Носовое дыхание и сосуды мозга

МОЖНО ЛИ ДЫШАТЬ НОСОМ?

(напечатано в журнале “Инженер” №12, 2009 г.)

    “Не только можно, но и нужно, особенно зимой!”, – ответят знающие люди. И будут правы. Ведь именно в носовой полости воздух, направляемый в лёгкие, проходит предварительную обработку: увлажняется, нагревается почти до температуры тела, очищается от пыли и микробов [1-3]. Дыхание ртом засоряет и переохлаждает лёгкие с дыхательными путями, вызывая простудные заболевания. Но здесь обсудим значение носа не как посредника (проводника и преобразователя воздуха на пути к лёгким), а как ещё одного органа дыхания, непосредственно насыщающего кровь кислородом. Обычно лишь дети считают, что дышат носом, а не лёгкими. Но, быть может, отчасти они и правы. На интуитивном уровне ребёнок многое понимает лучше, чем взрослые.

    В том, что через слизистую оболочку носа кислород O2 поступает в кровь, сомнений нет. Даже кожа проницаема для кислорода и других веществ: в этом суть кожного дыхания и минеральных лечебных ванн. Ещё выше проницаемость тонкой слизистой оболочки носа. Вопрос лишь в масштабах, значении носового дыхания в сравнении с лёгочным и в том, хватает ли нам одного лёгочного? Видимо, нет, ибо носовое дыхание, похоже, нужно для насыщения кислородом мозга. Этот орган у млекопитающих, особенно у человека, стал поглощать очень много кислорода, сравнимо с потребностью в нём мышц. Это видно по объёму кровоснабжения мозга. Сердце человека ежеминутно перекачивает 3,6 литра крови. Из них одну пятую (0,75 л) потребляет мозг. Небольшое умственное усилие (скажем, при вычислениях в уме) уравновешенного на горизонтальной доске человека ведёт к перевешиванию головы за счёт притекающей к мозгу крови. Вдобавок снабжение мозга кровью и кислородом жизненно важно. Нехватка кислорода в мозгу ведёт к обмороку – потере сознания. Организм переходит в энерго- и кислородосберегающий режим (прекращаются движения и мышление), дабы отдать весь кислород клеткам мозга и жизненно важным центрам дыхания и сердцебиения [4].

    Если после долгого кислородного голодания мозга отключатся и эти центры, то от прекращения дыхания и сердцебиения наступит смерть. Поэтому мозг должен получать кислород бесперебойно и в первую очередь. А существуй носовое дыхание, кислород как раз поступал бы сначала в мозг, который находится к носу ближе других органов. Это создаёт дополнительный, резервный способ питания мозга кислородом. Носовое дыхание работало б и в отсутствие лёгочного: воздух в носовой полости может обновляться за счёт случайных токов воздуха. Также важное значение обретёт объём носовой полости, составляющий вместе с дыхательными путями “анатомическое мёртвое пространство” (объёмом около 0,16 литра), названное так, поскольку поступивший в него при вдохе воздух не попадает в лёгкие (при спокойном вдохе до альвеол доходит лишь 0,25 литра воздуха). Не зная об очищающей и кондиционирующей функции этого объёма, его называли даже “вредным пространством”. А если есть носовое дыхание, пространство это будет полностью реабилитировано, став из “мёртвого” “жизненным”.

    Рассмотрим, как может работать носовое дыхание. Весь воздух, поступивший при вдохе, проходит носовую полость, где интенсивно перемешивается и, контактируя с обширной внутренней поверхностью носа, отдаёт ей кислород. Эта внутренняя поверхность, выстланная слизистой, огромна, поскольку носовая полость куда больше, чем часть лица, которую называют носом. Ведь выступающее хрящевое образование (наружный нос) – это лишь вершина носового айсберга, основная и невидимая часть которого скрыта под лицевой поверхностью, уходя под ней вглубь и вширь. Площадь газообмена увеличена и за счёт дополнительных поверхностей, образованных носовой перегородкой и носовыми раковинами (их целых шесть), делящими полость на связанные носовые ходы (рис. 1). Вдобавок носовая полость сообщается с многочисленными придаточными (околоносовыми) пазухами – полостями в черепе, заполненными воздухом. За счёт большого объёма и разветвлённой поверхности носовой полости и пазух, площадь выстилающей их слизистой оболочки (площадь газообмена и дыхания) огромна.

    Итак, при вдохе воздух проходит по извилистым носовым ходам мимо стен носовой перегородки и свисающих, как сталактиты, носовых раковин, наполняет запутанные лабиринты и галереи придаточных пазух, контактируя с обширной поверхностью носовой пещеры. При этом кислород воздуха диффундирует сквозь тонкую слизистую в кровь, циркулирующую в прилегающей густой сети капилляров. О тонкости стенок этих кровеносных сосудов, их близости к поверхности знает любой, у кого было носовое кровотечение от разрыва сосудов при сильном высмаркивании, напряжении или снижении давления (в горах). Тонкие стенки сосудов, вплотную прилегающих к слизистой носа важны, раз через них в кровь поступает кислород, разносимый по тканям.

    Слизистую носа через капилляры омывает артериальная кровь, богатая кислородом. В носу, вероятно, происходит обогащение крови животворным газом. Возможно, слизистую носа омывает и отработанная мозгом, бедная кислородом венозная кровь, вновь насыщаемая кислородом и питающая мозг (за один проход кровь дважды снабжает голову кислородом, рис. 2). Но вот каким путём этот кислород попадает в мозг – неясно. Система кровоснабжения носа сложна: помимо артерий здесь есть вены и богатая кровью кавернозная ткань [1]. Кровеносная система мозга ещё сложнее: кроме множества вен, артерий и соединяющих их анастомозов, есть и сосуды, связывающие нос с мозгом, а также особые щелевые сосуды в твёрдой оболочке мозга, – синусы, с которыми тоже сообщаются сосуды носовой полости [5]. Система столь сложна, что анатомов может ожидать в мозгу ещё масса сюрпризов, включая единую систему кровоснабжения носа и мозга. Передача кислорода из носа в мозг может отчасти происходить и через посредство лимфы и спинномозговой жидкости (ликвора), с которыми кровь и мозг, особенно в его оболочках, обменивается веществами. А лимфатические сосуды слизистой носа напрямую сообщаются с подоболочковыми пространствами мозга. Итак, путь кислорода из носа в мозг представляется загадочным, но вполне вероятным. Интересно, что ещё древнегреческие врачи Алкмеон и Гиппократ, открывшие мозговую деятельность, считали, что воздух из носа напрямую питает мозг [6].

    В носу кровь вполне успевает насытиться кислородом, поскольку помимо того, что здесь происходит лишь “дозаправка” крови кислородом, у носового газообмена есть и ряд других преимуществ перед лёгочным. Во-первых, воздух попадает в нос прежде лёгких, пока он ещё до предела насыщен кислородом. Во-вторых, воздух в носу интенсивно движется и перемешивается, и к слизистой приходят всё новые порции газа. В-третьих, весь кислород, поступивший в кровь из носа, питает только мозг, а кислород из лёгких – весь организм. Именно для насыщения кислородом в первую очередь мозга потерявший сознание человек рефлекторно совершает глубокий вдох через нос [4]. Думается, преимущества носового дыхания перед лёгочным отчасти компенсируют его недостатки: сравнительно малую площадь газообмена и большую толщину слизистой.

    Интересно, что носовая перегородка у большинства людей искривлена, отчего проходимости левого и правого носовых ходов различаются. Если кровеносная система каждой половины носовой полости питает свою сторону мозга, то искривление перегородки может быть обусловлено разной активностью полушарий. Так, если сильнее развито правое полушарие (у левшей), оно должно интенсивнее снабжаться кислородом, поэтому перегородка изогнётся влево для улучшения дыхания правой ноздрёй. Возможно и обратное влияние: изгиб перегородки (например, от травмы) приводит к доминированию одного из полушарий. В связи с этим обретает смысл шутка о том, что среди медиков скоро будут специалисты отдельно по левой и правой ноздре.

    Может показаться, что носовое дыхание не так важно, раз при его утрате (скажем, от насморка) удушья не наступает. Но это означает лишь, что носовое дыхание играет не основную, а вспомогательную роль. Конечно, при заложенном носе в лёгкие поступает столько же кислорода, и его хватает всем органам… Всем, кроме мозга! Это не ведёт к потере сознания, но мозг работает хуже, часто возникает головная боль (особенно при гриппе, аденоидах, аллергии). Чувство дискомфорта при насморке знакомо всем. Ощущение, будто заложен не нос, а сам мозг: мысли становятся вялыми, тягучими. Объясняют это ощущение так [1, стр. 138]: “… при насморке возникает застой венозной крови и лимфы, нарушение лимфо- и кровообращения в полости носа и, как следствие этого, в области головного мозга. Знакомо вам и чувство кратковременного “просветления”, наступающего после чихания. Обладающая большой скоростью воздушная струя усиливает лимфо- и кровообращение в полости носа (а значит, и в связанных с нею сосудах головного мозга), чем и объясняется субъективное улучшение”.

    Это объяснение вплотную подводит к концепции носового дыхания, если только “помутнение” и “просветление” связать не с пережимом сосудов носа, а с блокадой носового дыхания и его восстановлением при прочистке носа чихом. Ведь носовые выделения не только мешают проходу воздуха через нос в носоглотку, но и закрывают слизистую носа от воздуха, блокируя газообмен. Поэтому мозг, недополучая кислорода, испытывает вялость. А при чихании полость носа, во-первых, продувается струёй воздуха, резко насыщающей кровь кислородом. Во-вторых, прочищаются носовые ходы, так что воздух свободно идёт через нос. В-третьих, сдувается слой слизи, гноя со слизистой, восстанавливая доступ к ней кислорода. Всё это усиливает носовое дыхание и снабжение мозга кислородом, повышая его активность, словно прочистился не только нос, но и мозг. Обсуждая чихание, вспоминают и любителей нюхательного табака [1, стр. 139]: “Любители почихать, открывая свою табакерку и наполняя нос нюхательным табаком, конечно же, и не догадывались о столь сложных механизмах. Просто чихание их взбадривало, “прочищало мозги”, – как выразился один из литературных героев”.

    Известен также бодрящий эффект морозного воздуха. Природа его не ясна, ведь в лёгкие всегда поступает воздух одной и той же температуры тела, независимо от внешних условий. Поэтому эффект объясняют нервнорефлекторной функцией носа – воздействием холода через рецепторы слизистой на нервные процессы. А из концепции носового дыхания эффект легко объяснить тем, что на морозе кровеносные сосуды носа расширяются, дабы обеспечить лучший прогрев воздуха. Расширение сосудов ведёт благодаря интенсификации газообмена к улучшению кислородного режима мозга.

    Похожее воздействие оказывают мятные конфеты и жвачки. Источаемые ими пары ментола, попадая в нос, нарушают работу терморецепторов, срабатывающих на холод, которого нет. Спинной мозг в ответ на эти ложные импульсы посылает команду на расширение кровеносных сосудов носа (включается кондиционирование), и результат получается как от настоящего мороза. Поэтому демонстрируемый в рекламных роликах эффект взбадривания от “паров ментола и эвкалипта”, поступающих на экране чуть ли не в самый мозг, и “по-настоящему зимней свежести” не так уж преувеличен.

    Носовое дыхание имеет и негативные стороны. Так, обсудив чихание, отметим, что сильные чихи вредны, раз кровеносные сосуды носа связаны с сосудами мозга. Помимо того, что при оглушительном чихе можно надорвать сосуды носа (получив носовое кровотечение), то же может случиться и с сосудами мозга, приведя к кровоизлиянию (инсульту), грозящему параличом и смертью. Не зря у всех народов сложилась традиция желать здоровья чихнувшему. По той же причине нельзя надрывно сморкаться. Впрочем, те же нежные кровеносные сосуды носа играют роль предохранительного клапана против опасного повышения кровяного давления: тонкие сосуды носа, разрываясь, предохраняют от разрыва сосуды мозга, стравливая избыточную кровь в процессе носового кровотечения. Прежде врачи для предотвращения удара (инсульта) даже специально делали кровопускание. Кстати, носовое кровотечение останавливает приложенный к затылку холодный металл, что опять подтверждает связь нос-мозг. О том же говорит и огромная болевая чувствительность носа, особенно у животных (скажем, у морских котиков), у которых сильный удар по носу обычно ведёт к смерти [7].

    Очень опасно длительное затруднение носового дыхания, скажем от увеличенных миндалин (аденоидов), перекрывающих носовой проход. При этом дыхание идёт через рот. Эффект временной блокировки носового дыхания описан выше. Теперь представьте, что будет, если носовое дыхание не работает многие годы. Тогда дело не ограничивается временной вялостью, головной болью и плохим сном, но выливается в необратимые изменения мозга и психики. Мозг, получая мало кислорода из-за отсутствия носового дыхания, хиреет. Особенно это страшно, если аденоидами страдает ребёнок, организм которого ещё только формируется, чтобы остаться таким навсегда. Такие дети часто оказываются недоразвитыми, умственно отсталыми. Не случайно “дурачков” изображают с приоткрытым ртом, то есть с отсутствующим носовым дыханием.

    Своевременная операция оказывает волшебное действие [1, стр. 170]: “Сама операция удаления аденоидов довольно проста и занимает считанные минуты, а эффект наблюдается довольно быстро. Если мы опять обратимся к трудам старых авторов, то сможем найти там такую фразу: “После удаления аденоидов ребёнок подобен распускающемуся бутону”. Действительно, ребёнок довольно быстро догоняет сверстников и в умственном и в физическом развитии, постепенно сглаживается асимметрия лица”. То же умственное ослабление испытывают люди, страдающие хроническим насморком и гайморитом. Зато после хирургической прочистки носовой полости они словно просыпаются, их мысль летит, совсем как в рассказе С. Гансовского “Пробуждение”.

    Проблема носового дыхания состоит ещё в том, что разные вредные газы, отравляющие и опьяняющие вещества, микроорганизмы могут из носа поступать непосредственно в мозг. Вспомним нюхательный табак. При набивании им носа до лёгких должны были долетать ничтожные крохи табака, поскольку вдыхался не дым. Видно, молекулы никотина проникали в кровь иным путём. Частицы табака, соприкасавшиеся со слизистой носа, размокали, растворялись, и их молекулы через слизистую попадали в кровь. Причём в кровь мозга, действуя непосредственно на его клетки, в то время как при курении никотин из лёгких рассеивается по всему организму. Видимо, именно поэтому у многих народов принято курить сигареты и трубку через нос. К несчастью, тем же приёмом пользуются и наркоманы. Получается, нос не фильтрует воздух, а даже напротив, направляет всю эту гадость не только в кровь, но и прямо в мозг.

    Зато от болезнетворных микробов мозг защищён выделяемым слизистой носа бактерицидным веществом – лизоцимом. Но защищена только слизистая носа, а не сама система его кровоснабжения. А поскольку эта система охватывает также и внешнюю поверхность носа, эти участки лица оказываются особенно уязвимыми, являясь “ахиллесовой пятой” мозга. Область кожи, омываемая носовой кровью, примерно соответствует проекции носовой полости на поверхность лица и имеет вид равнобедренного треугольника, образуемого основанием переносицы и уголками рта, и потому называется “носогубным треугольником”. Цвет кожи носогубного треугольника, благодаря общности его кровеносной системы с системой носа и мозга, является важным диагностическим признаком, скажем при скарлатине. Так, его землисто-серый цвет, бледность говорит о кислородном голодании мозга или клинической смерти. Красный нос на фоне бледной кожи (например, на морозе) говорит о расширенных кровеносных сосудах носа или о возбуждении коры мозга (красный нос алкоголика). Есть у этого треугольника и другое название: “треугольник смерти”, поскольку занесение инфекции через этот участок кожи крайне опасно: заражение крови через эту зону часто ведёт к смерти. Видимо, дело снова в общности системы кровоснабжения этого участка с носом и мозгом, отчего инфекция проникает в мозг, заражение которого – это конец человека.

    Другим примером проникновения веществ из полости носа в кровь, омывающую мозг, служит знакомое всем неприятное ощущение при попадании воды в нос (скажем, при нырянии), или при употреблении горчицы. В затылке появляется жгучая боль, словно вода или горчичные эфирные масла попали не в нос, а в самый мозг (вспомним ощущения при забитом носе). Видимо, почти так и есть: вещества, впитанные слизистой носа, переносятся кровью в мозг. Известен и опыт физиолога В.А. Букова [1, стр. 143], который по ошибке влил в носовые пути кролика вместо простой воды раствор поваренной соли, и животное умерло. Похоже, ионы соли проникли через нос в кровь мозга, нарушили ионный баланс и вызвали гибель нейронов в гипертоническом растворе соли. Поэтому требует пересмотра процедура промывания носа так называемой “адской смесью” (раствор сода-соль-йод). Недаром после такой процедуры ощущение, словно помимо промывания носа произошла ещё и “промывка мозгов”. С другой стороны, большую проницаемость слизистой носа применяют и в благих целях. Так, были разработаны способы введения в кровь различных лечебных и питательных веществ через носовую полость [1, с. 146]. Прежде эти вещества можно было вводить в кровь только посредством шприца, поскольку при приёме внутрь желудочный сок и ферменты расщепляли сложные молекулы. По той же причине эффективны и ингаляторы.

    Как видим, носовое дыхание имеет свои плюсы и минусы, но дышать надо всё же носом. Через нос всегда дышат йоги, больше других понимающие в дыхании [2]. Оправданность такого дыхания подтверждают и наблюдения над животными, которые даже при быстром беге не открывают рта, а если и открывают, то не для дыхания, а для охлаждения. Лягушки же вообще не могут дышать с открытым ртом. Возможно, носовое дыхание впервые сформировалось именно у амфибий, имеющих, наряду с лёгочным, хорошо развитое кожное дыхание. А возможно, эволюционно механизм носового дыхания восходит даже к жаберному дыханию рыб. Ведь жабры, тоже расположенные в голове, представляет собой густо пронизанную капиллярами ткань, обогащаемую кислородом при обтекании водой. Тогда 3 пары носовых раковин, покрытых кровеносной кавернозной тканью, обтекаемой сквозным током воздуха – это развитие парных жаберных дуг, несущих пронизанную капиллярами жаберную ткань (рис. 3). Итак, нос – это уникальная система организма, в которой природа воплотила массу интереснейших конструкторских решений, экономящих ресурсы организма. Нос – это и теплообменник, сберегающий тепло организма [3], и кондиционер [2], и источник кислородного питания мозга, и орган обоняния. И до сих пор система носа таит уйму чудес и загадок.

Сергей Семиков

Литература:

1. Плужников М., Рязанцев С. Среди запахов и звуков. М.: Молодая гвардия, 1991.

2. Зверев И.Д. Книга для чтения по анатомии и физиологии человека. М., 1983.

3. Шмидт-Нильсен К. Как работает организм животного. М.: Мир, 1976.

4. Аксельрод А.Ю. Кислород в нашей жизни. М., 1977.

5. Анатомия человека. М.: Медицина, 1987.

6. Сергеев Б.Ф. Парадоксы мозга. Л., 1985.

7. Плавильщиков Н.Н. Кто-то на дереве. М., 1968.

Дата установки: 08.12.2009

[вернуться к содержанию сайта]

Источник