за счет чего происходит согревание воздуха в носовой полости
Как работает дыхательная система? Просто о сложном
Эволюционно сложилось так, что для жизнедеятельности человека необходим кислород. Как доставить его к органам и тканям? Сегодня говорим о дыхательной системе и особенностях её функционирования.
Как всё устроено?
Воздух попадает в легкие не сам по себе, туда его необходимо «втянуть», что и происходит в процессе вдоха. В этом участвуют диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. Во время вдоха диафрагма несколько уплощается, грудная клетка расширяется, что обеспечивается поступательное движение воздуха в дыхательные пути и легкие.
Определенную роль в процессе дыхания играет отрицательное внутриплевральное давление.
Процесс дыхания человека сложен и регулируется различными способами. Рассмотрим некоторые из них.
Частота и глубина дыхания зависит от интенсивности процессов окисления, происходящих в организме. Физическая нагрузка приводит к увеличению поглощения кислорода и повышению концентрации в тканях и крови углекислого газа. Последний через кровь активирует работу дыхательного центра, и, как следствие, усиливается сокращение дыхательных мышц. Это позволяет быстрее удалить избыток углекислого газа и восполнить недостаток кислорода.
Не на пользу телу: что вредит нашей дыхательной системе?
На любой из этих параметров могут воздействовать изменения окружающей среды.
Чистота. Пыль различного происхождения, выхлопные газы автомобилей, выбросы вредных веществ в атмосферу, табачный дым, шерсть животных, пыльца растений. Список можно было бы продолжить.
Увлажненность. Наверняка многим знакомо чувство сухости и першения в горле в помещениях в зимнее время года, особенно поутру. Причина до банальности проста: отопление в квартирах и домах пересушивает воздух, который затем сушит слизистые оболочки дыхательных путей. В результате повышается восприимчивость их к инфекции.
Читайте материал по теме: Чем отличаются ОРВИ и ОРЗ?
Низкая температура. Дышать через нос, а не через рот, советуют не просто так: помимо очищения и увлажнения, слизистая носовой полости согревает проходящий транзитом воздух.
Когда дышать тяжело. Что говорит статистика?
Пневмония, острый ларингит, трахеит и бронхит. По данным министерства здравоохранения РФ наиболее распространенные заболевания среди взрослых связаны с дыхательной системой.
Сохраняют актуальность бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), рак и туберкулез легких.
Сколько воздуха в день вдыхает человек?
Сколько человек может не дышать?
Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов. Находится ли человек в покое или двигается? Какова температура окружающей среды? И т.д.
Что будет, если часто задерживать дыхание?
Исходя из описанного выше, в зависимости от частоты и длительности задержек в организме может постепенно накапливаться углекислый газ. При выходе его за границы нормы и сравнительно длительном сохранении этого состояния возможны пагубные влияния на здоровье.
Обычно после ощутимой задержки дыхания и закономерном повышении уровня углекислоты отмечается углубление дыхания: организм удаляет ее избыток и стремится получить кислород.
Лечебное дыхание
На пользу стройности
Можно ли похудеть, употребляя супы? Рассказывает врач-терапевт и диетолог «Клиника Эксперт Ставрополь» Мальцева Валентина Сергеевна
Мнения ученых по поводу снижения веса с помощью только дыхательных упражнения противоречивы. Кроме того, необходимо помнить, что слишком глубокие вдохи и выдохи могут нарушить равновесие между кислородом и углекислым газом. Это может вызвать головокружение, а у кого-то и обморок.
Поэтому перед началом такой практики необходимо посоветоваться с врачом, в том числе и особенно если имеются какие-то проблемы со здоровьем.
Вдох, выдох, покой
Взволнованы? Понервничали? «Нужно сделать глубокий вдох и успокоиться». Знакомая мысль? А может кто-то давал вам такой совет.
Как оказалось, эта техника не только «работает», но и имеет под собой материальную основу. Ученым удалось установить (правда, пока на мышах), что в головном мозге имеются нервные клетки, связанные как с областями, регулирующими дыхание, так и анализирующими психологическое состояние.
Схема работает примерно так. Когда организм эмоционально возбуждается, обнаруженные клетки передают сигналы на нейроны, учащающие дыхание. Однако, как оказалось, работает система и в обратном направлении. Иными словами, если начать дышать чаще, то мозг может возбуждаться. Отсюда напрашивается вывод, почему глубокое замедленное дыхание может успокаивать.
Как дышать, чтобы быстро уснуть?
Существует методика, основанная на практиках йогов. Разработал ее доктор Эндрю Уейл (Andrew Weil). Техника называется «4-7-8» и выполняется следующим образом:
— поместите кончик языка на слизистую оболочку сразу за верхними передними зубами (с внутренней стороны) и держите его там на протяжении всего упражнения;
— полностью выдохните через рот со свистящим звуком;
— закройте рот и спокойно вдохните через нос, досчитав про себя до четырех;
— задержите дыхание, посчитав мысленно до семи;
— полностью выдохните через рот, издавая свистящий звук, посчитав до восьми.
Это одно дыхание. Теперь повторите цикл еще три раза.
Если вам сложно задерживать дыхание, вы можете ускорить упражнение, но придерживайтесь соотношения 4:7:8 для трех фаз. Выполняйте упражнение дважды в день.
Метод относится к альтернативным методам лечения и, возможно, не проверялся с точки зрения принципов доказательной медицины.
Сохраняем здоровье
Важна профилактика респираторных инфекций, а также своевременное лечение любых заболеваний органов дыхания.
Необходимо обязательно проходить плановые диспансеризации и профосмотры с выполнением флюорографии с частотой, предусмотренной ими.
Текст: Энвер Алиев
НАША МИССИЯ
максимально помочь пациенту восстановить здоровье лор-органов без хирургического вмешательства при помощи диагностики на высокотехнологичном оборудовании и современного аппаратного лечения.
Для более точной постановки диагноза
Вашего ребенка всегда осмотрит педиатр
Забор анализа крови
даже у самых маленьких
Вакцинация как единственный способ
предупреждения самых опасных заболеваний
прием ведет к.м.н. по детской неврологии
Детский массаж от неонатолога
Наши услуги
При помощи новейшего диагностического оборудования, консервативных и аппаратных методов лечения Вы избавитесь от целого ряда болезней БЕЗ хирургического вмешательства! Наиболее частые заболевания наших пациентов:
— серная пробка, синусит
— воспаление миндалин, ринит
И другие ЛОР-патологии.
ЛОР-процедуры
Прайс-лист
Физио-кабинет
Наши врачи
Узнайте о возможностях нашей клиники.
Наше оборудование и процедуры.
ОСУЩЕСТВЛЯЕМ ДИАГНОСТИКУ СРАЗУ ПО НЕСКОЛЬКИМ НАПРАВЛЕНИЯМ.
Диагностика нарушений слуха в центре проводится по самой современной методике, включающей тональную пороговую аудиометрию, а также тимпанометрию. Эти способы позволяют выявить нарушения слуха на ран-ней стадии, а также уточнить ее степень при патало-гии. При помощи ультразвуковой эхоскопии можно максимально точно исследовать состояние верхнече-люстных и лобных пазух носа. Кроме того, мы со-трудничаем сразу с несколькими лабораториями, что позволяет поставить максимально четкий диагноз.
Применение нами методов аппаратного лечения значительно повышает эффективность лекарственных препаратов и ускоряет процесс выздоровления пациента.
Использование низкочастотного ультразвука помогает избавить пациента от болезненных симптомов заболевания и уничтожить его возбудителей. А направленное воздействие на пораженную ткань лекарственным раствором поможет избежать дополнительного приема препаратов. В нашем центре используются такие аппараты как «Кавитар», «Тонзиллор», а также проводится процедура «Кукушка» и промывание серных пробок. Кроме того, наши доктора проводят такие процедуры как «Ямик-катеризация», обработка ротоглотки раствором серебра и многое другое.
Дневной стационар.
Дневной стационар в нашем центре предоставит Вам полноценное проведение необходимых медицинских манипуляций 7 дней в неделю.
Физио-процедуры
У нас представлен широкий спектр физиотерапевтических аппаратов:
За счет чего происходит согревание воздуха в носовой полости
У человека физиологическое дыхание происходит только через нос. Дыхание через рот не является нормальным и происходит лишь как экстренное дополнение к носовому дыханию. Физиологию воздушного потока через нос в норме при вдохе и выдохе можно представить следующим образом. Вентиляция через нос при нормальном дыхании составляет 6 л/мин, при интенсивном дыхании максимальная вентиляция достигает 50-70 л/м. В норме внутренний клапан, или порог, носа является наиболее узким местом носа. Он функционирует как сопло, и поток воздуха в этом месте имеет наибольшую скорость.
Часть полости носа, расположенная между клапаном носа и головками носовых раковин, действует как диффузор, т.е. она замедляет поток воздуха, усиливая его турбулентность. Центральная часть полости носа вместе с носовыми раковинами и носовыми ходами имеет особенно важное значение для носового дыхания. Воздушный столб состоит из ламинарного и турбулентного потоков. Соотношение этих потоков существенно влияет на состояние и функцию слизистой оболочки полости носа.
Носовое сопротивление, т.е. разность давления между входом в полость носа и носоглоткой, в норме колеблется в пределах 8-20 мм вод.ст. Если эта разница превышает 20 мм вод.ст., внутренние клапаны носа во время дыхания расширяются. Вспомогательное дыхание через рот начинается при носовом сопротивлении более 40 мм вод.ст.
Полное исключение носа из процесса дыхания постепенно приводит к развитию изменений в глубжележащих слоях слизистой оболочки. Механическая обструкция в пределах носа (например, вызванная искривлением перегородки носа, гипертрофией носовых раковин, стенозом, связанным с рубцовым процессом) может стать причиной перехода на ротовое дыхание со всеми его неблагоприятными последствиями и развития заболеваний слизистой оболочки носа и околоносовых пазух.
Паттерн кровотока в стенках полости носа.
Вычислительная гидродинамика как метод включает в себя перечисленные ниже 5 звеньев:
1. Разработка геометрической модели с помощью КТ.
2. Создание расчетной сетки.
3. Подготовительный этап, или препроцессинг (физическое моделирование).
4. Обработка данных (математическое моделирование, решение дифференциальных уравнений).
5. Количественный анализ и графическое отображение результатов.
В будущем вычислительная гидродинамика может стать важным инструментом исследования и конструирования прототипов формы носовых дыхательных путей перед выполнением хирургической коррекции дефектов и повреждений носа.
б) Проходимость полости носа. На проходимость полости носа влияют многие факторы, в том числе температура и влажность окружающего воздуха; положение тела, физическая активность, изменения температуры тела, действие холода на различные части тела (например, стопы), гипервентиляция, а также психологические стимулы. Состояние легких и сердечно-сосудистой системы, функция эндокринных желез (например, изменение гормонального фона при беременности, гипо- или гиперфункция щитовидной железы) и ряд препаратов для местного, перорального или парентерального применения могут оказывать существенное влияние на проходимость полости носа.
Методы определения проходимости полости носа описаны в отдельных статьях на сайте (рекомендуем пользоваться формой поиска на главной странице).
При нормальном носовом дыхании, вдыхаемый воздух, проходя через нос, согревается, увлажняется и очищается.
Дыхание через нос обеспечивает эффективное согревание воздуха и удивительное поддержание постоянства его температуры. Слизистая оболочка носа увлажняет согретый воздух. Температура в носоглотке при нормальном (исключительно носовом) дыхании постоянна и держится на уровне 31-34°С независимо от температуры окружающей среды. Теплоотдача в полости носа усиливается по мере снижения температуры окружающего воздуха, что позволяет нижним дыхательным путям функционировать при нормальной температуре.
Оптимальная относительная влажность окружающего воздуха для поддержания нормального состояния и функции слизистой оболочки носа равна 50-60%. Насыщение вдыхаемого воздуха в полости носа водяными парами достигает 80-85%, а в нижних дыхательных путях влажность воздуха довольно постоянна и поддерживается на уровне 95-100% независимо от относительной влажности окружающей среды.
Общее количество воды, выделяемой в виде паров с выдыхаемым воздухом, может достигать 30 г на 1000 л воздуха, при этом большая часть этого количества выделяется слизистой оболочкой носа. С другой стороны, слизистая пленка, покрывающая слизистую оболочку носа, делает ее водонепроницаемой, что защищает ее от избыточной потери влаги с воздухом и высыхания.
Очищающая функция носа включает, во-первых, очищение вдыхаемого воздуха от инородных тел, бактерий, пыли и т. д. и, во-вторых, очищение самого носа. Примерно 85% частиц размером 4,5 мкм, взвешенных во вдыхаемом воздухе, отфильтровываются при прохождении через нос, но при размере частиц менее 1 мкм лишь 1% их удаляется в полости носа.
Инородные тела, проникающие в полость носа, соприкасаются с увлажненной поверхностью слизистой оболочки, с которой они постоянно удаляются. Подробнее об этой функции носа говорится ниже.
Примечание. В полости носа атмосферный воздух согревается, увлажняется и очищается, что является наиболее важным предусловием нормального дыхания.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
За счет чего происходит согревание воздуха в носовой полости
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 «Анатомия человека.»
Экскурс в анатомию и физиологию носа и околоносовых пазух
Человеку свойственно два типа дыхания: носовое и ротовое. При этом более физиологичным для организма является носовое дыхание. Существует такое понятие как носовое сопротивление. Это физиологическое сопротивление внутриносовых структур воздушной струе при прохождении ее через полость носа.
В нормальных условиях носовое сопротивление дает возможность создать отрицательное давление в грудной полости, что способствует более широкому открытию нижних дыхательных путей и способствует улучшению кровотока в сердечной мышце.
Нормальное носовое сопротивление человек не замечает. За сутки человек «фильтрует» через нос до 10.000 литров атмосферного воздуха, совершая в среднем 24.000 дыхательных движений. В полости носа воздух очищается и подготавливается для усвоения из его состава кислорода. Турбулентное движение воздуха в полости носа создает лучшие условия его контакта с поверхностью слизистой оболочки. До 90% взвешенных в воздухе веществ оседает в полости носа на слизи и уходит в желудок, где обезвреживается соляной кислотой желудочного сока. В полости носа воздух согревается. При вдыхании воздуха температурой минус 15 градусов в носоглотке воздух имеет температуру плюс 25 градусов. Воздух насыщается водяным паром из слизи, что очень важно для полноценного усвоения кислорода в легких. При нарастании носового сопротивления человек ощущает недостаток кислорода и он переходит на ротовое дыхание. Низкое носовое сопротивление не создает нормального отрицательного давление в грудной клетке, не способствует возникновению рефлексов со стороны слизистой оболочки полости носа, что оценивается человеком также как недостаточность дыхания.
Носовое сопротивление зависит от состояния ряда внутриносовых структур. Самым узким местом, определяющим степень носового сопротивления, является область входа в нос у переднего конца нижней носовой раковины. Эта область называется носовым клапаном. Его форма, размер, величина угла влияют также и на аэродинамику в полости носа. Полость носа имеет сложное анатомическое строение. На ее боковых стенках имеются по три образования, называемые раковинами носа. Наличие раковин существенно увеличивает площадь полости носа, что способствует лучшему согреванию и увлажнению воздуха. В слизистой оболочке носовых раковин имеются специальные полости, наполненные кровью. Они называются пещеристыми телами. Задержка крови в пещеристых венозных сплетениях ведет к набуханию нижних носовых раковин и увеличению сопротивления воздушному потоку вплоть до полного закрытия носовых ходов. Кровенаполнение пещеристых тел зависит от многих факторов, в том числе от температуры окружающего воздуха, запыленности воздуха, наличия воспаления. Регуляция кровенаполнения осуществляется вегетативной нервной системой.
Воздушный поток, проходящий через обе половины носа асимметричен. У большинства здоровых людей отмечается циклическое изменение сопротивления воздушному потоку, проходящему через левую и правую половины носа, однако суммарное сопротивление остается постоянным. Периодическое изменение степени носового сопротивления называется носовым циклом. Чередующиеся изменения воздушного потока в обеих половинах носа могут быть объяснены необходимостью отдыха для восстановления слизистой оболочки носа от микротравм и функциональных перегрузок при контакте с окружающей средой.
Носовой цикл для каждого человека индивидуален. Кровенаполнение раковин меняется каждые 3-6 часов, но здоровый человек этого не замечает. При вазомоторном рините человек замечает перемену кровенаполнения раковин. В положении лежа на боку нижняя половина носа закрывается. Это связано с нарушением тонуса вегетативной нервной системы.
Физиологический носовой цикл возможен только в том случае, если анатомические структуры, образующие просвет обеих половин носа, симметричны, а перегородка носа не имеет выраженной деформации и расположена по средней линии. В случае аномалий развития внутриносовых структур, ведущих к асимметрии просвета обеих половин носа, на стороне сужения постоянно создается высокая степень сопротивления воздушному потоку, а скорость воздушной струи нарастает. В этом случае основная масса воздуха идет через более широкую половину носа. Циклические изменения сопротивления нарушаются. В связи с постоянной функциональной перегрузкой через несколько лет в более широкой половине носа развивается хронический ринит, приводящий к увеличению нижней носовой раковины и постоянно высокому сопротивлению воздушному потоку уже в двух половинах полости носа, что проявляется стойким затруднением носового дыхания.
Таким образом, перегородка, разделяя полость носа на две половины, создает парность органа. Регулируясь носовым циклом, эти органы (половины носа) функционируют с полной нагрузкой попеременно, периодически отдыхая. Полноценный отдых возможен только при правильном положении перегородки.
Субъективные ощущения, возникающие при прохождении воздушной струи через полость носа, очень важны для комфорта человека. Они возникают в результате раздражения чувствительных окончаний тройничного нерва в слизистой оболочке носа во время дыхания. Анестезия или повреждение нервных рецепторов вызывает ощущение закрытия носа, поэтому больные с атрофическим ринитом часто жалуются на заложенность носа, хотя сопротивление воздушной струе у них очень низкое. Подобное ощущение возникает при синдроме «пустого носа», когда многочисленными операциями в полости носа удалены носовые раковины и создан черезмерно большой просвет полости носа.
Состояние внутриносовых структур влияет на вентиляцию как в полости носа, так и в околоносовых пазухах. При нормальной аэродинамике воздушный поток в полости носа в районе носового клапана делает круговое движение. Затем поднимается вверх по общему носовому ходу на уровне средней носовой раковины и опускается вниз в носоглотку. Возникшее вначале вдоха отрицательное давление в полости носа вызывает отток воздуха из полостей околоносовых пазух в полость носа и эта порция воздуха, очищенная, согретая и увлажненная, идет в наиболее глубокие отделы легких. При выдохе, порция воздуха, которая вошла в полость носа и частично согрелась, увлажнилась и очистилась, поступает в околоносовые пазухи.
Воздухообмен полости носа и околоносовых пазух имеет большое значение и должен происходить постоянно. Прекращение вентиляции, блок околоносовых пазух вызывает воспаление слизистой оболочки пазух.
При искривлении носовой перегородки, шипах и гребнях изменяется направление воздушной струи. От бугра перегородки воздушная струя направляется в средний носовой ход, что вызывает постепенное увеличение переднего конца раковины и блок пазух. Отражаясь от гребня на уровне задних отделов среднего носового хода, воздушная струя вызывает атрофию слизистой оболочки и формирование дополнительного соустья. Дополнительное соустье создает условия рециркуляции слизи и возникновения воспаления в пазухе. Нередко в этом случае формируется в пазухе кисты и хоанальный полип.
Слизистая оболочка полости носа покрыта мерцательным эпителием. Клетки мерцательного эпителия имеют ворсинки, которые постоянно находятся в движении и перемещают слизь по поверхности слизистой оболочки в сторону носоглотки. Постоянное движение ресничек защищает слизистую оболочку от вирусов и бактерий. Остановка работы мерцательного эпителия всегда приводит к воспалению. Поверхность слизистой оболочки всегда влажная. Она покрыта слизью, которая вырабатывается различными железами. Слизь содержит много биологически активных веществ, которые защищают слизистую оболочку. При нормальной работе мерцательного эпителия бактерии и вирусы, оседающие на его поверхности из воздуха, уничтожаются биологически активными веществами и со слизью проглатываются в желудок. Нормальная работа клеток мерцательного эпителия не дает возможности вирусам и бактериям вступить в контакт с клетками организма. Мерцательный эпителий и слизь является первой линией защиты слизистой оболочки. Мерцательные движения находятся в зависимости от факторов внешней среды. Они могут ускорять или полностью тормозить мерцательные движения, но не изменять направление движения.
Большое значение слизистой оболочки и для формирования иммунитета. На воздействие содержащихся в воздухе вирусов и бактерии, различные клетки слизистой оболочки носа и всего организма формируют местный и общий иммунитет.
Таким образом, нос имеет сложное анатомическое строение, ему присущи важные для организма функции и нет ненужных элементов в строении носа.