小儿呼吸系统解剖与生理特点

解剖特点 小儿呼吸系统有人主张以支气管分叉为界，亦有主张以末梢肺泡系统分为上、下呼吸道。通常以环状软骨下端为界分为上、下呼吸道两部分。
(1) 上呼吸道：婴幼儿后鼻道狭窄，粘膜柔嫩，血管丰富，局部免疫功能低下，对病原体的抵御能力差，一旦发生炎症，后鼻道易堵塞，呼吸与吮吸均可发生困难。小儿耳咽管较宽、直、短，呈水平位，鼻咽部感染时细菌易经此。侵入而引起中耳炎。小儿咽部亦较狭小而垂直。鼻咽扁桃体于6个月前即发育，腭扁桃体则于7(4～10)岁时才发育达高峰，青春期(14～15岁)逐渐退化，故年长儿一般可有扁桃体肥大。筛窦于两岁前开始发育，上颌窦、蝶窦与额窦则于2～3岁时开始发育，6岁时增大。故婴幼儿极少见鼻窦炎。喉部随生长发育而相对向下移位，呈漏斗形，较成人狭窄. 软骨柔软。声带及粘膜柔嫩，血管丰富，若粘膜因炎症而充血水肿时，可出现声音嘶哑，犬吠样咳嗽，吸气性喘鸣，呼吸困难等症状及体征。
(2) 下呼吸道： 小儿出生后至4岁，气管与支气管各级分枝仍继续生长发育，气管也相对向下移位。气管与支气管分泌腺发育不良，纤毛运动差，清除吸入的体外异物功能不足，局部浆细胞分泌IgA量少，容易受到病原体侵袭。炎症时因管腔小，粘膜血管丰富而易充血水肿，加上软骨柔软薄弱，故常发生气道阻塞，年龄愈小，愈易发生。12～15个月以下婴儿由于小支气管与细支气管肌肉不发达，气道阻塞很少是因痉挛引起。
小儿生后，肺脏仍继续发育，至8岁肺泡数达成人水平，为新生儿肺泡数的10倍，肺容量约为新生儿的22倍。肺的上部于生后数周内向上移位于后胸壁与胸腺之间，使胸腺向前。小儿肺弹力纤维发育差，血管丰富，毛细血管与淋巴组织间隙比成人宽，间质发育旺盛，易患间质性肺炎。由于肺泡数少，含气量相对减少，而血管丰富，患肺炎时易出现青紫。小儿因细支气管管腔狭窄，分泌粘液较稠，容易发生堵塞；婴幼儿肺泡间的Kohn氏孔、肺泡与邻近毛细支气末端间的Lambert小管发育不良，因此患毛细支气管炎与肺炎时，引起肺不张者较多见。
(3) 胸廓：小儿胸廓呈桶形，肋骨水平位，平时即处于吸气位置。加上膈肌较高位，两肺相对大，呼吸时胸廓运动不充分，缺氧时，不能加深呼吸，仅能增加呼吸次数以改善肺内气体交换，但收效不大，易出现青紫。
生理特点 气道通气功能决定于生理死腔及气流阻力的大小、肺与胸廓顺应性的高低、呼吸调节机制的成熟程度以及呼吸肌的作用。生理死腔包括解剖学死腔与肺泡死腔二部。解剖学死腔指鼻、咽、喉、气管、支气管、毛细支气管的容积；肺泡死腔由血液灌注不足，不能进行气体交换的某些肺泡构成。正常健康情况下，生理死腔按毫升数计算2倍于体重的公斤数(如10kg的小儿，生理死腔相当于20ml)，占潮气量30%以下。早产儿的生理死腔超过潮气量的40%。当呼吸窘迫时生理死腔可占潮气量的70%以上。
气流阻力取决于气道口径、气流速度、气体密度及粘度。幼婴的细支气管腔小，气流阻力大，轻度粘膜肿胀即可引起严重阻塞。
肺弹性以容量/压力变化比率表示，称顺应性。肺顺应性低时，单位时间内肺通气量减少；肺顺应性高时，肺通气量增加。平静呼吸时，胸廓弹性与肺弹性相等而作用方向相反。胸廓畸形使胸廓顺应性下降。正常肺与胸廓的顺应性与年龄有关，年龄愈小顺应性亦小，婴儿容量/压力为4～6ml/cmH2O，而成人为125～190ml/cmH₂O。
呼吸调节中枢位于延脑与桥脑，受来自动脉血的CO2分压和pH、肺牵张(Hering-Breuer)反射、呼吸肌、胸廓及肢体关节体觉等刺激和大脑皮质的精神因素的影响。此外，低氧血症时可刺激主动脉体及颈动脉窦化学感受器加速呼吸次数，增加通气量。
肺呼吸运动通过膈肌、肋间肌的收缩与松弛进行调节。婴幼儿因胸廓活动范围小，呼吸肌发育不全，主要为腹膈式呼吸；年长儿呼吸肌渐发达，膈肌与腹腔器官下降，胸廓前后径与横径增大，故表现为胸腹式呼吸。小儿代谢旺盛，需氧相对多，但胸廓特点，使呼吸量受一定限制，故仅能增加呼吸频率以满足代谢的需要，年龄愈小，呼吸愈快。此外，新生儿呼吸中枢尚未成熟，正常新生儿亦可出现呼吸节律不齐。不同年龄小儿呼吸次数平均值见下表。

不同年龄小儿呼吸次数平均值

年 龄	每分钟呼吸平均次数	脉搏：呼吸
新生儿 1岁以内 1～3岁 4～7岁 8～14岁	40～50 30～40 25～30 20～25 18～20	3∶1 3～4∶1 3～4∶1 4∶1 4∶1

肺功能 机体组织代谢后产生CO₂，通过气体交换，排出体外。吸入的O2，与血红蛋白结合运送到组织内。呼吸功能和通气、肺毛细血管血流和气体弥散有关。通气量是指在一定时间内吸入与呼出的气量，其大小与呼吸频率及呼吸幅度有关。在正常静息状态，每分钟肺泡通气量约为4000ml，每分钟通过肺脏的血流量约为5000ml，二者之比值为0.8，通气/血流二者之比恒定。气体弥散量决定于肺泡表面积(1M²/kg)；肺泡内与毛细血管内O2与CO₂分压差；气体与血液间组织间隔的厚度（炎症时增厚）和气体的弥散能力。CO2弥散能力较O2弥散能力大21倍，弥散功能障碍主要影响O2的吸收。以上各项肺功能，若以单位体表面积计算，小儿并不比成人低，但小儿各种呼吸量的储备能力均较低，患呼吸系统疾病时容易发生呼吸功能不全。
肺功能测定 年长儿可用肺量计进行肺功能检查，婴幼儿机械性肺功能测定结果既不准确，又易对危重病儿造成损害，故不适用。较好方法为应用身体体积描记器测定胸廓容量，间接观察血流量变化，或进行血气分析；后者一般以动脉血（头皮小动脉）或热敷后的耳垂或手指部位采血作微量血气分析。
(1) 血pH值：由血液二氧化碳分压及HCO₃-所决定，表示血液的酸碱度。正常值为7.35～7.45，平均7.40，婴儿比成人稍高。pH超过7.45为碱血症；低于7.35为酸血症。超过7.80或低于6.80则不能存活。
(2) 动脉血氧分压(PaO₂):指血液中溶解氧所产生的张力（压力）。正常值大于85mmHg; 低氧血症轻度者55～85mmHg，中度者40～55mmHg，重度者低于40mmHg。
(3) 动脉血氧饱和度：指每100ml血液中血红蛋白和氧结合成为氧合血红蛋白的饱和度。正常值为91～97.7%，小儿与成人相近，幼儿略低。
(4) 动脉血二氧化碳分压(PaCO₂): 指血液中溶解的CO₂所产生的张力（压力）,CO₂分压值是衡量肺泡通气量的重要指标；成人正常值为35～45mmHg，婴幼儿约32mmHg，小儿PaCO₂大于42mmHg为呼吸性酸中毒，小于29mmHg为呼吸性碱中毒。
当动脉血氧分压小于60mmHg，或动脉血氧饱和度小于85%，动脉血二氧化碳分压大于50mmHg，均可认为呼吸衰竭。
此外，于小儿前臂静脉注入放射核素，作胸部通气和灌注造影，可测定呼吸单位的通气情况，为一种较实用的估计儿童肺通气与灌注的重要非创伤性检查方法。