Анатомо-физиологические особенности ребенка с точки зрения анестезиолога

Анатомо-физиологические особенности ребенка с точки зрения анестезиолога Тема: Анатомо-физиологические особенности ребенка с точки зрения анестезиолога Содержание: Введение Анатомо-физиологические особенности ребенка с точки зрения анестезиолога: - Нервная система - 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 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. 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. 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. 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]. Таблица 1. Частота пульса и артериальное давление у новорожденных и грудных детей Возраст 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 Гематокрит ОЦК ОЦП ОЦЭ Мл Мл/кг мл Мл/кг мл Мл/кг 2500—3000 55 329,8 113,0 148,8 50,9 181,3 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. 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 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). 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. [GregoryG. A, 1981]. Новорожденный Взрослый Масса легких, г 50 800 4—8 18 0,05—0,1 0,2—0,3 2 4 80 Число альвеол 24 Х 106 296 106 Жизненная емкость легких мл/кг 33 52 6 7 –1 40 20 22 22 Функциональная остаточная емкость мл/кг 30 34 Альвеолярная вентиляция мл/кг в минуту 120 60 Потребление кислорода мл/кг в минуту 69 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 65—76 31—65 18— 22 Внутриклеточная вода % массы тела 35— 43 38 42 316— 465 42 7 489 (М) (% массы тела) ОЦК мл/кг 685— 1003 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]. 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 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 13 92 331 +6 Керпель-Фрониус 120— 240 10 60 120—300 300 600 Взрослый 1000—2000 500—1000 1550—3100 Ю. Е. Вельтищев (1967) тела до 10 кг 200— 500 25—40 75—300 300—840 — Взрослый 800—1200 100—200 600—1000 Уиткинсон (1974) Новорожденный 30—100 96—109 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 Взрослый Na+ Крови, ммоль/кг 41,9 Плазмы, ммоль/л 135—159 Эритроцитов, ммоль/л 16,3—23 0—0,008 16 (50—60) (150—220) К+ 34,4—44,1 453 3,5—7 4—6 150 110—140 Эритроцитов, ммоль/л 83—112 103—116 Мочи, г (ммоль/л) 20—30 30—90 Cl- Крови, ммоль/кг 47— 49,7 310 Плазмы, ммоль/л 96—108 30—50 170—210 РН Мочи, г (ммоль/л) 5,2—5,9 5,5—6,5 Осмолярность: Плазмы, ммоль/л 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 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 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. Аппараты ингаляционного наркоза — М- Медицина, 1989 6. 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.