За счет чего происходит согревание вдыхаемого воздуха в полости носа
За счет чего происходит согревание вдыхаемого воздуха в полости носа
Вдыхаемый воздух для соприкосновения с нежной тканью легких должен быть очищен от пыли, согрет и увлажнен. Это достигается в полости носа, cavitas nasi; кроме того, различают наружный нос, nasus extemus, который имеет частью костный скелет, частью хрящевой.
Как отмечалось в разделе остеологии, носовая полость поделена носовой перегородкой, septum nasi (сзади костной, а спереди хрящевой), на две симметричные половины, которые спереди сообщаются с атмосферой через наружный нос при помощи ноздрей, а сзади — с глоткой посредством хоан.
Стенки полости вместе с перегородкой и раковинами выстланы слизистой оболочкой, которая в области ноздрей сливается с кожей, а сзади переходит в слизистую оболочку глотки.
Во-первых, она покрыта мерцательным эпителием, реснички которого образуют сплошной ковер, на который оседает пыль. Благодаря мерцанию ресничек осевшая пыль изгоняется из носовой полости.
Во-вторых, слизистая оболочка содержит слизистые железы, glandulae nasi, секрет которых обволакивает пыль и способствует ее изгнанию, а также увлажняет воздух.
В-третьих, слизистая оболочка богата венозными сосудами, которые на нижней раковине и на нижнем краю средней раковины образуют густые сплетения, похожие на пещеристые тела, которые могут набухать при различных условиях; повреждение их служит поводом к носовым кровотечениям. Значение этих образований состоит в том, чтобы обогревать проходящую через нос струю воздуха.
Описанные приспособления слизистой оболочки, служащие для механической обработки воздуха, расположены на уровне средних и нижних носовых раковин и носовых ходов. Эта часть носовой полости называется поэтому дыхательной, regio respiratoria. В верхней части носовой полости, на уровне верхней раковины, имеется приспособление для контроля вдыхаемого воздуха в виде органа обоняния, поэтому верхнюю часть носовой полости называют обонятельной областью, regio olfactoria.
Здесь заложены периферические нервные окончания обонятельного нерва — обонятельные клетки, составляющие рецептор обонятельного анализатора.
Дополнительным приспособлением для вентиляции воздуха служат околоносовые пазухи, sinus paranasales, также выстланные слизистой оболочкой, являющейся непосредственным продолжением слизистой носа. Это описанные в «Остеологии»:
1) верхнечелюстная (гайморова) пазуха, sinus maxillaris; широкое на скелетированном черепе отверстие гайморовой пазухи закрывается слизистой оболочкой, за исключением небольшой щели;
2) лобная пазуха, sinus frontalis;
3) ячейки решетчатой кости, cellulae ethmoidales, составляющие в целом sinus ethmoidalis;
4) клиновидная пазуха, sinus sphenoidalis.
При осмотре носовой полости у живого (риноскопия) слизистая оболочка имеет розовую окраску. Видны носовые раковины, носовые ходы, ячейки решетчатой кости и отверстия лобной и верхнечелюстной пазух. Наличие носовых раковин и околоносовых пазух увеличивает поверхность слизистой оболочки, соприкосновение с которой способствует лучшей обработке вдыхаемого воздуха.
Свободная циркуляция воздуха, необходимого для дыхания, обеспечивается неподатливостью стенок носовой полости, состоящей из костей (см. «Остеология»), дополняемых гиалиновыми хрящами.
Хрящи носа являются остатками носовой капсулы и образуют попарно боковые стенки (боковые хрящи, cartilagines nasi laterales), крылья носа, ноздри и подвижную часть носовой перегородки (cartilagines alares majores et minores), а также носовую перегородку — непарный хрящ носовой перегородки (cartilago septi nasi).
Кости и хрящи носа, покрытые кожей, образуют наружный нос, nasus extemus. В нем различают корень носа, radix nasi, расположенный вверху, верхушку носа, apex nasi, направленную вниз, и две боковые стороны, которые сходятся по средней линии, образуя спинку носа, dorsum nasi, обращенную вперед.
Нижние части боковых сторон носа, отделенные бороздками, образуют крылья носа, alae nasi, которые своими нижними краями ограничивают ноздри, служащие для прохождения воздуха в носовую полость. Ноздри человека в отличие от всех животных, в том числе и приматов, обращены не вперед, как у них, а вниз. Благодаря этому струя вдыхаемого воздуха направляется не прямо назад, как у обезьян, а вверх, в обонятельную область, и совершает длинный дугообразный путь к носоглотке, что способствует обработке воздуха.
Выдыхаемый воздух проходит по прямой линии нижнего носового хода.
Выступающий наружный нос является специфической особенностью человека, так как нос отсутствует даже у человекообразных обезьян, что, по-видимому, связано с вертикальным положением тела человека и преобразованиями лицевого скелета, обусловленными, с одной стороны, ослаблением жевательной функции и с другой — развитием речи.
Из носовой полости вдыхаемый воздух через хоаны попадает в носоглотку, далее в ротовую часть глотки и затем в гортань. Дыхание возможно и через рот, однако отсутствие в ротовой полости приспособлений для контроля и обработки воздуха обусловливает у лиц, дышащих через рот, частые заболевания. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы дыхание совершалось через нос.
За счет чего происходит согревание вдыхаемого воздуха в полости носа
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 вдыхаемого воздуха в полости носа
Нос выполняет несколько функций: дыхательную, защитную и речевую. Значение носа для акта дыхания и газового обмена, а также защитная функция его достаточно подробно изложены в главе о роли верхних дыхательных путей в патологии человека. Вдыхаемый воздух направляется сначала к своду носа, чтобы затем дугообразно спуститься к хоанам. Передний конец средней раковины отклоняет часть воздушной струи в сторону носовой перегородки. Выдыхаемый воздух проделывает тот же’ путь, но в обратном направлении. Защитная функция носа заключается в согревании, увлажнении, обеспыливании и стерилизации вдыхаемого воздуха. К защитным явлениям относятся слезотечение и чихание.
Обонятельная функция обеспечивается адсорбцией пахучих реществ поверхностью обонятельного отдела слизистой носа и растворением их в липоидах обонятельных клеток (Воячек).
Речевая функция носа объясняется резонированием в полости носа звуков речи. При недостаточности мягкого неба речь приобретает носовой или даже гнусавый характер, при непроходимости носа или носоглотки получается так называемая закрытая гнусавость.
Функция придаточных полостей носа не вполне еще выяснена. Считают, что пневматизация лицевого скелета облегчает вес черепа и что полости играют известную роль в процессе дыхания благодаря тому, что в них происходит при вдыхании сгущение воздуха, а при выдохе — разрежение.
Анатомия глотки
Глотка представляет собою мышечную трубку, расположенную на передней поверхности позвоночника от основания черепа до уровня 6—7 шейных позвонков, где она непосредственно переходит в пищевод.
В виду того, что передняя стенка глотки на большом протяжении отсутству т, ее лучше всего можно сравнить с жолобом, сравнительно широким вверху и постепенно суживающимся книзу.
Мышечный аппарат глотки составляется 3 сжимателями, которые образуют сплошной мышечной слой, своим сокращением обусловливающий передвижение пищи и замыкание входа в пищевод и носоглотку.
Наружная поверхность этого мышечного жолоба покрыта плотной фиброзной пластинкой, так называемой глоточной фасцией, которая отделяется от превертебральной фасции слоем рыхлой клетчатки, благодаря чему и образуется заглоточное пространство.
Глотка делится на 3 части: носовую, ротовую и гортанную.
Носоглотка представляет собой верхний отдел глотке, ограниченный сверху основанием черепа, снизу — мягким небом, сзади—1—2 позвонками и спереди — посредством хоан, сообщающийся с полостью носа. В своде носоглотки расположена 3-я миндалина, на боковых стенках находятся глоточные отверстия евстахиевых труб с резко выступающими валиками, кзади от которых помещаются ро-зенмюллеровы ямки.
Мягкое небо представляет собою мышечную занавеску, прикрепленную к заднему краю твердого неба и свободно свисающую в полость глотки. Обе поверхности ее покрыты слизистой оболочкой. На свободном крае мягкого неба имеется язычок, от основания которого в обе стороны отходят 2 дужки: arcus palato glossus и arcus palato-pharyngeus, в толще которых заложены одноименные мышцы; между ними помещаются небные миндалины. Кроме указанных мышц, мягкое небо имеет одну непарную мышцу — m. azygos uvulae и две парные: т. levator veil palatini идет от основания черепа к мягкому небу и m. tensor palati mollis начинается от большого крыла основной кости и, прежде чем подойти к небной занавеске, огибает крючок крыловидного отростка.
Ротовая часть глотки спереди сообщается со ртом посредством зева, сверху ограничена мягким небом, с боков небными дужками, а снизу граничит с корнем языка, надгортанником и расположенной между ними 4-й миндалиной, которая вместе с глоточной и небными миндалинами образует глоточное лимфатическое кольцо Вальдейера.
Гортанная часть глотки расположена на уровне 4, 5 и б-го шейных позвонков позади гортани, задняя стенка которой образует переднюю стенку глотки. По обеим сторонам гортани, между пластинками щитовидного хряща и надгортанно черпаловидными складками, расположены грушевидные пазухи, которые составляют передне боковые отделы гортанной части глотки. Нижний конец глотки непосредственно переходит в пищевод.
Слизистая оболочка глотки, в носоглоточном отделе ее, выстлана цилиндрическим мерцательным эпителием, а в остальных отделах—многослойным плоским эпителием. Наружная поверхность глотки сзади и с боков покрыта фиброзной фасцией, которая отделяется от превертебральной фасции слоем рыхлой клетчатки (заглоточное пространство).
Параллельно с глоткой в боковых отделах шеи проходят сосудистые пучки, состоящие из сонных артерий, яремных вен и ряда черепных нервов. Сосуды шеи особенно близко подходят к глотке на уровне миндалин. Кровоснабжение глотки в верхнем и среднем отделах осуществляется при помощи восходящей глоточной и восходящей небной артерий, а в нижнем отделе обеспечивается ветвью верхней щитовидной артерии. Вены образуют глоточное сплетение, отводящее кровь в яремные вены.
Иннервация глотки происходит за счет веточек блуждающего, языкоглоточного, придаточного и симпатических нервов, которые совместно образуют глоточное сплетение. Носоглотка получает чувствительные веточки от 2-й ветви тройничного нерва.
Многочисленные лимфатические сосуды образуют густую сеть и отводят лимфу частично в подчелюстные частично в заглоточные и глубокие лимфоузлы шеи.
За счет чего происходит согревание вдыхаемого воздуха в полости носа
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.»
Воздухоносные пути
Носовая полость
Полость носа покрывает мерцательный эпителий с ресничками, которые способствуют очищению воздуха от пылевых частиц. Во вдыхаемом воздухе присутствует большое количество микробов, поэтому в носовой полости постоянно идет их обезвреживание за счет лейкоцитов, которые мигрируют из капилляров в полость носа, где фагоцитируют бактерии.
В верхней части носовой полости расположен орган обоняния, с помощью которого человек различает запахи. Стенки полости носа оплетены густой сетью капилляров, благодаря которым поступающий воздух согревается. Выделяемая в носовой полости слизь способствует увлажнению воздуха.
В результате увлажненный, согретый и очищенный воздух через хоаны движется в глотку и достигает гортани.
Гортань
В гортани находятся голосовые связки, состоящие из эластических волокон соединительной ткани. Голосовая щель находится между связками, при колебании которых во время выдоха и возникает звук.
В ходе привычного дыхания (при молчании) голосовая щель широкая, треугольной формы. При разговоре голосовая щель сужается, и голосовые связки начинают колебаться. Такие изменения связаны с работой мышц гортани, которые, сокращаясь, меняют положение хрящей, в результате меняется положение голосовых связок и ширина голосовой щели.
Обращаю ваше особое внимание на надгортанник, который закрывает вход в гортань во время глотания. Если бы этого не происходило, то частицы пищи попадали бы в дыхательную систему, вызывая сильный кашель. Каждый из нас, вероятно, во время разговора за приемом пищи ощущал оплошность такой беседы, начинал поперхиваться, кашлять.
Теперь вы понимаете, что бессмысленно винить в произошедшем надгортанник. Он может быть в двух положениях: либо закрыть вход в гортань (когда мы едим), либо открыть (во время разговора). Если мы хотим всего и сразу, то надгортанник здесь ответственность не несет! 😉
Трахея
Мерцательный эпителий покрывает стенку трахеи и выполняет ту же функцию, что и в носовой полости: очищает воздух от пылевых частиц. Биением ресничек эти инородные частицы направляются обратно, к выходу из дыхательных путей.
Трахея делится на два главных бронха: правый и левый, направляющиеся к одноименным легким.
Бронхи
Главные бронхи делятся на долевые, которые делятся на сегментарные, сегментарные делятся на мелкие бронхиолы еще 10-15 раз. В результате образуется разветвленное бронхиальное дерево.
Заболевания
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.