Теоретические аспекты развития внешнего дыхания детей 4 -5 лет средствами физического воспитания

Организм ребенка дошкольного возраста обладает рядом особенностей. Одна из основных — постоянный рост и развитие всех органов и физиологических систем, совершенствование их функций [11, с. 5]. Непрерывно идущие в каждой клетке организма окислительно-восстановительные реакции нуждаются в постоянном притоке субстратов окисления (углеводов, липидов и аминокислот) и окислителя — кислорода [9, с. 143]. Для выработки энергии в мышечных клетках могут быть использованы различные субстраты, но количество доступного кислорода ограничено. В мышцах в составе оксигемоглобина содержится небольшое количество кислорода, поэтому необходим постоянный приток кислорода. Одной из центральных систем организма является функциональная система кислородного обеспечения. Состояние этой системы часто используют для оценки здоровья [5, 19, 24, 32, 39]. Весь процесс, от поступления атмосферного кислорода в легкие до проникновения его в мышечные клетки, можно разделить на три части: внешнее дыхание, транспорт газов и тканевое дыхание. В мышцах содержится гораздо меньше кислорода, чем в атмосферном воздухе, поэтому кислород движется по каскаду напряжений кислорода. Верхняя ступенька каскада характеризует содержание кислорода в атмосферном воздухе, который во время вдоха проникает в легкие. Вторая ступенька зависит от содержания кислорода в альвеолярном воздухе. Третья ступенька — содержание кислорода в артериальной крови, только что обогащенной кислородом. Четвертая ступенька — напряжение кислорода в венозной крови, которая отдала содержавшийся в ней кислород мышечной ткани. Эти четыре ступеньки, по образному сравнению В.Д. Сонькина образуют три «пролёта» или три стадии, которые отражают реальные процессы газообмена в организме[9, с. 147].

Первая стадия — нагнетание воздуха в легкие и обмен газов в легких носит название внешнего дыхания. Чем крупнее организм и чем сильнее работают дыхательные мышцы, тем большее количество воздуха проходит через легкие за каждый дыхательный цикл. В зависимости от того, связано ли расширение грудной клетки при нормальном дыхании преимущественно с поднятием ребер или уплощением диафрагмы, различают реберный (грудной) и диафрагмальный (брюшной) типы дыхания. Для действенного контроля эффективности вентиляции необходима согласованная работа межреберных мышц, мышц брюшной стенки и межреберных мышц. У некоторых недоношенных детей координация работы этих мышц нарушена. Например, сокращения межреберных мышц могут быть направлены на вдох, а диафрагмы на выдох. Часто такие нарушения регистрируют во время сна. По мере роста ребенка грудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. При этом у грудных детей наступает смешанное дыхание (грудобрюшное), причем более сильная подвижность грудной клетки наблюдаются в ее нижних отделах. В возрасте 3 – 7 лет развивается плечевой пояс. У детей начинает преобладать грудное дыхание. Интенсивное становление типа дыхания происходит в возрасте 5 – 7 лет. У девочек оно становится, как правило, грудным, а у мальчиков — брюшным. С возрастом все анатомические составляющие системы дыхания увеличиваются в размерах. Это определяет направленность функциональных возрастных изменений. Легкие растут непрерывно до 16 лет. Абсолютные размеры трахеи, бронхов и альвеол увеличиваются приблизительно пропорционально увеличению площади поверхности тела.

Изменение формы грудной клетки обусловлены движением ребер и диафрагмы. Ребра соединены подвижными сочленениями с телами и поперечными отростками позвонков. Через эти две точки фиксации проходит ось, вокруг которой могут вращаться ребра. Когда в результате сокращения мышц ребра поднимаются, размеры грудной клетки увеличиваются как в боковом, так и в переднее – заднем направлении. Если ребра опускаются, объем грудной клетки уменьшается. Следовательно, окружность грудной клетки представляет собой естественную границу тела. Причём для хорошей вентиляции легких важен диапазон изменений этой границы. Для того, чтобы оценить подвижность грудной клетки, измеряют ее окружность при максимальном вдохе и максимальном выдохе. Когда легкие расширяются вслед за движением грудной клетки, свежий воздух поступает в их газообменные отделы по системе ветвящихся трубок — бронхов и бронхиол. Чем больше экскурсия грудной клетки — разница окружности грудной клетки в положении вдоха и выдоха, тем больше атмосферного воздуха может поступить в легкие. У здоровых молодых мужчин разница между окружностью грудной клетки в положении вдоха и выдоха (экскурсия грудной клетки) составляет 7 - 10 см, а у женщин — 5 -8 см. Ограничение подвижности грудной клетки и легких может быть следствием поражением дыхательной мускулатуры и иннервирующих её нервов. При всех заболеваниях органов дыхания нарушается их функция вследствие различных причин: ограничение подвижности грудной клетки и легких, ухудшение проходимости дыхательных путей, уменьшения дыхательной поверхности легких, нарушение диффузии газов в легких и рядом других причин [5]. Часто ограничение подвижности регистрируется у детей перенесших туберкулезную интоксикацию [31].

Одной из форм нарушения дыхания является поверхностное дыхание. При нем отмечается короткий вдох, учащенное дыхание. Легкие плохо вентилируются, что приводит к недостаточному насыщению крови кислородом. Такое поверхностное дыхание часто встречается у детей младшего дошкольного возраста. Это бывает связано еще и с тем, что родители и воспитатели уделяют мало внимание формированию правильного, глубокого дыхания у детей [44].

Но только измерить окружность грудной клетки недостаточно для оценки внешнего дыхания. Диафрагма — самая важная из основных дыхательных мышц. В норме диафрагма имеет форму купола, выдающегося в грудную полость. Чем более развита диафрагма, тем более она уплощается при нервной стимуляции. В результате этого увеличивается объем грудной полости и улучшается вентиляция легких.

Суммарная величина резервного объема вдоха, дыхательного объема и резервного объема выдоха составляют жизненную емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ является одним из наиболее важных показателей системы дыхания [25]. Она является показателем подвижности легких и грудной клетки, рабочих возможностей дыхательных мышц, в том числе и диафрагмы. ЖЕЛ зависит от размеров тела, возраста, функционального состояния и двигательной подготовленности человека. ЖЕЛ закономерно возрастает как у мальчиков, так и у девочек (табл. 1).

Таблица 1.

Жизненная емкость легких у детей

Пол	Возраст (годы)
	4	5	6	7
Мальчики	1200	1200	1200	1400
Девочки	900	1000	1100	1200

В реальных условиях даже при самых высоких потребностях, предъявляемых организмом к дыхательной системе, глубина дыхания никогда не достигает максимального из возможных значений. У молодых людей ЖЕЛ можно вычислить с помощью уравнения [47, с.572]:

ЖЕЛ (л) = 2,5  длина тела (м)

ЖЕЛ используют не только для оценки возможностей внешнего дыхания, но и в качестве одного из показателей физического развития ребенка. Этот физиометрический показатель наряду с соматометрическими параметрами включён в общероссийский мониторинг физического развития и физической подготовленности.

Оценить развитие самих лёгких можно рассчитывая жизненный индекс [5]. Это важный показатель хорошего гармоничного физического развития. Этот индекс определяют отношением ЖЕЛ к массе тела.

Для диагностики вентиляционной функции лёгких у детей дошкольного возраста может быть использована звуковая проба (ЗП) — регистрация длительности максимально глубокого и продолжительного выдоха со звуком «М» как достаточно простой и информативный метод исследования [16]. Отмечено наличие корреляционной связи между показателями ЗП и жизненной емкостью лёгких детей с бронхиальной астмой — 0,52, ЗП и длиной тела — 0,38. Авторы указывают, что отставание ребёнка в росте можно отнести к факторам, углубляющим отрицательные изменения в состоянии вентиляционной функции лёгких при бронхиальной астме.

Это будет сказываться на уменьшении времени произношения звука «М» и свидетельствовать о меньших возможностях внешнего дыхания.

Вывод. У детей дошкольного возраста продолжается развитие дыхания. Происходит увеличение объема грудной клетки за счет опускания ребер. Дыхательные мышцы становится сильнее. Возрастают возможности поступления воздуха в альвеолы. Оценить развития внешнего дыхания у детей дошкольного возраста можно по показателям жизненная емкость легких и звуковая проба.