Защитная функция дыхательных путей.

Оптимальным для человека является дыхание через нос. Физио­логическое преимущество носового дыхания состоит в замедлении и углублении его, что достигается за счет повышения сопротивления всего дыхательного пути. При прохождении вдыхаемого воздуха по имеющим сложную конфигурацию носовым ходам, наряду с лами­нарным течением воздушной струи постоянно возникают турбулент­ные завихрения, что создает дополнительное сопротивление воздуш­ному потоку. Во время спокойного носового дыхания при вдохе на долю полости носа приходится около 50% общего сопротивления воздушному потоку верхних дыхательных путей. Медленное и глу­бокое дыхание через нос создает лучшие условия для внутрилегоч-ного смешения газов и оптимального газообмена в альвеолах, по­вышая тем самым эффективность дыхания. Углубленное носовое дыхание улучшает также распределение сурфактанта, препятствующего спадению альвеол и ателектазу легких.

Полость носа обладает хорошо выраженной способностью повы­шать температуру поступающего холодного воздуха за счет тепло­обмена его с кровью сосудов слизистой оболочки. При носовом дыхании температура воздуха в носоглотке лишь на 1-2°С отлича­ется от температуры тела независимо от температуры атмосферного воздуха. Процесс согревания воздуха в носовой полости регулирует­ся рефлекторно. При раздражении холодной струей воздуха чувстви­тельных окончаний тройничного нерва по его афферентным волок­нам возбуждение передается к парасимпатическим центрам продол­говатого мозга, в результате чего, происходит рефлекторное расши­рение сосудов слизистой носа. Благодаря повышенному кровенапол­нению кавернозной ткани носовых раковин, значительно увеличива­ется ее объем и, соответственно, сужается просвет носовых ходов. Поэтому воздух в полости носа проходит более тонкой струей и обтекает большую поверхность слизистой оболочки, отчего его со­гревание теплом крови в сосудах слизистой идет интенсивнее. Вы­раженное согревающее действие кровеносных сосудов слизистой оболочки полости носа позволило рассматривать эту полость как своеобразный физиологический кондиционер, обеспечивающий нор­мальное функционирование нижних дыхательных путей. Ротовая полость может принимать участие в нагревании вдыхаемого воздуха,

377

однако, в отсутствие носового дыхания ротовая полость не в состо­янии обеспечить полностью кондиционирующую функцию.

Верхние дыхательные пути регулируют также влажность вдыха­емого воздуха. Оптимальная относительная влажность воздуха необ­ходима для нормального функционирования мерцательного эпителия бронхов. Дегидратация слизистого слоя, покрывающего и защища­ющего реснички, увеличивает вязкость секрета, что уменьшает ак­тивность мерцательного эпителия. Увлажнение воздуха в полости носа происходит за счет насыщения его влагой, покрывающей сли­зистую оболочку. Носовая слизь образуется путем проникновения жидкости из кровеносных капилляров, желез слизистой оболочки и слезных желез. У здорового человека для увлажнения вдыхаемого воздуха со слизистой оболочки носа испаряется за сутки более 500 мл воды, однако, этот объем зависит от влажности и температуры наружного воздуха.

Для процесса согревания и увлажнения вдыхаемого воздуха имеет значение и то, что за счет образования мертвого пространства в верхних дыхательных путях поступающий из окружающей среды воздух не проникает непосредственно в бронхи, не смешавшись предварительно с согретым воздухом этого пространства. Существен­ную роль в этом процессе играет и воздухообмен в придаточных пазухах носа.

Очищение вдыхаемого воздуха при носовом дыхании обеспечива­ется несколькими механизмами. Наиболее крупные пылевидные час­тицы удаляются при прохождении воздуха через фильтр волос в преддверии носа. Задержке взвешенных в воздухе частиц способ­ствует характер движения воздуха в полости носа. Из-за турбулент­ного тока воздушной струи взвешенные частицы оседают на слизи­стой оболочке носа; дальнейшая судьба этих частиц может быть различной в зависимости от их физических, химических и механи­ческих свойств. Попавшие в слой слизи, пылевые частицы, благо­даря деятельности ресничек мерцательного эпителия, могут переме­щаться с током слизи к глотке и таким путем покидать организм. Почти 85% частиц размером до 4.5 мкм удаляется из вдыхаемого воздуха еще в полости носа; мельчайшие же частицы (размер до 1 мкм) задерживаются здесь лишь в 5%.

При вдыхании воздуха, к которому примешаны частицы дыма, газы, обладающие резким раздражающим действием, или остро пах­нущие вещества, происходит рефлекторное замедление и даже ос­тановка дыхания (апное). Одновременно с задержкой дыхания за­крывается голосовая щель и сокращается бронхиальная мускулатура, суживающая просвет воздухоносных путей. Эти рефлексы защищают нижние дыхательные пути и легкие от проникновения в них боль­ших количеств раздражающих веществ при вдыхании воздуха, со­держащего вредные примеси. Рефлекторная остановка дыхания про­исходит при действии воды на область нижних носовых ходов ("рефлекс ныряльщиков"), а также сопровождает каждый акт глота­ния, предохраняя дыхательные пути от попадания в них пищи с потоком воздуха.

378

Механические и химические раздражения рецепторов дыхательных путей вызывают защитные рефлексы (кашель, чихание), которые активно удаляют уже попавшие в дыхательную систему вредные примеси к вдыхаемому воздуху, различные инородные тела, пище­вые массы или накопившуюся слизь.

Кашлевой рефлекс возникает при раздражении ирритантных ре­цепторов слизистой оболочки гортани, глотки, трахеи и бронхов. От рецепторов дыхательных путей возбуждение распространяется по афферентным волокнам верхнего гортанного, тройничного и блуж­дающего нервов до ядра солитарного тракта, а оттуда переходит к экспираторным нейронам дыхательного центра. Эффекторный путь кашлевого рефлекса проходит по вентролатеральному ретикуло-спи-нальному тракту к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим мышцы выдоха, а также по эффекторным волокнам блуждающего нерва к мускулатуре бронхов. Кашлевой рефлекс начинается с глу­бокого вдоха, в конце которого происходит рефлекторное сокраще­ние мышц гортани и смыкание голосовых связок, а также повыше­ние тонуса бронхиальной мускулатуры. Затем возникает внезапное сильное сокращение экспираторных мышц (главным образом, брюш­ных) при закрытой голосовой щели, что создает повышение давле­ния воздуха в легких до 100 и более мм рт.ст. Вслед за этим, голосовая щель мгновенно раскрывается и происходит форсирован­ный выдох, при этом сжатый воздух из дыхательных путей толчком с большой скоростью выбрасывается через рот.

Рефлексогенной зоной чихания является слизистая оболочка носа, особенно средней носовой раковины и перегородки, где раздража­ются чувствительные окончания тройничного нерва. Механизм чи­хания аналогичен механизму кашля с той лишь разницей, что при чихании язык прижимается к мягкому небу, поэтому форсированный выдох, возникающий после открытия голосовой щели, происходит не через рот, как при кашле, а через нос. При раздражении при­месями вдыхаемого воздуха рефлексогенной зоны носовой полости возникает интенсивное слезотечение, которое также выполняет за­щитную функцию. При этом слеза стекает не только из конъюкти-вального мешка наружу, но и через слезоносовой канал в полость носа, смывая, тем самым, попавшее в нос раздражающее вещество.