Воздухоносные пути. Носовая полость Процессы происходящие с воздухом в носовой полости
Носовая полость – это начальный отдел респираторного тракта. В ней происходит ряд важных процессов, влияющих на качество вдыхаемого воздуха, а также выполняются другие функции, необходимые организму человека. Как все это осуществляется, стоит разобрать подробнее.
Первое, о чем стоит упомянуть – это дыхательная функция. На вдохе воздух направляется через обе ноздри и устремляется дугообразно в основном по общему носовому ходу, достигая хоан. При этом часть его выходит из синусов, что способствует насыщению влагой и повышению температуры. На выдохе бо́льшая часть воздуха идет вдоль нижнего носового хода, одновременно проникая в пазухи.
Проходя сквозь извилистые ходы носовой полости, воздух испытывает сопротивление и оказывает давление на эпителий. Это является важным моментом в поддержании дыхательного рефлекса. Через рот воздух вдыхается не так глубоко, поэтому организм недополучает необходимого кислорода. Как результат, ослабляется экскурсия грудной клетки, возникают и другие нарушения (нервные, сосудистые).
Носовое дыхание более физиологично, чем ротовое, поэтому в любых ситуациях важно сохранять нормальную проходимость полости носа.
Защитная роль
Полость носа обладает рядом защитных свойств, ведь именно она является начальным звеном в респираторном тракте. В этом аспекте необходимо отметить несколько моментов:
- Очищение вдыхаемого воздуха.
- Согревание и увлажнение.
- Чихание.
В полости носа температура воздуха повышается до отметки 32 градуса (именно такой она становится на входе в глотку). Это достигается благодаря раздражающему воздействию охлажденного потока на слизистую оболочку. Далее расширяется густая капиллярная сеть, усиливается отдача тепла путем проведения и излучения. Носовые раковины набухают, создается более высокое сопротивление входящему воздуху. И чем он холоднее, тем сильнее происходит нагревание.
Воздух очищается различными путями. Крупные частички задерживаются волосками, растущими в преддверии носа, а более мелкие оседают на эпителии узких и извитых путей, погружаясь в назальную слизь. Последняя обезвреживает патогенов благодаря ряду противомикробных компонентов:
- Лизоциму.
- Лактоферрину.
- Иммуноглобулинам.
Механизм самоочистки респираторного тракта именуется мукоцилиарным клиренсом. Микроскопические реснички респираторного эпителия постоянно движутся в направлении выхода из носа, перемещая слизь вместе с осевшими в ней чужеродными частицами (пылью, бактериями, аллергенами, химическими соединениями).
Благодаря слизистому секрету, продуцируемому бокаловидными и железистыми клетками, происходит и увлажнение воздушного потока. В этом процессе также играют роль межтканевая жидкость и слезы, проникающие через соответствующий канал и отверстие в нижнем носовом ходе. В общем за сутки со слизистой оболочки может испариться до 300 мл воды, однако эта величина во многом зависит от внешних условий.
Защитную роль также выполняет чихательный рефлекс. Вещества, попадающие в полость носа, раздражают чувствительные рецепторы в нем, что провоцирует ответный акт, направленный на их форсированное удаление.
Важнейшая функция носовой полости – защитная. Она призвана оградить дыхательный тракт и организм в целом от чужеродных веществ, находящихся во вдыхаемом воздухе.
Обонятельная роль
Чувствительная зона, отвечающая за обоняние, расположена между средней раковиной и перегородкой, направляясь вплоть до верхнего этажа носовой полости. В ней расположены специфические рецепторы, реагирующие на молекулы ароматических соединений. Чтобы произошло восприятие запаха, воздух должен проникнуть в указанную область, а это осуществляется при коротких, но в то же время интенсивных вдохах.
Резонаторная роль
Носовым ходам присуща еще одна функция – резонаторная. Воздух, содержащийся в костных полостях, во время фонации вибрирует, что придает голосу индивидуальную тембральную окраску. Небольшие синусы (клиновидный, решетчатые ячейки) резонируют на высоких частотах, а крупные (гайморовы, фронтальные) – на низких. Если же в результате воспалительного процесса происходит утолщение слизистой оболочки пазух, то голос изменяется.
Процессы, происходящие в полости носа, имеют очень важное значение для нормального функционирования дыхательной системы и организма в целом. А при различной патологии происходит их нарушение, что и требует соответствующей коррекции.
Вопрос 1. Каково значение дыхания?
Человек может обойтись без пищи несколько недель, без воды - несколько суток, без воздуха - всего несколько минут. Питательные вещества в организме запасаются, как и вода, запас же свежего воздуха ограничен объемом легких. Вот почему необходимо непрерывное его обновление. Благодаря вентиляции легких в них поддерживается более или менее постоянный газовый состав, который необходим для поступления в кровь кислорода и удаления из крови углекислого газа, других газообразных продуктов распада, а также паров воды.
При недостаточном количестве кислорода функции тканей нарушаются, потому что прекращается распад и окисление органических веществ, энергия перестает выделяться, и клетки, лишенные энергетического обеспечения, погибают.
Дыханием называют обмен газов между клетками и окружающей средой. У человека газообмен состоит из четырех этапов:
1) обмен газов между воздушной средой и легкими;
2) обмен газов между легкими и кровью;
3) транспортировка газов кровью;
4) газообмен в тканях.
Вопрос 2. Как устроена носовая полость?
Носовая полость образована костями лицевой части черепа и рядом хрящей. Внутри носовая полость разделена на две половины. В каждую половину вдаются три выступа (три носовые раковины), значительно увеличивающие поверхность слизистой оболочки полости носа. Между раковинами остаются для прохода воздуха лишь узкие носовые ходы. Внутри носовая полость выстлана слизистой оболочкой, пронизанной множеством капилляров.
Вопрос 3. Что происходит с воздухом в носовой полости?
Внутри носовая полость выстлана слизистой оболочкой, пронизанной множеством капилляров. Кровь согревает воздух, который проходит через полость носа. Слизь, выделяемая слизистыми железами, увлажняет вдыхаемый воздух и задерживает пыль. Очищает от пыли воздух и мерцательный эпителий, покрывающий слизистую оболочку. Его клетки имеют тончайшие выросты - реснички, которые все время находятся в движении, колеблются, «мерцают». Благодаря колебаниям ресничек из носовой полости выводятся частицы слизи с прилипшей к ней пылью.
Из носовой полости согретый, увлажненный и очищенный воздух через носоглотку и ротовую часть глотки поступает в гортань.
Вопрос 4. Какую функцию выполняет гортань?
Гортань, являясь частью дыхательных путей, выполняет еще одну функцию: это голосовой аппарат - орган, в котором образуются звуки. В полости гортани имеются натянутые, как струны, складки слизистой оболочки - голосовые связки, пространство между ними называется голосовой щелью.
Вопрос 5. Как возникает и формируется звук?
Звук возникает на выдохе: струя выходящего воздуха заставляет связки вибрировать - возникает звук. Его сила зависит от скорости воздушной струи, натяжения голосовых связок и размаха их колебаний. Окончательное формирование звуков у человека происходит благодаря движениям языка, губ, присутствию в ротовой полости зубов. Именно в ротовой полости из отдельных звуков формируются слова, речь.
Вопрос 6. В какой орган продолжается гортань?
Гортань переходит в трахею.
Вопрос 7. Расскажите о строении трахеи.
Трахея – это трубка длиной 8,5-15, чаще - 10-11 см. Она имеет твердый скелет в виде хрящевых полуколец. С одной стороны, благодаря этому ее стенки не спадаются, сохраняя просвет постоянно открытым. С другой стороны, мягкая задняя часть трахеи, примыкающая к пищеводу, позволяет пище свободно проходить по пищеводу.
На уровне V грудного позвонка трахея разделяется на два главных бронха, которые входят соответственно в правое и левое легкие и имеют в своих стенках хрящи, как и трахея. В легких главные бронхи ветвятся, образуя бронхиальное дерево. Трахея и бронхи выстланы мерцательным эпителием, который за жизнь человека удаляет из органов дыхания до 5 кг пыли.
Вопрос 8. Как устроены легкие? Что такое легочные альвеолы?
Легкие расположены в грудной полости, почти полностью занимая ее. Каждое легкое снаружи покрыто тонкой оболочкой - плеврой, которая состоит из двух листков. Один листок покрывает легкое, другой выстилает грудную полость, образуя замкнутое вместилище для этого легкого. Между этими листками находится щелевидная полость, в которой содержится немного жидкости, уменьшающей трение при движениях легких. Внешне легкие кажутся крупными, однако масса их всего около 1200 г. Отсюда и их название - легкие. Ткань легких состоит из тончайших разветвлений бронхов и тонкостенных легочных пузырьков - альвеол. В легких насчитывают до 700 млн альвеол, их общая поверхность составляет 60-120 м2, что в 40-70 раз больше общей поверхности тела человека. Такая огромная поверхность легких обеспечивает более полный контакт кислорода с кровью. Легочные альвеолы – это полые образования в легких, состоящих из специфических клеток на концах тончайших бронхов, оплетенные кровеносными капиллярами.
Вопрос 9. Какие дополнительные функции выполняют альвеолы?
С поверхности альвеол постоянно выделяется С02 и испаряется вода, которая в виде пара поступает в легочные пузырьки, а затем по дыхательным путям выводится из организма. Т. е. органы выделения.
ПОДУМАЙТЕ
1. Почему нужно дышать через нос, а не через рот?
Потому что в носовой полости воздух согревается, увлажняется и очищается. Это достигается следующим образом.
Внутри носовая полость выстлана слизистой оболочкой, пронизанной множеством капилляров. Кровь согревает воздух, который проходит через полость носа. Слизь, выделяемая слизистыми железами, увлажняет вдыхаемый воздух и задерживает пыль. Очищает от пыли воздух и мерцательный эпителий, покрывающий слизистую оболочку. Его клетки имеют тончайшие выросты - реснички, которые все время находятся в движении, колеблются, «мерцают». Благодаря колебаниям ресничек из носовой полости выводятся частицы слизи с прилипшей к ней пылью. А при дыхании через ротовую полость, воздух так не согревается, не увлажняется и не очищается.
2. Почему опущенный в воду кусочек легких не тонет?
Потому что здоровые легкие имеют пористую структуру: состоят из альвеол (пузырьков), наполненных воздухом. Воздух в свою очередь легче воды.
Нормальным для человека является дыхание через нос. Нос выполняет, кроме дыхательной, защитную, резонаторную и обонятельную функции, а также участвует в регуляции дыхания и слезовыделения.
Дыхательная функция носа является частью функции дыхательного аппарата человека. Таким образом, дыхание осуществляется преимущественно через дыхательную область. При вдохе из околоносовых пазух выходит часть воздуха, что способствует согреванию и увлажнению вдыхаемого воздуха, а также диффузии его в обонятельную область. При выдохе воздух поступает в пазухи. Около половины всего сопротивления дыхательных путей принадлежит полости носа, что обусловлено и относительной узостью, изогнутым характером носовых ходов и неровной поверхностью их стенок. Это сопротивление имеет физиологическое обоснование - давление струи воздуха на слизистую оболочку носа участвует в возбуждении дыхательного рефлекса. Если дыхание осуществляется через рот, вдох становится менее глубоким, что уменьшает количество поступающего в организм кислорода.
Защитная функция носа представлена механизмами, с помощью которых воздух согревается, увлажняется и очищается во время его прохождения по носовым путям при вдохе.
Согревание воздуха осуществляется за счет тепла от поверхности стенок носа, площадь которой является большой благодаря неровности стенок. Кавернозные тела, расположенные в слизистой оболочке нижних и частично в средних раковинах, представляют собой сосудистый аппарат для согревания воздуха. Холодный воздух как раздражающий фактор вызывает очень быстрое рефлекторное расширение и заполнение кровью кавернозных пространств; при этом объем раковин значительно увеличивается, поверхность их также становится большей, соответственно суживается ширина носовых ходов. В этих условиях воздух в полости носа проходит более тонкой струей и обтекает большую поверхность слизистой оболочки, отчего согревание идет интенсивнее. Температура наружного воздуха с 20°С повышается до 36°С после прохождения его по полости носа до носоглотки.
Увлажнение воздуха в полости носа происходит за счет насыщения влагой, покрывающей слизистую оболочку. Носовая слизь образуется путем проникновения жидкости из кровеносных сосудов, желез слизистой оболочки, слезных желез и лимфы из межтканевых щелей. Очищение воздуха в носу обеспечивается несколькими механизмами. При прохождении струи воздуха через преддверие носа крупные частицы пыли задерживаются достаточно густыми волосами кожи преддверия. Более мелкая пыль, осаждается на слизистой оболочке, покрытой слизистым секретом; осаждению пыли способствует узость и изогнутость носовых ходов. Около 40-60% пылевых частиц и микробов вдыхаемого воздуха задерживаются в слизи и удаляются вместе с ней. Механизмом, удаляющим слизь из носа, является мерцательный эпителий Колебательные движения ресничек продвигают слизь в сторону носоглотки На движение ресничек оказывают влияние различные факторы - воспалительные, физические, химические, температурные, рН среды и др. При нарушении нормальных условий реснички не только перестают колебаться, но исчезают совсем, пока не нормализуются условия на слизистой оболочке. Выраженный обеззараживающий эффект дает лизоцим, который содержится в секрете слезных желез и носовой слизи. Из носоглотки слизь вместе со слюной обычно проглатывается и в желудке происходит ее окончательное обезвреживание.
К защитным механизмам относится также рефлекс чиханья и слизеотделения. Пылевые частицы, механические, химические, холодовые и другие факторы могут быть раздражителя
ми этого рефлекса.
Обонятельная функция у человека обеспечивается обонятельной зоной слизистой оболочки носа, в которой находятся нейроэпителиальные веретенообразные обонятельные клетки, представляющие собой хеморецепторы. Обонятельная область (regio ol-factoria) начинается от обонятельной щели (rimma olfactoria), которая находится между нижним краем средней раковины и носовой перегородкой и имеет ширину 3-4 мм. Обонятельная щель ведет кверху в обонятельную область, которая располагается на латеральной и медиальной стенках до свода носа. Для улучшения ощущения необходимо, чтобы воздух диффундировал в обонятельной области. Это достигается коротким форсированным вдохом через нос; Непосредственным раздражителем обонятельного рецептора являются молекулы газообразного вещества, растворимые в обычных условиях в воде и жирах. По химической теории обоняния пахучее вещество растворяясь в секрете боуменовых желез с низким осмотическим давлением, быстро распространяется и вступает в контакт с волосками обонятельных веретенообразных клеток.
Роль околоносовых пазух в акте носового дыхания весьма условна. В то же время их, видимо, нельзя рассматривать лишь в качестве рудиментарных образований. Можно выделить две основные функции околоносовых пазух - защитную и резонаторную.
Защитная функция околоносовых пазух выражается, во-первых, в том, что наличие самих пазух защищает от внешних воздействий более глубокие и жизненно важные образования лицевого и мозгового черепа. Во-вторых, пазухи являются дополнительными
резервуарами согретого и увлажненного, а также очищенного воздуха. Слизистая оболочка пазух обладает свойствами, препятствующими развитию в них инфекционного воспалительного процесса.
Резонаторная функция околоносовых пазух существенным образом участвует в формировании оригинального тембра и других характеристик голоса. Это обусловлено тем, что пазухи, являясь воздухоносными полостями (резонаторами), окружают полость носа и вместе с ним и другими отделами верхних дыхательных путей и грудной клеткой образуют характерный у каждого человека звук голоса.
Резонаторная функция полости носа и околоносовых пазух состоит в усилении различных тонов голоса. Поскольку полости пазух не изменяются в норме у взрослого человека, то и тембр голоса сохраняется всю жизнь постоянным. Паралич (или отсутствие) мягкого неба сопровождается открытой гнусавостью (rhinolariaaperta), обтурация носоглотки, хоан, полости носа.(аденоиды, полипы, гипертрофия носовых раковин, опухоль и др.) сопровождается закрытой гнусавостью (rhinolaria clausa).
Проходящий через носовую полость воздух подвергается согреванию, увлажнению и обеспыливанию. Осевшие на слизистой оболочке носа пылевые частицы, бактерии, а также адсорбированные носовой слизью раздражающие химические вещества обеззараживаются, нейтрализуются и удаляются.
Согревание носовой полости зависит от богатой сети кровеносных сосудов; они продуцируют тепло подобно калориферам водяного отопления, т. е. путем проведения и лучеиспускания тепловой энергии. В обычных условиях температура в глубине носа и носоглотки равна 32°. При ротовом дыхании нагревание воздуха гораздо слабее. По данным Кайзера, разница незначительна и равняется всего лишь 0,5°.
Вдыхаемый воздух увлажняется за счет носовой жидкости и имеет щелочную реакцию. Носовая жидкость представляет собой смесь выделений из трубчатых желез носа, выделений из бокаловидных клеток, просачивающейся через соковые канальцы слизистой оболочки носа лимфы и секрета слезных желез.
Под влиянием тех или иных нервных импульсов
, тормозных или возбудительных процессов в коре мозга проницаемость слизистой оболочки, носа может резко увеличиваться или уменьшаться.
Количество жидкости, выделяемой слизистой оболочкой носовой полости в продолжение суток, составляет около 500 мл.
Нервно-секреторные приборы , продуцирующие носовую слизь, имеют отношение к вегетативной нервной системе; при поражении парасимпатических нервов продуцируется жидкий секрет (Р. А. Засосов).
Изменение как количества жидкости
, так и ее качества сказывается на функции мерцательного эпителия. Функция слизеотделения может быть изучена экспериментально.
Метод Р. А. Засосова-Копеллянда позволяет изучить количественное и качественное состояние носового слизеотделения
. Методика следующая. Вскрывают лобную пазуху собаки и в трепанационное отверстие вставляют металлическую канюлю, соединенную резиновым шлангом с сосудом Мариотта, в который налит рингеровский раствор. Этот теплый рингеровский раствор омывает слизистую оболочку носа собаки, насыщается выделениями слизистой носа, вытекает из ноздрей и поступает в градуированный цилиндрик.
Из цилиндрика берут определенное количество смытой носовой жидкости и подвергают ее определению азота по методу микро-Кьельдаля . Эксперименты, проведенные с помощью фармакологических средств , показывают, что оба отдела вегетативной нервной системы участвуют в акте слизеотделения и ведут себя как синергисты. З. Г. Рабинович, пользуясь этой методикой, показал, что собака, обложенная мешками со льдом, выделяет большее количество слизи, причем слизь эта более насыщена азоюм, чем нормальная слизь собак.
Барьерную функцию носа можно также изучить посредстгом введения в по лость носа капель, тампонов с раствором адреналина, йодистого калия, салициловой кислоты и т. д. Эти вещества могут быть обнаружены в моче, крови и кале соответствующими химическими реакциями или по их фармакологическому воздействию. Па экспериментальных животных с этой целью можно употреблять коллоидные краски, например трипановую синьку, которая легко обнаруживается в слизистой, а также ее количество в крови может быть определено с помощью колориметра.
Тонкодисперсными растворами туши , введенными под слизистую носа, можно пользоваться с целью изучения барьерных свойств слизистой оболочки, кавернозных пространств, а также регионарных лимфатических узлов, как-то: ретрофарингеальных, подчелюстных и шейных. Исследования, проведенные по этому методу акад. А. Д. Сперанским, а также В. А. Чудносоветовым и Л. Н. Ямпольским и др., показали тесную лимфатическую связь между полостью носа и спинномозговым каналом.
А. А. Арутюнов и другие авторы изучали выделительную функцию носа посредством введения в кровеносное русло йодистого калия и других веществ и определения упомянутых выше веществ в носовой слизи химическим и фармакологическим методом.
Вернуться в оглавление раздела " "
