专题笔谈│儿童呼吸康复隐藏的解剖与生理学特征
王家玺a，赵红梅b
中国实用儿科杂志 2024 Vol.39（8）：572-575
呼吸康复是呼吸系统疾病治疗的重要组成部分。开展儿童呼吸康复时应考虑儿童不同于成人的呼吸系统解剖与生理学特征，制定适合于儿童的康复评定和康复治疗方案。儿童特别是婴幼儿，其呼吸系统尚未发育成熟，在解剖和生理学多个方面与成人有明显的不同，在疾病甚至正常状态下，更易发生呼吸道阻塞和呼吸困难。该文主要阐述了儿童的呼吸系统解剖与生理学特征以及儿童呼吸康复治疗需要注意的一些方面，为临床开展儿童呼吸康复提供一定的参考。作者单位：中日友好医院 a 康复医学科，b 呼吸与危重症医学科，北京 100029
通信作者：赵红梅，电子信箱：3265226407@qq.com呼吸系统疾病是我国儿童的常见病、多发病。儿童不同于成人的呼吸系统解剖与生理学特征与儿童呼吸系统疾病的发生和治疗密切相关［1-2］。呼吸康复（pulmonary rehabilitation，PR）是成人呼吸系统疾病治疗的重要组成部分［3-4］，目前正探索性应用于儿童呼吸系统疾病的治疗［5-7］。儿童PR应考虑儿童的呼吸系统解剖与生理学特征，制定适合儿童的PR治疗方案。因此，本文主要阐述儿童不同于成人的呼吸系统解剖与生理学特征以及儿童PR治疗需要注意的一些方面，为临床开展儿童PR提供一定的参考。
1 儿童呼吸系统的解剖及生理学特征
1.1 胸廓 婴儿胸廓的横截面呈圆形，而成人胸廓的横截面呈椭圆形。相对于胸骨和脊柱来说，儿童的肋骨呈水平排列，而成人的肋骨呈倾斜排列［8］。其骨性胸廓多为软骨，使得胸廓更软、顺应性更高，同时，胸廓的肋间肌发育不完全使胸廓更加缺乏稳定性。儿童胸廓的这些特点使得其不能像成人一样通过扩大胸廓的横径和前后径来实现增大通气量，肺实质不能得到充分地膨胀，只能通过提高呼吸频率增大通气量，较成年人也更易发生气道闭合、阻塞和坍塌。因此，儿童在严重的肺部和气道疾病期间呼吸努力常无效［9-10］。1.2 横膈膜 儿童的横膈膜相比成人更加水平，腹上角不明显，腹部器官相对较大，这造成了其呼吸驱动力降低和肺容量改变受限。由于儿童的肋间肌尚未完成发育，横膈膜是婴儿最主要的呼吸肌。婴儿的横膈膜所含有的肌肉组织和高耐力肌肉纤维少，而且当膈肌失去正常功能时其余辅助呼吸肌无法进行有效代偿，因此当儿童因各种原因出现膈肌瘫时，呼吸困难会很快出现且难以缓解［8，11］。1.3 气道 气道即气流通道，包括鼻、咽、喉、气管和各级支气管。儿童气道以环状软骨分为上气道和下气道。婴幼儿上气道的特征是短而窄，婴儿气管的长度和直径分别是成年人的50%和36%，环状软骨环是上气道最窄的部分（成人最窄的部分在声带），分泌物阻塞气道很容易引起气管阻力增加和呼吸困难［12］。婴幼儿的舌头相对于口腔是很大的，仰卧时易引起气道阻塞［13］；鼻腔相比成年人更加狭窄；会厌位于咽上部的水平位置，非常靠近软腭，且鼻旁窦发育不完善，使得其不太容易对抗来自鼻腔的气流，因此，婴儿主要采用鼻呼吸而不是口呼吸。鼻呼吸又很容易由于鼻腔的阻塞而引起通气功增加或呼吸困难［14］。儿童下气道支气管各级分支比成人细很多，支气管腔主要由软骨支持其保持开放的状态，终末细支气管和呼吸性支气管则没有软骨，而是由其周围的结缔组织来支持，儿童气道稍有狭窄（比如，水肿时）将引起气道明显阻塞，从而对气道阻力产生很大影响；支气管壁平滑肌对支气管的收缩性和反应性起重要作用，但儿童支气管平滑肌成分较少。例如，哮喘儿童气流阻塞的位置主要发生在远端支气管，其气道的高反应性主要是由于远端气道内发生黏液堵塞及气道增厚［15-16］1.4 肺泡 妊娠第36周开始进入肺泡期，一直持续到8岁甚至更长［17］。肺泡的发育基本发生在生后，包括肺泡数量增多、表面积增大。新生儿肺泡数仅为成人的8%，新生儿肺泡总面积为2.8 m2，8岁时32 m2，8岁以后，肺泡面积增大而数量不再明显增加，成年人肺泡总面积可达到75 m2［1］。此外，肺泡的结构也在逐步成熟，如，肺泡间双毛细血管融合成单毛细血管，气血屏障变得越来越薄，最终只有几纳米厚［17］；Martin通道（支气管间连接）、Lambert通道（肺泡-支气管连接）和Kohn孔（肺泡间连接）的形成有助于侧支通气、克服远端气道阻塞，这些结构1岁或者2岁甚至更晚才可形成［12］。因此，婴幼儿较成人气体交换能力差，无侧支通气，当局部气道阻塞时，不利于其远端肺泡通气换气及气道廓清。1.5 耗氧量 新生儿的代谢率高，对氧的需求为6～7 mL/（kg·min）明显高于成人的3～4 mL/（kg·min）；其肺残气量也明显低于成人，新生儿肺泡通气量与残气量的比是5∶1，而成人为1∶1.5，因此其储氧体积相对减少。新生儿产生CO2的速度快，需要比成人更高的肺泡通气量，但是，由于其肺体积很小，只能通过增加呼吸频率来增加通气量［11］。2 呼吸模式特征
呼吸的频率、深度和节律由脑桥和延髓中枢控制，也受中枢和外周化学感受器的调节。中枢化学感受器可能受到氢离子浓度的影响，外周化学感受器主要对氧分压的变化做出反应。呼吸控制障碍在早产儿中最常见，表现为周期性呼吸（呼吸暂停持续5～10 s，然后呼吸10～15 s）和呼吸暂停发作（呼吸暂停持续20 s以上）［15，18-19］。3 通气与灌注特征
儿童与成年人肺通气与肺血流分布的位置也是有差异的。对于成年人来说肺通气与肺血流量最丰富的地方都是肺底部，此处拥有最佳的通气血流比。而对于儿童来说，优先肺通气的部分为肺最上部区域，而肺血流在肺底部最为充分，这造成通气与血流不匹配的情况出现。当出现气道阻塞塌陷时，局部通气血流比失调更加明显。由于这些生理机制的差异，儿童的体位管理需与成人的体位管理区分开。对于单侧肺损伤的小儿患者，将患侧肺置于高位，以达到体位引流增加局部通气量促进气道廓清，但此体位可能会使整个肺部通气血流比例失衡，造成低氧。因此对于儿童的体位管理和气道廓清应更多样化，而不是局限于一个体位、一个技术［8，20］。4 开展儿童呼吸康复需考虑的一些问题
成人PR治疗技术大多可用于儿童，主要包括呼吸运动训练法，胸部按压、胸壁振动、体位摆放、体位引流、气道廓清（主动循环呼吸技术、自主引流、呼气正压治疗、振荡呼气正压治疗）等物理治疗方法，有氧或抗阻运动等体力活动，心理及营养支持、PR教育等方面［5-8］。但是，开展儿童PR时成人的这些治疗方法不能直接套用，需要在多方面有进一步的考虑。本文并不对这些治疗方法做详细阐述，而是重点介绍一下儿童PR需要考虑的一些方面。
4.1 PR评估中需要考虑的特殊问题 儿童心肺功能发育不全，当缺氧发生时症状加重可能会非常迅速，PR评定在成人PR评定的基础上应注重患儿生命体征（心率、血压、血氧及呼吸频率等）及呼吸困难的评价，在生命体征稳定的情况下开展PR［8］。4.2 PR治疗中需要考虑的特殊问题 基于儿童不同于成人的呼吸系统的解剖和生理学特点，应考虑PR治疗方法的适用性。例如，缩唇呼吸、腹式呼吸等呼吸运动训练法只适用于4岁以上儿童；>3～4岁患儿可对着镜子呵气，2～3岁的患儿可鼓励其参与“吹气”游戏，例如吹风车、吹气球或激励式肺计量等游戏［5，8］。成人体位引流是将肺的患病部位高置，在重力的作用下使患病部位内部的黏液流向更靠近中心的气道，从而达到引流的作用；儿童肺患侧高置却可引起整个肺部通气血流比失衡，造成低氧，而且由于婴幼儿肺的重量较小，体位引流的效果也较小，这时应权衡利弊，考虑是否采用其他更有利的体位。儿童的体力活动应注意增加乐趣性，如瑜伽球、蹦床等［20］。4.3 应考虑PR技术对儿童实施的可行性及儿童的配合程度 有些康复治疗方法难以在儿童开展。儿童不配合的情况下就难以开展PR。不同年龄的儿童中，最不配合的是学龄前儿童，可采取分散注意力、做游戏、给予小奖励等方法获得其短时间的配合。经验丰富的儿童康复人员都具有很好的和全面地与儿童交流的策略和技巧［20］。4.4 制定个性化的PR治疗方案 不同的治疗方法可能仅适用于某些儿童的某些疾病状态。所采用的康复治疗方法在细节上应与儿童所患疾病及其严重程度、疾病的病理生理特征、患儿年龄、患儿的精神心理状态等多方面相匹配，制定适合于儿童的个性化的PR治疗方案［20］。这需要儿童康复人员具有丰富的专业知识和临床经验。此外，一些康复器械的大小也需适用于儿童。5 结语
儿童的呼吸系统尚未发育成熟，在胸壁、横膈膜、呼吸肌、气道直径、肺的体积、肺的结构等方面的解剖特点决定了其生理功能与成人有许多不同之处，主要表现为儿童的呼吸驱动力较弱、气道更狭窄、耗氧量更高，更易发生气道阻塞和呼吸困难。开展儿童PR应考虑这些解剖和生理学特点，制定与儿童所患疾病极其严重程度、疾病的病理生理特征、患儿年龄、患儿的精神心理状态等多方面相匹配的个性化的治疗方案。
（2024-05-20收稿）
