Особенности детской анатомии для анестезиологов

Анатомические различия между взрослыми и младенцами многочисленны, что может в значительной степени влиять на оказание медицинской помощи последним, в особенности новорожденным. Ниже представлен обзор анатомических различий между новорожденными и взрослыми, включая общее развитие, с акцентом на развитие дыхательных путей, телосложение, терморегуляцию и доступ к сосудам.

а) Дыхательные пути. Развитие дыхательной системы начинается на 4-й неделе гестации с закладки примитивных глотки, гортани, трахеи и бронхиального зачатка. Трахея и пищевод образуются из передней кишки и затем разделяются в ходе деления эндодермы. При нарушении этого процесса формируется трахеопищеводный свищ (ТПС). При успешном разделении дыхательных путей трахеобронхиальное дерево оказывается сформированным. На 24-й неделе гестации имеются дыхательные бронхиолы и примитивные альвеолы и начинает вырабатываться сурфактант. Сурфактант требуется для адекватного газообмена в легких, поскольку он обеспечивает растяжение альвеол.

Даже с учетом того, что сурфактант может вводиться после рождения, невозможность достижения адекватного газообмена у недоношенных, родившихся до 23 нед гестации, снижает их выживаемость. Альвеолы продолжают увеличиваться в числе и размерах до 8-летнего возраста, после чего они увеличиваются только в размерах.

Имеются многочисленные различия дыхательной системы у новорожденных и взрослых. У новорожденных надгортанник и язык относительно большие. Другие различия включают более крупную голову, короткую шею, узкие носовые ходы, меньшее количество мягких тканей и высокое расположение голосовой щели у новорожденных. Все эти различия делают затруднительными вентиляцию маской и прямую ларингоскопию.

Новорожденные дышат только носом, при этом около 22% доношенных не могут дышать, если носовые ходы закрыты. У большинства младенцев компенсаторная способность дышать ртом при закупорке носовых ходов развивается к 5 мес. Относительно большой язык у новорожденных может вызывать обструкцию верхних дыхательных путей, что можно видеть при некоторых синдромах, таких как Беквита—Видемана и Дауна. Эти анатомические различия наряду с высоким потреблением кислорода могут вызывать гипоксию, которая чаще бывает более выраженной.

Анатомия дыхательных путей с возрастом меняется. Надгортанник функционирует как закрывающая занавеска для разобщения нижних дыхательных путей и пищеварительного тракта. Он располагается на уровне позвонка СIII у младенцев и более каудально на уровне позвонков CIV-V у взрослых. Форма гортани также меняется с возрастом. У младенцев перстневидный хрящ уже, чем у взрослых. Это приводит к тому, что голосовая щель имеет воронкообразную форму. С ростом ребенка диаметр перстневидного хряща увеличивается, что сопровождается формированием к 8-летнему возрасту гортани, имеющей цилиндрическую форму.

На уровне перстневидного хряща образуется полное кольцо для предотвращения сдавления. Гортань в подсвязочном пространстве является наиболее узкой частью дыхательной системы в любом возрасте.

Замедленное формирование нейромышечного тонуса надгортанных мышц может приводить к ларингомаляции с внутренним спадением надгортанных структур, в частности черпаловидно-надгортанных складок или передним спадением черпаловидных хрящей. При улучшении тонуса в течение первых двух лет жизни уменьшается и выраженность симптомов, которые зачастую полностью исчезают.

б) Телосложение. Степень различий и вариаций между новорожденными и взрослыми поразительна. Если сравнивать со взрослым, новорожденный имеет 1/21 веса, 1/9 площади поверхности тела и 1/3 его длины. Потому важно тщательно выбирать показатели, используемые для сравнения больных разных размеров. Для назначения медикаментов наиболее часто используют фактическую массу тела. Дозирование лекарственных препаратов также может основываться на идеальной или на мышечной массе тела. Большинство больных с ожирением имеют увеличенную общую, а также мышечную массу тела. Для этих больных идеальная масса тела, как было показано, является наилучшим показателем для расчета дозы, но в клинической практике это используется нечасто.

Расчет объемов жидкости и доз лекарств может быть основан на площади поверхности тела, что требует измерения как роста, так и веса. Площадь поверхности тела может быть рассчитана по формуле Мостеллера (Mosteller): площадь поверхности тела (м2) = = [рост (см) х вес (кг)/3600]|1/2.

Содержание и распределение жидкости с возрастом также меняются, при этом у детей отмечается резкое падение уровня общей воды тела и экстрацеллюлярной жидкости на протяжении первого года жизни, достигая уровня взрослых к 2 годам.

в) Объем жидкости и состав крови. Общая вода тела имеет обратную зависимость от возраста. У новорожденного содержание общей воды составляет 85% от массы тела и ее количество с возрастом постепенно уменьшается доходя до уровня взрослого (65%) к 3 годам жизни. У мальчиков этот показатель выше, чем у девочек. Жидкость в организме делится на интрацеллюлярную, которая составляет 67%, и экстрацеллюлярную, составляющую 33% общего объема. Диффузия через клеточную мембрану обеспечивает обмен между экстрацеллюлярной жидкостью и интрацеллюлярной.

Жидкость движется из области с низкой осмолярностью в область с высокой осмолярностью. Организм регулирует объем экстрацеллюлярной жидкости, изменения выделение натрия почками и контролируя почечную осмолярность изменениями приема и выделения воды.

Обычная инфузионная терапия до и после операции назначается с учетом потребностей, дооперационного дефицита и текущих потерь жидкости. Восполнение состоит из замещения невидимых потерь через кожу и легкие и объема диуреза [6]. Потребность в жидкости у младенцев больше, чем у взрослых, в связи с большим соотношением «поверхность тела/вес» и большей степенью метаболизма, а также сниженной концентрационной способностью почек. У новорожденного в первый день введение жидкости снижают из-за недостаточной функции почек, которая медленно нарастает в течение первых дней жизни.

В 1-й день жизни назначается 10% раствор декстрозы без добавления соли из расчета 80 мл/кг в сутки. Во 2-й день жизни начинается экскреция натрия почками и выведение мочи улучшается, что ведет к изменению назначаемой жидкости с включением натрия (2-3 ммоль/л натрия хлорида). Обычно он дается в 10% растворе декстрозы в соотношении 0,2:1 в общем объеме 100 мл/кг в сутки. В 3-й день жизни начинается восполнение уровня калия (1—2 ммоль/л калия хлорида) и объем жидкости увеличивается до 120 мл/кг в сутки.

Вне периода новорожденности наиболее часто используемой формулой для расчета почасового назначения жидкости в периоперационном периоде является следующая: "правило 4—2—1" для почасового расчета объема жидкости:
• 4 мл/кг в час для первых 1—10 кг веса +;
• 2 мл/кг в час на каждый килограмм из 11—20 кг +;
• 1 мл/кг в час на каждый килограмм >20 кг.

Назначаемая жидкость обычно представляет собой декстрозу, как правило, 5% раствор декстрозы, с добавлением раствора изотонического натрия хлорида в соотношении 1:0,2—0,4. Однако в операционной рутинное назначение декстрозы больше не рекомендуется. Более того, показано, что изотоническая жидкость более безопасна, чем гипотоническая, в отношении предотвращения послеоперационной гипонатриемии у детей. Именно поэтому периоперационно назначаемой жидкостью обычно является сбалансированный солевой раствор, такой как калия хлорид + кальция хлорид + магния хлорид + натрия лактат + натрия хлорид (Рингера-лактат с магнием) или 0,9% изотонический раствор натрия хлорида, за исключением больных с риском гипогликемии, таких как новорожденные, дети, получающие гипералиментацию, и дети с эндокринопатиями.

Должен быть восполнен дефицит жидкости, который может быть значительным при продолжающихся голодании, лихорадке, рвоте или диарее. Дооперационное голодание должно быть минимизировано во избежание выраженной дегидратации или гипогликемии у младенцев. Для ухода за младенцами должны быть даны специальные инструкции, чтобы их поили чистой жидкостью с прекращением за 2 ч до операции.

Потери в «третье пространство» в результате хирургической травмы, ожогов или инфекции приводят к тому, что изотоническая жидкость переходит из внеклеточного пространства в интерстициальное, что приводит к снижению объема плазмы. Эти потери могут достигать 10 мл/кг в час при внутрибрюшной операции и даже 50 мл/кг в час у недоношенных, оперируемых по поводу некротического энтероколита (НЭК). Они могут компенсироваться раствором калия хлорида + кальция хлорида + магния хлорида + натрия лактата + натрия хлорида (Рингера-лактата с магнием). Назначение жидкости должно оцениваться по клиническому ответу — достижению подходящих гемодинамических показателей и минимальному диурезу 0,5—1 мл/кг в час.

Одновременно с замещением жидкости потеря крови должна четко отслеживаться и при необходимости быстро компенсироваться. Кровопотеря первоначально замещается кристаллоидами, такими как калия хлорид + кальция хлорид + магния хлорид + натрия лактат + натрия хлорид (Рингера-лактат с магнием*), из расчета 3 мл на 1 мл кровопотери, до достижения минимально приемлемого гематокрита, после чего осуществляется трансфузия эритроцитарной массы. Факторы, которые определяют максимально допустимую кровопотерю, включают рассчитанный у больного объем циркулирующей крови (ОЦК), массу тела и исходный гематокрит. ОЦК уменьшается с возрастом (табл. 1).

Особенности детской анатомии для анестезиологов

Максимально допустимая кровопотеря может быть рассчитана по следующей формуле:

максимально допустимая кровопотеря = ОЦК х [Htcисх. - Htcниж.]:Htcисх..

г) Терморегуляция. В обычных условиях температура тела является одним из наиболее точно поддерживаемых физиологических параметров. Кожа служит оболочкой, а мышечный массив работает как буфер. Терморегуляторный механизм, включающий вазоконстрикцию, позволяет сохранить тепло тела и уменьшить теплопотерю до 50%. У взрослых дрожание является основным компонентом в этом процессе. У младенцев и новорожденных бурый жир обеспечивает иной механизм термогенеза. Бурый жир может составлять 2—6% веса тела новорожденного, он расположен в лопатке, подмышечной области, средостении, надпочечниках и почках.

Термогенез посредством бурого жира представляет собой основной терморегулирующий ответ на холодовой стресс у новорожденных и может удвоить метаболическую продукцию тепла во время холодового воздействия. Эта способность сохраняется до 2-летнего возраста.

Общая анестезия нарушает терморегуляцию, поскольку вызывает вазодилатацию по двум механизмам. Она уменьшает порог вазоконстрикции ниже внутренней температуры, ингибируя центрально опосредованную терморегуляторную констрикцию, а также напрямую вызывает периферическую вазодилатацию. Это приводит к внутреннему перераспределению тепла, так как внутренняя температура снижается с пропорциональным увеличением температуры в периферических тканях. Содержание тепла в теле остается постоянным. В течение первых нескольких часов анестезии перераспределение требует 65% общего снижения внутренней температуры.

В добавление к перераспределению тепла во время анестезии общее тепло тела теряется в результате работы четырех механизмов: радиации, кондукции, конвекции и испарения. Отдача тепла минимальна, если температура поверхности тела не отличается от окружающей, но пропорционально нарастает, если разница температур увеличивается. Радиация (излучение) — это передача тепла от одной поверхности к другой без их прямого контакта; составляет 39% потери тепла у новорожденных. Выраженность радиации совершенно не зависит от температуры окружающего воздуха. Потеря тепла, выделяемого путем радиации, может быть уменьшена согреванием комнаты и укрыванием больного.

Из-за большего соотношения площади поверхности тела к массе у младенцев потеря тепла с радиацией больше, чем у взрослых. Таким образом, повышение температуры в операционной помогает стабилизировать температуру у маленьких детей, особенно у новорожденных. Кондукция (проведение) — это прямая передача тепла путем контакта одного объекта с другим; составляет около 3% потери тепла у новорожденных. Такая потеря может быть исключена согреванием растворов для внутривенного введения и стола, а также укутыванием пациента. У младенцев меньше подкожного жира и больше указанное выше соотношение, что приводит к большей кондуктивной потере тепла, чем у взрослых.

Эвапорация (испарение) — это потеря тепла при испарении воды; обеспечивает 24% теплопотери у новорожденных. Эти потери включают значимые, такие как потоотделение, и несущественные — через кожу или хирургическую рану. Незначительные потери через кожу у взрослых минимальны, но у младенцев, особенно недоношенных, они становятся значительными, поскольку у них мало эпидермального кератина, что приводит к большей потере тепла при испарении. Эти потери можно уменьшить сохранением кожи сухой и согреванием и увлажнением газов в дыхательном контуре. Потери с испарением могут также быть существенными при хирургическом разрезе. Конвекция — это передача тепла от объекта воздуху или жидкости; составляет 34% потерь тепла у новорожденных. Конвекция удаляет тепло в окружающую среду и является причиной эффекта охлаждения при обдувании.

Конвекцию можно уменьшить применением изолирующих барьеров, таких как пластиковые пленки, для предотвращения движения воздуха вдоль кожи.

- Читать далее "Особенности анатомии детей в обеспечении проходимости дыхательных путей"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 24.10.2022

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.