КЛИНИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ НОСА И ОКОЛОНОСОВЫХ ПАЗУХ
Нос
и его околоносовые пазухи, являясь верхним отделом
дыхательных путей, играют важную роль во взаимодействии организма
с внешней средой, выполняя при этом целый ряд взаимосвязанных
физиологических функций. Выделяют следующие функции носа: 1)дыхательную,
2)защитную, 3)резонаторную
(речевую) и 4)обонятельную. Кроме того,
нос, как важный элемент формирования
единого ансамбля лица, наделен и косметической функцией, или, по
В. И. Воячеку, функцией благообразия лица.
Дыхательная функция является
основной, и ее нарушение
сказывается на функциональном состоянии других органов и систем.
Рефлексы со слизистой оболочки носа играют важную роль в регуляции
и поддержании нормальной жизнедеятельности всего организма в
целом. Выключение носового дыхания или наличие в полости носа и
околоносовых пазухах патологических процессов может обусловить
развитие разнообразных патологических состояний.
В
норме струя воздуха, входящая в нос, образует выпуклую
кверху дугу с крутым изгибов в переднем отделе полости носа и
относительно пологим спуском к хоанам. Поднимаясь вертикально к
переднему концу средней носовой раковины, она делится на два
потока, один из которых направляется к носоглотке по среднему
носовому ходу, а другой - по верхней поверхности
средней носовой
раковины. У верхнего края хоан эти потоки
соединяются (рис. 2.2.1,а).
Вдыхаемый поток воздуха обтекает носовые раковины и проходит
более медиально, ближе к перегородке носа. При вдохе, рассекаясь
нависающими у хоан задними концами носовых раковин, он
распределяется латерально. Благодаря этому при выдохе часть воздуха
попадает в обонятельную щель, а также в околоносовые пазухи,
обеспечивая их вентиляцию увлажненным, согретым и очищенным
воздухом (Сагалович Б.М.,1967).
Степень
крутизны воздушной струи в полости носа связывают с
величиной угла, образуемого верхней губой и свободной частью
перегородки носа в области его преддверия (Ундриц В.Ф., 1941).
Поэтому чем более этот угол приближается к острому, тем круче
воздушная струя. Наоборот, при приближении упомянутого угла к
тупому - путь воздушного потока образует
более пологую дугу в
носовой полости.
На
формирование потока вдыхаемого воздуха большое влияние
оказывают искривление перегородки носа и состояние носовых
раковин. Нормальное, вертикальное направление вдыхаемого воздуха
существенно нарушается, прежде всего, при искривлении перегородки
носа в верхних и средних ее отделах, что следует учитывать при
проведении корригирующей септум-операции.
Деформация
и увеличение в размерах носовых раковин (ложная
или истинная гипертрофия) могут вызвать не только избыточную
турбулентность воздушной струи, но и полное прекращение носового
дыхания.
Удаление
носовых раковин, в т.ч. и недостаточно обоснованная
чрезмерная конхотомия, также приводит не только к развитию
атрофических процессов, в полости носа, но и к значительному
нарушению носового дыхания. Так, при отсутствии нижней носовой
раковины большая часть воздушной струи, отделяясь от основного
потока у переднего конца средней носовой раковины, совершает
турбулентные завихрения в направлении дна носовой полости и только
затем вновь смешивается с основным потоком, с которым и достигает
хоан (рис. 2.2.1,б). Удаление одной
средней носовой раковины
сопровождается меньшими изменениями при прохождении воздуха в
полости носа. Однако при одновременном удалении средней и нижней
носовых раковин возникает значительное нарушение хода дыхательного потока. В
этом случае только небольшая часть основного потока
направляется дугообразно кверху. Основная же масса вдыхаемого
воздуха проходит по дну полости носа, образуя значительные
завихрения (рис. 2.2.1,в). Нелишне
добавить, что в описанных вариантах
пациенты при дыхании постоянно испытывает чувство дискомфорта.
Защитная функция носа
осуществляется различными
механизмами и заключается в согревании, увлажнении, очистке
(обеспыливании) воздуха от аэрозольных примесей и обеззараживании
его от болезнетворных микроорганизмов. Большое значение в осуществлении
защитной функции носа играют рефлекторные реакции,
возникающие в ответ на раздражение слизистой оболочки вдыхаемыми
газообразными веществами и
аэрозольными примесями и
проявляющиеся в остановке дыхания, чихании и слезотечении.
Защитные рефлексы остановки носового дыхания и чихания в ответ на
попадание в полость носа вредных газов были подробно изучены в
конце 20-х годов K.Л.Хиловым. Результаты
исследований,
определившие механизмы этих рефлексов носа, не потеряли
акгуальности и в настоящее время.
Защитные
рефлексы остановки дыхания при вдыхании воздуха,
содержащего вредные для жизни химические вещества (0В,
хлороформ, эфир, толуол и др.), осуществляются по K.Л.Хилову
следующим образом: наступает
раздражение чувствительных
окончаний тройничного нерва, по афферентному волокну раздражение
передается к промежуточному нейрону, находящемуся в продолговатом
мозге, и далее происходит переключение импульса на центры
диафрагмального и двигательных нервов, ведающих сокращением
грудной клетки и брюшного пресса. Пo этим
центробежным путям
первичное раздражение тройничного нерва и вызывает остановку
дыхания. Такой путь рефлекса подтверждается следующим
экспериментом. Кролику вводится в трахею трахеотомическая канюля,
выше ее вставляется изогнутая под углом стеклянная трубка, которая,
пройдя гортань и ротовую часть глотки, фиксируется в носоглоточном
пространстве, ротовое отверстие животного зашивается шелковой
лигатурой и заклеивается ватой,
пропитанной коллодием,
носоглоточная канюля соединяется с мехами посредством резиновой
трубки, трахеотомическая - с капсулой
Марея, писчее перо которой
соприкасается с лентой кимографа. Ниже пера устанавливается отметка
времени и показатель начала и конца опыта. К мордочке животного
прикладывается стаканчик с ватой, пропитанной толуолом (рис. 2.2.2). При
раздвигании мехов воздух, насыщенный парами толуола, поступает
только в носовую полость. При этом наступает остановка дыхания.
Этот рефлекс не удается подучить после перерезки гассерова узла,
что подтверждает ведущее значение тройничного нерва в дуге
защитного рефлекса.
При
наличии в воздухе опасных для жизни химических веществ,
помимо изменения дыхания, наступает также нарушение сердечно-
сосудистой деятельности, выражающееся в подъеме артериального
давления и изменении сердечного ритма. Однако этот рефлекс не является результатом
прямого действия химического вещества на
слизистую оболочки носа, а обусловливается изменением дыхания, в
частности, замедлением ритма или остановкой его. Доказательством
этого служит òo, что на курарезированных
животных, а также при
искусственном ритмичном дыхании вредные химические вещества уже
не оказывают влияния на сердечно-сосудистую деятельность.
Развитие
приведенного опыта в плане изучения роли
симпатической иннервации в защитной остановке дыхания обнаружило
интересные данные, подтверждающие теорию Ë.A.Орбели об
адаптационной функции симпатической нервной системы. Так, если в
течение длительного срока через нос проводить пары толуола или
другого вредного для организма газа, то вначале наступает остановка
дыхания. В последующем же развивается адаптация чувствительных
окончаний тройничного нерва у животного и, несмотря на
продолжающееся раздражение вредным газом, снова восстанавливается
нормальное дыхание. В этот период, если произвести электрическое
раздражение шейного симпатического нерва, дыхание снова
останавливается. Данные этого эксперимента говорят о том, что
симпатическая иннервация предуготавливает соматическую (через
окончания тройничного нерва) к нормальному выполнению ее
защитной функции. Следует отметить, что эта приспособительная
функция симпатической иннервации но является автономной, так как
она не проявляется при наркозе животного.
Другим
не менее ярко выраженным защитным носовым
рефлексом является чихание. Этот рефлекс имеет несколько периодов:
1)скрытый, 2)подготовительный, заключающийся в смыкании
голосовой щели и сокращении мягкого неба, 3)собственно
акт
чихания, выражающийся бурной экспирацией и типичным для чихания
звуком, и 4)последовательный - в виде расслабления участвующей в
чихании мускулатуры. Чихание, так же как и остановка дыхания,
возникает в результате раздражения окончаний тройничного нерва
более грубыми взвешенными частицами, содержащимися в струе
воздуха. Сопоставляя этот рефлекс с защитной остановкой дыхания,
можно сказать, что если последняя является предостерегающей
реакцией, сигнализирующей о содержании в воздухе вредных веществ,
то чихание следует назвать исполняющим
рефлексом, т.е.
устраняющим данный раздражитель. Такое сопутствие обоих
рефлексов отчетливо обнаруживается в эксперименте с вдыханием
толуола.
Согревание
воздуха осуществляется как за счет тепла от большой
поверхности слизистой оболочки стенок носа, так и кавернозной ткани
носовых раковин. Последние представляют собой сложный сосудистый
аппарат, выполняющий роль калориферов, способный быстро
реагировать на изменения температуры и влажности вдыхаемого
воздуха, значительно увеличивая объем носовых раковин и скорость
кровотока. Согреванию воздуха способствует также замедление его
движения в самой полости носа после прохождения через узости его
преддверия.
Увлажнение
воздуха в носовой полости происходит за счет
насыщения влагой, полученной с поверхности
слизистой оболочки.
Очищение
(обеспыливание) воздуха обеспечивается несколькими
механизмами. Крупные частички пыли задерживаются волосками
преддверия носа (vibrissae). Более мелкие
пылевые (аэрозольные)
частицы вместе с микробными телами осаждаются на слизистой
оболочке, покрытой слизистым секретом. В механическом удалении
мелких пылевых частиц, микробов и вирусов важнейшую роль играет мукоцилиарный
аппарат слизистой оболочки, который рассматривался выше.
Осуществляемый мерцательным эпителием
непрерывный
процесс самоочищения полости носа и других дыхательных путей
является главной частью первой линии защиты слизистой оболочки
носа. Установлено, что до 60%
жизнеспособных микроорганизмов
оседает на поверхности слизистой оболочки носа. Нормальное
функционирование мукоцилиарного аппарата снижает до минимума
риск образования из отдельных бактерий колоний и развитие
воспалительного процесса. Обеззараживанию
(стерилизации) вдыхаемого воздуха способствуют как сам муцин слизи (Спенглер
А.Э.,1912), так и содержащиеся в слизи бактерицидные вещества (лизоцим и др.),
попадающие в полость носа вместе со слезной жидкостью. В стерилизации
вдыхаемого воздуха играют роль и поглотительные способности
гистиоцитарных элементов слизистой оболочки, фагоцитирующие микробные клетки
(Дайняк Л.В.,1994).
В
осуществлении защитных функций носа известную роль играют
и околоносовые пазухи. По мнению С.3.Пискунова (1997), они могут
рассматриваться как система резервных анатомических образований,
предназначенных для защиты организма, в первую очередь
содержимого орбиты и полости черепа от воздействия различных
неблагоприятных факторов, содержащихся в воздушной среде. В
случае, когда специфические и неспецифические факторы защиты
слизистой оболочки носа, образующие первую линию обороны,
оказываются неспособными справиться с инфекционным возбудителем,
вызвавшим воспалительный процесс в полости носа, в борьбу
включаются пазухи решетчатой кости, образующие вторую линию
обороны. Не случайно ребенок рождается с уже сформировавшейся
системой воздухоносных полостей
решетчатого лабиринта.
Развивающиеся позднее большие околоносовые пазухи образуют
третью линию обороны, предназначенную для ограничения и
ликвидации воспалительного процесса, направленного в сторону
жизненно важных образований черепа и орбиты.
Резонаторная
(речевая) функция носа обеспечивается
наличием воздухоносных полостей (сама полость носа и околоносовые
пазухи). При этом воздухоносные полости, резонируя, усиливают
различные тоны голоса и определяют в значительной степени его
тембр. Так, считается, что низкие тоны резонируются воздушными
полостями большого объема (верхнечелюстные и лобные пазухи), а
высокие - маленькими полостями (клетки
решетчатого лабиринта,
клиновидная пазуха). Учитывая, что объем полости носа и пазух у
различных людей неодинаков, усиление и, следовательно, окраска
звука (тембр голоса) также различны. Вот почему в некоторых странах (Италия) в
паспортах граждан в прежние времена отмечался и тембр
голоса, как один из отличительных признаков индивидуума (К.Л.Хилов, 1960).
Участие
носа и околоносовых пазух в речевой функции
становится заметным при произношении носовых согласных. При этом
во время фонации мягкое небо свисает, нос со стороны хоан становится
открытым. В результате звуки речи приобретают "носовое звучание".
При чрезмерно большом сообщении носа с глоткой или, наоборот, при
заложенности носа, все фонемы носа приобретают носовой тембр. В
результате возникает т.н. открытая (при параличе мягкого неба или
дефекте твердого неба) гнусавость - rhinolalia aperta, и т.н. закрытая
(при ринитах, полипах носа) гнусавость - rhinolalia clansa.
Обонятельная функция носа
осуществляется благодаря наличию специфического
обонятельного анализатора, морфологическое описание которого было приведено
выше.
В
функциональном отношении обонятельный анализатор
подобно вкусовому относится к органам химического чувства.
Адекватными раздражителями для него являются молекулы пахучих
веществ, называемые одоривекторами. Молекулы пахучих веществ
обладают определенными свойствами. Среди них -
способность
распространяться в воздухе в виде газов и адсорбироваться на
окружающих предметах, легкая растворимость в воде и особенно в
жирах. Молекулы пахучих веществ имеют не полностью насыщенные
атомные связи и несут в себе положительный заряд. Молекулярный вес
пахучих веществ колеблется от 17 (аммиак)
до 300 (алкалоиды).
До сих
пор однако не
существует общепризнанной
классификации пахучих веществ. Не установлены исходные элементы,
составляющие те для иные запахи, подобно элементам, образующим
спектр белого света. Однако известно, что отдельные люди не
ощущают некоторых запахов. Их принято называть «обонятельными дальтониками».
Это, по мнению ряда ученых, позволяет надеяться на возможность установления
исходных элементов запахов при выявлении людей с различными вариантами «обонятельного дальтонизма».
Адсорбируясь
на поверхности обонятельного рецептора, молекулы пахучих веществ вступают в
прямой контакт с микровиллами, расположенными на булавовидных утолщениях
обонятельных клеток. Проникновение одоривекторов в цитоплазму микровилл
приводит к появлению рецепторного потенциала. Вызываемое раздражение
распространяется по путям обонятельного нерва в подкорковые и корковые центры.
Обоняние
играет большую роль в жизни человека и животных.
По остроте обоняния весь животный мир разделяется на три группы:
аносматиков (киты, дельфины), микросматиков (рукокрылые, приматы,
человек) и макросматиков (хищники, копытные, грызуны).
Обоняние
необходимо животным для поиска пищи, полового
партнера и обнаружения врагов. Оно является своеобразный "языком
животных", обеспечивающим взаимное общение особей, и дает им
обширную информацию о событиях окружающего мира, не всегда
доступную для органов зрения и слуха.
Исключительным
обонянием обладают псовые. Установлено, что
собаки особенно чувствительны к запахам некоторых жирных кислот -
масляной, каприловой, валериановой, имеющих, по-видимому, для них
важное биологическое значение. Немецкая овчарка, например,
способна получить обонятельное ощущение всего лишь от одной
молекулы масляной кислоты.
О влиянии
обоняния на фикцию
половых органов
свидетельствуют исследования, проведенные над грызунами. Так, у
мышей запах "чужого" самца может прервать беременность самки.
Разрушение обонятельного рецептора
приводит к задержке
овариального цикла, подавляет материнский инстинкт самок и резко
снижает половую активность самцов крыс и хомяков (Бронштейн
А.А.,1977). Существенную роль орган
обоняния играет и в жизни
человека, хотя он, как и другие приматы, относится к микросматикам.
Обоняние позволяет человеку определить наличие вредных примесей
во вдыхаемом воздухе, помогает ориентироваться в окружающей
обстановке. Посредством обоняния человек определяет качество пищи,
получает чувство наслаждения или отвращения.
Для
обонятельного анализатора характерна адаптация, которая
проявляется временной потерей чувствительности к различным
запахам, а также реадаптация, т.е. восстановление чувствительности к
запахам. На адаптацию и реадаптацию требуются немногие минуты.
Эта способность обонятельного анализатора к адаптации осложняет
проведение количественных методов исследования обоняния.
При
чрезмерно длительном действии запахов, особенно резких,
процесс адаптации может смениться утомлением анализатора.
Маскировка запахов выражается в том, что один запах может заглушать другой. При
смешивании запахов возможна их нейтрализация, когда
пропадает ощущение смешиваемых запахов.
Обонятельный
рецептор способен также к консонансу и диссонансу запахов. Так, пахучие
вещества, обладающие каждый в отдельности неприятным запахом, в сочетании могут
производить приятное ощущение (консонанс). Наоборот, два отдельно приятно
пахнущих вещества в совокупности могут вызвать ощущение неприятного запаха
(диссонанс).
Вкусовая
роль обоняния зависит от проникновения через носоглотку в полость носа пищевых
запахов, способных вызвать раздражение обонятельного рецептора. Это
обстоятельство играет важную роль при приеме пищи, т.к. при нарушении обоняния
пища становится безвкусной, нарушается аппетит.
На
остроту обоняния оказывает влияние состояние окружающей среды (атмосферное
давление, температура, влажность воздуха), а также общее состояние человека.
Повышение остроты обоняния (гиперосмия) наблюдается при эмоциональном
возбуждении, при приеме препаратов, возбуждающих ЦНС (в частности, стрихнин,
фенамин).
Понижение
остроты обоняния (гипосмия) может быть связано с общим утомлением и с
патологией полости носа, когда обонятельнаяи щель закрывается набухшей
слизистой оболочкой (острые, хронические гипертрофические и аллергические
риниты) или при атрофии слизистой оболочки (атрофический ринит). Гипосмия часто
встречается у
курильщиков. Атрофия слизистой оболочки, наблюдаемая при озене,
приводит к полной потере обоняния (аносмии). Аносмия может быть
одним из осложнений респираторных вирусных заболеваний верхних
дыхательных путей.
Патологические
процессы в области проводящих путей и
центрального представительства обонятельного анализатора (например,
при объемных процессах лобной доли) могут сопровождаться гипо- и
аносмией (обычно односторонней).
Извращение
обонятельной чувствительности, обусловленное
функциональным состоянием нервной системы, нередко наблюдается
при беременности. Внезапное появление ощущения запахов, не
связанных с нахождением пахучих веществ в окружающем воздухе
(обонятельная аура), может возникать у эпилептиков как предвестник
приступа заболевания.
