы, могут различаться,
что связано главным образом с анатомо-физиологическими особенностями ребенка.
Наиболее четко эта специфика проявляется при анестезии новорожденных и детей
раннего возраста.
Особенности анестезии в педиатрической практике
реализуются на основании общего принципа - каждому больному своя анестезия.
Речь, естественно, идет не об особом виде анестезии, анестетика и т.п. Важно
правильно определить необходимые компоненты анестезии в каждом конкретном
случае. Так, для новорожденных детей не столь важны угнетение сознания и
снижение психического восприятия. В то же время особое значение для них имеет
обеспечение таких компонентов анестезии, как поддержание адекватного
газообмена, гемодинамики, аналгезии, температурного режима. У детей дошкольною
и школьного возраста в дополнение к указанному особое внимание следует обратить
на щажение психики. Ребенку трудно объяснить необходимость оперативного
вмешательства, и он ни при каких обстоятельствах «не должен присутствовать на
собственной операции», т.е. любые операции и манипуляции должны проводиться под
общей анестезией (Михельсон В.А., 1985].
Совершенно очевидно, что детский анестезиолог
должен хорошо знать анатомо-физиологические особенности ребенка и быть
квалифицированным педиатром. Эти знания необходимы для оценки основных жизненно
важных функций, их коррекции и поддержания перед операцией, в процессе
анестезии и в стадии пробуждения
Анатомо-физиологические
особенности ребенка с точки зрения анестезиолога
Анатомо-физиологические особенности детского
организма являются основным фактором, определяющим специфику
анестезиологической защиты ребенка. Эти особенности и отличия от взрослых
больных наиболее выражены у новорожденных и детей раннего возраста.
Новорожденный и, особенно, недоношенный ребенок, страдающий тем или иным
заболеванием, с точки зрения анестезиолога представляет собой пациента с очень
высокой степенью риска. Объясняется это многими причинами.
Само рождение ребенка является физиологическим
стрессом, во время которого резко меняются механизмы функционирования
кровообращения, газообмена, энергетического обмена и выделения. В первые месяцы
жизни, а иногда и дольше ряд жизненно важных систем морфологически и
функционально еще недостаточно развиты. Наблюдается несоответствие в темпах
созревания различных систем («дисфункция созревания»), например высокое
потребление кислорода и недостаточно созревшая система дыхания или чрезмерная
теплоотдача в связи с относительно большой поверхностью тела и недостаточная
теплопродукция из-за небольшой мышечной массы и т.п.
На отдельных этапах (1, 2, 3-й день жизни, 1-я
неделя и т.д.) новорожденный по-разному реагирует на вредные воздействия, а
также на методы интенсивного лечения. Лабильность ответных реакций, легкая
ранимость тканей значительно быстрее, чем у взрослых, приводят к травме, отеку,
кровоизлияниям и нарушению жизненно важных функций. Лабильность и незрелость
ЦНС, малая масса тела и, соответственно, незначительные энергетические запасы
предрасполагают к тому, что под воздействием различных факторов, в том числе интенсивной
терапии, новорожденный гораздо быстрее взрослого переходит из одного
критического состояния в другое. Так, «небольшие» неточности в инфузионной
терапии на фоне дегидратации могут быстро привести к гипергидратации,
неадекватная оксигенотерапия при гипоксемии опасна возникновением гипероксии и
т.д. Важно отметить, что многие нормальные константы жизнедеятельности ребенка
раннего возраста изучены менее точно, чем у взрослого человека. Определение
ряда электрофизиологических, биохимических и других показателей у маленьких
пациентов более сложно, опасно, трудновыполнимо, а иногда и невозможно. Это
затрудняет как диагностику, так и коррекцию различных нарушений.
Существует также ряд анатомо-физиологических
особенностей, важных для анестезиолога, и у детей других возрастных групп.
Нервная система
Головной мозг новорожденного ребенка
относительно массы тела гораздо больше, чем у взрослого, за счет повышенной
гидрофильности и значительно большею содержания жидкости. Извилины коры
головного мозга плохо выражены и дифференцированы, дифференцировка нервных
волокон происходит в 3 года, а полностью заканчиваемся к 8 годам. У таких
пациентов недостaточно
развиты ретикулярная формация и другие подкорковые отделы, а также
гематоэнцефалический барьер. Учитывая эти особенности, анестезиологу следует
помнить о том, что у детей раннего возраста значительно больше вероятность и
опасность возникновения генерализованной судорожной реакции в ответ на
раздражители: гипотермию и гипертермию, болевой фактор, гипергидрагацию и дегидратацию,
некоторые анестетики и другие препараты. Гидрофильность тканей и повышенная
проницаемость гематоэнцефалического барьера предрасполагают к отеку и набуханию
мозга при гипергидрагации.
Незрелость вегетативной нервной системы
проявляется отсутствием адекватного контроля, а следовательно, и стабилизации
кровообращения, дыхания, мышечного тонуса, теплорегуляции.
Анестезиологу следует помнить, что
морфофункциональные особенности МНС выражаются в упрямстве у детей 2-3 лет,
негативизме у детей более старшего возраста, повышенной стыдливости у девочек.
Система кровообращения
В процессе рождения и в 1-е сутки жизни
кровообращение ребенка претерпевает резкие изменения. У плода оксигенированная
кровь из плаценты поступает через пупочные вены в нижнюю полую вену, затем в
правое предсердие и через овальное отверстие в левое предсердие, желудочек и
аорту. С первым вдохом и расправлением легкого резко снижается сопротивление
легочных сосудов и возрастает легочный кровоток, увеличивается давление в левом
предсердии. Через 10-15 ч это приводит к функциональному закрытию овального
отверстия, анатомическое же закрытие его происходит через 2-3 нед, после чего
устанавливается нормальный тип кровообращения. Однако под влиянием гипоксемии,
гиперкапнии и ацидоза на этом переходном этапе возникает вазоконстрикция
легочных сосудов и происходит шунтирование через артериальный проток и овальное
отверстие, что усугубляет гипоксемию.
Такая ситуация может возникнуть при болезни
гиалиновых мембран, диафрагмальной грыже. Применение бета-адреноблокаторов,
ингаляции кислорода в высоких концентрациях могут в определенной степени
нивелировать это осложнение [Михельсон В А. и др , 1980].
Относительно большая емкость капиллярного русла
и недостаточно совершенная регуляция сосудистого тонуса обусловливают
значительные колебания артериального давления и частоты пульса (табл. 1).
Таблица 1. Частота пульса и
артериальное давление у новорожденных и грудных детей
Возраст
|
Частота
пульса в минуту
|
Артериальное
давление, мм pт. Ст.
|
|
|
сиcтолическое
|
Диаcтолическое
|
Новорожденный
|
130-180
|
65-80
|
15-45
|
1
нед
|
115-140
|
70-
80
|
40-
45
|
1
мес
|
110-130
|
75-80
|
45-50
|
1
год
|
100-110
|
85-40
|
50-55
|
У новорожденного скорость кровотока примерно в 2
раза выше, чем у взрослого, что связано с повышенным потреблением кислорода и
более высоким обменом Увеличен также относительный ОЦК В табл.2 приведены
показатели ОЦК (по данным Г.М. Савельевой).
Таблица 2. ОЦК и его компоненты в
зависимости от массы тела здоровых новорожденных
Масса
тела
|
Гематокрит
|
ОЦК
|
ОЦП
|
ОЦЭ
|
|
|
Мл
|
Мл/кг
|
мл
|
Мл/кг
|
мл
|
Мл/кг
|
2500-3000
|
55
|
329,8
|
113,0
|
148,8
|
50,9
|
61,6
|
3005-3500
|
53
|
327,0
|
98,4
|
148,9
|
46,6
|
171
8
|
51 7
|
3505-4000
|
52
|
366,5
|
96,2
|
175,6
|
61,1
|
190,6
|
60,1
|
4005-4500
|
56
|
498,6
|
94,9
|
171,7
|
40,8
|
226,9
|
54
0
|
Примечание. ОЦП объем циркулирующей плазмы ОЦЭ -
объем циркулирующих эритроцитов.
Более половины циркулирующей крови у
новорожденного находится в венозном русле, значительная часть в легких и сердце
и лишь 5% в капиллярах, в связи с чем при централизации кровообращения очень
быстро наступают нарушение микроциркуляции, тканевая гипоксия и ацидоз. На это
следует обращать особое внимание у детей с кишечной непроходимостью,
перитонитом, септическим состоянием, когда имеет место гиповолемия. У детей
раннего возраста отмечается более высокое содержание гемоглобина.
Физиологически это необходимо для обеспечения более эффективного транспорта
кислорода. Однако более высокий гематокрит и наличие фетального гемоглобина
приводят к гемоконцентрации и ухудшению реологических свойств крови, поэтому в
предоперационном периоде часто необходимо проводить гемодилюцию.
Система дыхания
У детей раннего возраста система дыхания еще
менее стабильна и развита, чем кровообращение. Любые вредные воздействия
быстрее всего оказывают отрицательное влияние на газообмен Верхние дыхательные
пути, начиная от полости носа, очень узкие, слизистые оболочки их чрезмерно
васкуляризованы и склонны к отеку Просвет трахеи также относительно узок,
слизистая оболочка ее рыхлая, хорошо васкуляризована. В связи с этим у детей
раннего возраста резко возрастает опасность отека и обструкции верхних
дыхательных путей. Увеличение толщины слизистой оболочки трахеи новорожденного
ребенка на 1 мм уменьшает просвет трахеи на 75%. Язык и надгортанник
относительно больших размеров, гортань расположена высоко, что, по мнению
некоторых анестезиологов, усложняет технику интубации трахеи.
Следует помнить, что у маленьких детей правый
главный бронх короткий, относительно широкий и отходит под небольшим углом от
трахеи. Эндотрахеальная трубка легко «проскакивает» в этот бронх.
Горизонтальное расположение ребер у новорожденного и высокое стояние диафрагмы
резко ограничивают возможность увеличения ДО. Минутная вентиляция может
повыситься лишь за счет ЧД. Но увеличение ее более чем до 60 в минуту связано с
резким увеличением работы дыхания и быстро приводит к декомпенсации.
Легкие у детей раннего возраста содержат много
соединительной ткани, более плотны. Многие альвеолы еще полностью не
расправлены, оболочка их более полнокровна. Все это в сочетании с узостью
дыхательных путей приводит к значительному увеличению работы дыхания, особенно
при нарушении проходимости дыхательных путей. У новорожденных и, особенно,
недоношенных детей часто наблюдаются уменьшение количества сурфактанта и
снижение активности этой системы. Это приводит к коллапсу легких (табл. 3).
Как видно из приведенного краткого обзора,
организм ребенка раннего возраста, обеспечивая необходимый высокий уровень
газообмена, не обладает достаточными адаптационными возможностями, поэтому
патологические воздействия без своевременной защиты и коррекции очень быстро
приводят к серьезным нарушениям гомеостаза. Необходимо также подчеркнуть, что
изменения в системе дыхания приводят к нарушениям таких недыхательных функций
легкого, как барьерная роль (фильтрация и метаболизм фибрина, деформированных
клеток), тромбопластина и снижение фибринолитической активности крови,
образование гепарина и др. [Gregory
G.A,
1981].
Таблица 3. Некоторые показатели
функции легких у новорожденного и взрослого
Показател1
|
Новорожденный
|
Взрослый
|
Масса
легких, г
|
50
|
800
|
Диаметр
трахеи мм
|
4-8
|
18
|
Диаметр
альвеол мм
|
0,05-0,1
|
0,2-0,3
|
Общая
альвеолярная поверхность м2
|
4
|
80
|
Число
альвеол
|
24
Х 106
|
296
106
|
Жизненная
емкость легких мл/кг
|
33
|
52
|
Дыхательный
объем мл/кг
|
6
|
7
|
Частота
дыхания мин -1
|
40
|
20
|
Мертвое
пространство мл/кг
|
22
|
22
|
Функциональная
остаточная емкость мл/кг
|
30
|
34
|
Альвеолярная
вентиляция мл/кг в минуту
|
120
|
60
|
Потребление
кислорода мл/кг в минуту
|
33
|
Растяжимость
легких л/см вод ст
|
0004
|
0015
|
Аэродинамическое
сопротивление дыхательных путей см вод ст /л с
|
40
|
20
|
Водно-электролитный обмен и КОС
Одной из особенностей водно-электролитного
обмена у детей раннего возраста является значительная вариабельность его в
различные периоды и даже дни. Это связано с ежедневным изменением массы тела,
структурными изменениями клеток и тканей, активностью и т.п. Общее количество
воды в организме новорожденного составляет 75- 80%, а у недоношенных до 85%
массы тела. Количество внеклеточной жидкости на единицу массы тела в 2 раза
выше, чем у взрослого. В первые несколько дней после рождения масса тела
ребенка уменьшается (физиологическая потеря), что связывают с недостаточным
поступлением жидкости и повышенным катаболизмом после родового стресса (табл.
4, 5)
Таблица 4. Показатели водного обмена
и компонентов циркулирующей крови новорожденных и взрослых
Показатель
обмена
|
Новорожденный
|
Взрослый
|
Вода
% массы тела
|
65-76
|
58-
62
|
Внеклеточная
вода % массы тела
|
31-65
|
18-
22
|
Внутриклеточная
вода % массы тела
|
35-
43
|
38
42
|
Объем
циркулирующей плазмы, мл/кг
|
316-
465
|
42
7 489 (М)
|
(%
массы тела)
|
(4,
7)
|
406
43 1 (Ж)
|
ОЦК
мл/кг
|
685-
1003
|
75
80 (М)
|
|
|
65
77 (Ж)
|
Потеря плазменного объема жидкости приводит к
гемоконцентрации гематокрит увеличивается до 65-70% на фоне повышения
содержания гемоглобина. Эти же механизмы могут вызывать повышение вязкости
крови, гиперкалиемию, а также резкое уменьшение выделения мочи в первые дни
жизни ребенка [Исаков Ю.Ф. и др., 1985].
В табл. 6 приведено содержание электролитов в
первые дни жизни по данным различных авторов.
Таблица 5. Суточные потери жидкости
у детей и взрослых по данным различных авторов
Автор,
год публикации
|
|
|
Потеря
жидкости мл
|
|
|
Обследуемый
|
Объем
полученного молока, мл
|
через
почки
|
через
кишечник
|
через
легкие и кожу
|
Всего
|
Колебания
массы тела, г
|
А.Ф.
Тур (1963)
|
Новорожденный
|
|
|
|
|
|
|
|
1-й
день жизни
|
10
|
48
|
51
|
98
|
197
|
-187
|
|
2
и »
|
91
|
53
|
26
|
79
|
158
|
-67
|
|
3
и »
|
247
|
172
|
3
|
85
|
260
|
-
13
|
|
4
и »
|
337
|
226
|
92
|
331
|
+6
|
Керпель-Фрониус
(1964)
|
Новорожденный
|
|
120-
240
|
10
60
|
120-300
|
300
600
|
|
|
Взрослый
|
|
1000-2000
|
50-100
|
500-1000
|
1550-3100
|
|
Ю.Е.
Вельтищев (1967)
|
Ребенок
с массой тела до 10 кг
|
|
200-
500
|
25-40
|
75-300
|
300-840
|
-
|
|
Взрослый
|
|
800-1200
|
100-200
|
600-1000
|
1500-2400
|
|
Уиткинсон
(1974)
|
Новорожденный
|
|
30-100
|
96-109
|
|
126-209
|
|
Большинство исследователей считают, что в первые
дни жизни у ребенка имеется тенденция к метаболическому ацидозу и дыхательному
алкалозу. Но на 7-10 и день показатели КОС приближаются к нормальным.
Форсированное проведение ИВЛ у этих пациентов может быстро привести к дыхательному
алкалозу. Быстрая коррекция гиповолемии способствует возникновению ацидоза Это
объясняется тем, что при резком увеличении ОЦК и объема экстра-целлюлярной
жидкости изменяется соотношение бикарбоната и угольной кислоты (уменьшение
содержания бикарбоната) и соответственно рН сдвигается в кислою сторону.
Tаблица 6. Содержание электролитов и
осмоляльность биологических жидкостей
Показатель
|
Новорожденный
|
Взрослый
|
Na+
|
Крови,
ммоль/кг
|
70-82,5
|
41,9
|
|
Плазмы,
ммоль/л
|
130-150
|
135-159
|
|
Эритроцитов,
ммоль/л
|
12,5-19
|
16,3-23
|
|
Мочи,
г (ммоль/л)
|
0-0,008
|
16
|
|
|
(50-60)
|
(150-220)
|
К+
|
|
|
|
|
Крови,
ммоль/кг
|
34,4-44,1
|
453
|
|
Плазмы,
ммоль/л
|
3,5-7
|
4-6
|
|
Внутриклеточной
жидкости, ммоль/л
|
150
|
110-140
|
|
Эритроцитов,
ммоль/л
|
83-112
|
103-116
|
|
Мочи,
г (ммоль/л)
|
20-30
|
30-90
|
|
|
|
|
Крови,
ммоль/кг
|
47-
49,7
|
310
|
|
Плазмы,
ммоль/л
|
99-124
|
96-108
|
|
Мочи,
г (ммоль/л)
|
30-50
|
170-210
|
РН
|
Мочи,
г (ммоль/л)
|
5,2-5,9
|
5,5-6,5
|
Осмолярность:
|
|
|
|
Плазмы,
ммоль/л
|
200-295
|
310
|
|
Мочи,
г (ммоль/л)
|
100-800
|
1200-1400
|
Плотность
мочи, г/мл
|
1,001-1,020
|
1,017-1,025
|
Другие особенности метаболизма
Анестезиологу важно знать, что в первые дни
после рождения у ребенка преобладают катаболические процессы. Потребление жира
на единицу массы тела у новорожденных примерно в 7 раз, а у детей до 6 лет - в
4 раза выше, чем у взрослых. В раннем возрасте отмечается высокая толерантность
к жиру, и при парентеральном питании дети лучше взрослых утилизируют жировые
эмульсии. У новорожденного ребенка запасы гликогена значительно меньше, чем у
взрослого, и при полном голодании могут быть полностью израсходованы.
Очевидно, этим объясняется «физиологическая»
гипогликемия.
Теплорегуляция
Поддержание нормальной температуры тела у детей
раннего возраста является одной из важных задач детского анестезиолога. Изменение
температуры тела новорожденного, особенно недоношенного, в сторону как
гипотермии, так и гипертермии быстро вызывает резкие нарушения
жизнедеятельности, а иногда смерть. Снижение температуры на 0,5-0,7 °С приводит
к нарушению отдачи тканям кислорода, ухудшению микроциркуляции, сладжингу и
метаболическому ацидозу. При этом угнетается сердечная деятельность: снижаются
сердечный выброс и частота сердечных сокращений, возникают аритмии вплоть до
фибрилляции желудочков. В процессе анестезии такая гипотермия приводит к
торможению гидролиза анестетиков и мышечных релаксантов, поскольку снижается
ферментная функция печени. У детей, перенесших гипотермическую реакцию во время
анестезии, наблюдаются замедленное пробуждение, угнетение рефлексов, а
летальность среди недоношенных и новорожденных более высока.
Повышение температуры свыше 39,5 °С также
чрезвычайно опасно для детей раннего возраста. Гипертермия снижает артериальное
давление, вызывает тахикардию и аритмию, судорожную реакцию и отек мозга. У
детей раннего возраста резкие нарушения температурной реакции гораздо опаснее и
возникают значительно чаще, чем у взрослых. Объясняется это морфологическими и
физиологическими особенностями этих пациентов, которые прежде всего заключаются
в резком несоответствии процессов теплопродукции и теплоотдачи. Поверхность
тела новорожденного на 1 кг массы тела в 3 раза больше, чем у взрослого,
поэтому теплоотдача излучением (с поверхности тела) значительно больше, а
относительная величина массы мышц, обеспечивающих теплопродукцию, значительно
меньше.
Подкожная жировая клетчатка небольшой толщины,
поэтому плохо сохраняет тепло, создаваемое мышцами и работой внутренних
органов. Относительно большая перспирация также усиливает теплоотдачу.
Существенную роль в процессе терморегуляции играет коричневая жировая ткань,
располагающаяся в межлопаточной области, обволакивающая крупные сосуды в
области ворот почек, печени, паховых и подмышечных областях. Эта ткань снабжена
специальными терморецепторами и при необходимости сохраняет тепло либо
усиливает теплоотдачу. У детей раннего возраста эти механизмы еще не развиты.
Таким образом, физиологические реакции детей
раннего возраста не могут полностью обеспечить адекватную теплорегуляцию и
температура тела у них в значительной степени зависит от внешней среды. Это
обстоятельство накладывает на анестезиолога большую ответственность за
поддержание у них нормальной терморегуляции.
Прежде всего, у новорожденных и детей раннего
возраста в предоперационном периоде, непосредственно перед операцией, в процессе
анестезии и в ближайшем послеоперационном периоде должна проводиться тщательная
термометрия. Лучше делать это с помощью мониторов и одного - двух ректальных
датчиков. Температура в операционном зале должна быть 26-28 °С. Обычно
новорожденных оперируют на столах с подогревом, а различные манипуляции также
производят на специальных реанимационных обогреваемых столах. Целесообразно
обеспечить вдыхание подогретой до 28-30°С и увлажненной газонаркотической
смеси. Переливаемые внутривенно растворы должны быть подогреты до 32-35 °С.
Резкая гипертермическая реакция также крайне
опасна, а в процессе анестезии она может усилиться. Повышение температуры, если
это не связано с характером заболевания, по поводу которого проводится
оперативное вмешательство, является противопоказанием к операции. При
значительном повышении температуры тела во время анестезии в послеоперационном
периоде следует применять физические методы охлаждения: раздевание ребенка,
охлаждение тела вентилятором, обкладывание влажными холодными пеленками,
сосудами со льдом, промывание желудка или прямой кишки охлажденными до 5-6 °С
растворами, внутривенное введение растворов аналогичной температуры. Хороший
эффект дает внутривенное или внутримышечное введение 50% раствора анальгина в
дозе 0,1 мл на 1 г жизни ребенка, аминазина (1 - 1,5 мг/кг), дроперидола.
Гипертермическую реакцию не следует
отождествлять с синдромом злокачественной, или «бледной», гипертермии.
Список
литературы
1. Исаков
Ю.Ф., Михельсон В.А., Штатов М.К. Инфузионная терапия
и парентеральное питание в детской хирургии - М.: Медицина, 1985
2. Михельсон
В.A,
Костин Э.Д., Цыпин Л.Е. Анестезия и реанимация
новорожденных Л. -Медицина, 1980.
3. Михельсон
В.А Детская
анестезиология и реаниматология - М : Медицина, 1985
4. Михельсон
В.А., Георгиу Н.Д., Попова Т.Г. Кетаминовый
наркоз у детей Кишинев-Штиинца. -1987
5. Трушин
А.И., Юревич В.М. Аппараты ингаляционного наркоза - М-
Медицина, 1989
6. Beasley
J. М.,
Jones E F A guide to paediatric anaesthesia.
London: Blackwell Sci., 1980
7. Gregori
Y A Respiratory failure in the child-
New York: Churchill Livmgstone, 1981
8. Proceedings
of the Second European Congress of
Paediatric Anaesthesia.- Rotterdam, 1989.
9. Vaster
M, Maxwell S. Y. Pediatric regional
anesthesia//Anesthesiology.- 1989 - Vol
70 N 2 - P.
324 338.