Функциональное значение полости носа в системе органов дыхания человека огромно, что обусловлено анатомической спецификой внутриносовых структур, особенностями морфогенеза, гистологии и функциональных свойств их слизистой оболочки. Многочисленные физиологические связи полости носа с другими системами организма (нервной, сердечно-сосудистой, репродуктивной), дают основание рассматривать полость носа как единую систему с широким диапазоном рефлекторных возможностей. Определенный этап в развитии морфологии и современной ринологии позволил сформироваться концепции, согласно которой полость носа структурно рассматривается как парное органное образование, что предусматривает наличие механизмов координации функционирования его частей [8,9,13].
Респираторная (дыхательная) функция полости носа является основной. Характер прохождения воздуха в полости носа имеет свои особенности и зависит от строения внутриносовых образований. Особенностью респираторной функции полости носа является ее связь с системой воздухоносных полостей – лобных, решетчатых, верхнечелюстных и клиновидных пазух и голосообразованием. Резонаторная функция носа обеспечивается неодинаковым размером внутриносовых полостей и особенностями их геометрии. Носовое дыхание физиологично, а его нарушение отражается на различных функциях организма, чему способствуют специфика иннервации носа и околоносовых пазух, разносторонность и многообразие их рефлекторных связей. Нарушение функции различных органов при затруднении носового дыхания связано с изменением окислительных процессов в организме. При этом наблюдаются нарушения функции сердечно-сосудистой системы (преимущественно кровяного давления, особенно венозного), дыхательные нарушения сердечного ритма, лимфо- и кровообращения в полости черепа, повышается внутриглазное и внутричерепное давление, изменяется морфологический состав крови и биохимические свойства лимфы [4,10,14].
В процессе постнатального развития респираторная функция полости носа претерпевает ряд морфофункциональных изменений, связанных с увеличением морфометрических и функциональных показателей [3,7,8]. Важнейшими этапами нарастания этих показателей являются период новорожденности, 2-е детство (прирост респираторной функции, рост внутриносовых структур) и пубертатный возраст (подростковый период с его гормональными и ростовыми «всплесками»). Переход морфофункциональных показателей в дефинитивное состояние начинается в конце юношеского периода и наблюдается в 1-м и 2-м зрелом периодах. На инволюционных этапах (пожилой, старческий возраст) все параметры полости носа претерпевают обратное развитие, наиболее кризисно – в старческом возрасте (таблица 1).
Таблица 1
Качественные изменения респираторной функции полости носа в аспекте общеростовых тенденций и адаптивности
Возрастные периоды: |
Прибавка роста: |
Динамика респираторных показателей носа: |
Прироста дыхательных показателей в целом: |
1-е детство |
Первый ростовой скачок |
постепенное увеличение ОПН, ОПВ и СВП с приростом от 4 до 6 % Достаточная адаптивность |
Увеличение параметров верхних и нижних дыхательных путей и их функциональных показателей |
2-е детство |
Продолжение ростового скачка |
значительное увеличение ОПН, ОПВ и СВП с приростом от 6 до 9 % 1-й функциональный критический период. |
Прирост морфофункциональных показателей верхних и нижних дыхательных путей (ЖЕЛ и др). Достаточная адаптивность |
подростки |
Второй (истинный) ростовой скачок, пубертат |
резкое увеличение ОПН, ОПВ и СВП от 13 до 17 % 2-й функциональный критический период. Высокая адаптивность |
Значительный структурный рост всех отделов дыхательной системы, максимальный прирост показателей дыхания и ППН |
юниоры |
Завершение роста |
завершение увеличения ОПН, ОПВ и СВП от 7 до 10 %Формирование дефинитивного состояния, стабильная адаптивность |
Завершение морфофунк-циональных преобразований системы дыхания, остаточный прирост функциональных показателей внешнего дыхания. |
1-й зрелый |
н е т |
Дефинитивность показателей ОПН, ОПВ и СВП. Прироста функции нет. Достаточная адаптивность |
Дефинитивность системы органов дыхания |
2-й зрелый |
н е т |
Дефинитивность показателей ОПН, ОПВ и СВП. Прироста функции нет. Достаточная адаптивность |
Дефинитивность системы органов дыхания |
Пожилой |
«Истинный» отрицательный рост |
Начало инволюции показателей ОПВ и СВП (убыль 5 - 7 %). Снижение адаптивности |
Начало дисбаланса функциональных показателей органов дыхания при относительном постоянстве структурных параметров |
Старческий |
Прогресс инволюционных изменений |
Выраженные инолюционные изменения) ОПВ и СВП на 10 – 15%. Низкая адаптивность. 3-й функциональный критический период |
Инволюционные изменения органов дыхания, значимое уменьшение функциональных параметров, структурные изменения органов дыхания, дезадаптация функций |
Таблица составлена по данным НИИ морфологии РАМН и собственных данныx
ОПН – объем полости носа, ОПВ – объем проходящего воздуха,
СВП – сопротивление (эндоназальных структур) воздушному потоку.
Важнейшими функциями носа являются прогрев и увлажнение вдыхаемого воздуха. Это обеспечивается калориферной и секреторной функцией слизистой оболочки носа. В обеспечении калориферной функции определяющую роль играет гемодинамический потенциал полости носа и высокий уровень обменных процессов в мукоперихондрии. Секреторная активность обусловлена хорошо развитым железистым аппаратом и сложноорганизованной нейрогуморальной регуляцией его активности. Данная функция полости носа обеспечивается такими процессами, как мукоцилиарный транспорт, и секрецией бактерицидных компонентов в слизи. На этапах постнатального развития калориферная функция остается практически неизменной, за исключением старческого возраста, когда данный параметр проявляет относительную «отрицательную динамику» и обусловлен развитием атрофии мукоперихондрия [2,4,8,12,14].
Защитная функция полости носа осуществляется различными механизмами и непосредственно связана с респираторной функцией и секреторной активностью. Важнейшую роль в обеспечении защитной функции носа играет мукоцилиарный транспорт, обеспечивающий выведение частиц вдыхаемого воздуха из полости носа и ее калориферные свойства, а также наличие в носовой слизи лизоцима, муцина, инхибина, иммуноглобулинов, лимфоцитов и лейкоцитов. Ростовые изменения защитной функции носа, прежде всего ее основного механизма очищения – мукоцилиарного транспорта – подвержены значительным динамическим процессам. Наивысшие показатели такой активности наблюдаются в период новорожденности, 2-го детства, и особенно в подростковом возрасте, когда все морфометрические показатели слизистой оболочки полости носа максимально выражены. Наиболее значимое угнетение функции мукоцилиарной системы отмечены в старческом возрасте и обусловлены необратимыми дегенеративными изменениями эпителиальной выстилки слизистой оболочки и ее ворсинок, истощением их энергетического потенциала [3,4,8,11,13].
Обонятельная функция полости носа обеспечивается благодаря наличию специфического обонятельного эпителия и обонятельной зоны полости носа. Особенностью обоняния у человека является способность к адаптации. Она проявляется в условиях относительно длительного воздействия пахучих веществ на рецепторы полости носа, а также зависит от концентрации вещества во вдыхаемом воздухе. Это свидетельствует об избирательной способности рецепторного аппарат обонятельной зоны носа. Ростовая динамика обонятельной способности полости носа связана с высоким уровнем организации ассоциативных связей в коре головного мозга и других отделах ЦНС в подростковом и юношеском возрасте. При этом важную роль играет изменение гормонального фона и наиболее интенсивный рост и развитие структур обонятельной области носа. Обратное развитие функции наиболее выражено в старческом возрасте и обусловлено инволюцией рефлекторных связей в коре мозга и дегенеративными изменениями респираторного эпителия, вплоть до развития гипосмии [2,4,8,9,10].
Особыми функциональными свойствами обладает сосудистое русло полости носа [5,8]. Наличие замыкательных артерий, кавернозных структур, артериоло-венулярных анастомозов, интимальных клапано- и сфинктероподобных структур у венозных сосудов, снабженных нервным аппаратом с широким медиаторным профилем, обеспечивает тонкую приспособляемость полости носа к условиям дыхания. Специфика гемодинамики полости носа, многоуровневый тип ее организации послужили основой для формирования концепции о «носовом сосудистом клапане». Возрастные динамические процессы сосудистого русла полости носа обусловлены общеростовыми тенденциями организма и его сосудистой системы в частности [5,8]. Это проявляется увеличением морфометрических показателей артериального и венозного звена, увеличением удельных площадей резистивных и емкостных сосудов слизистой оболочки полости носа, совершенствованием и усложнением их иннервации, увеличением объемной и линейной скорости кровотока, нарастанием гемодинамического потенциала и его адаптивных возможностей. Максимального значения эти тенденции приобретают в пубертатном периоде, а убыль морфофункциональных показателей эндоназальной гемодинамики наиболее выражена в старческом возрасте, что обусловлено явлениями редукции сосудистого русла [8] (таблица 2).
Таблица 2
Ростовая динамика гемодинамики полости носа человека, системы кровообращения и функционального состояния вегетативной нервной системы
Периоды онтогенеза, и ростовые тенденции |
Динамика ГДП полости носа в онтогенезе |
Изменения системы кровообращения в онтогенезе |
Изменения вегетативной нервной системы (ВНС) в онтогенезе |
1-й период детства Первый ростовой скачок |
Гармоничное увеличение показателей ГДП, тип ГДО нормотонический. (тест нагрузкой) |
Прирост показателей гемодинамики. Относи-тельный разброс показателей ЧСС и АД |
Неустойчивая вегетативная регуляция, формирование функциональных связей в НС, недостаточная зрелость функций ВНС |
2-й период Детства завершение 1-го ростового скачка |
Прирост показателей ГДП (1-й функциональный критический период). Тип ГДО – нормотонический (тест с нагрузкой) |
1-я стадия «сосудистого роста». Нарастание параметров ССС и изменение АД и ЧСС. Увеличение площади и объема сосудистой сети, сердца. |
ВНС не подготовлена к различным изменениям функционального состояния сосудов, на систему сосудов воздействует импульсно - «тренировка вегетатики» |
Подростки Второй (истинный) ростовой скачок. Крупнейшие сдвиги всех систем орга-низма. Пубертатные изменения |
Резкое нарастание показателей ГДП, дифференцированные типы ГДО по гендерному признаку. 2-й критический период. Дисбаланс регуляции сосудов носа при нагрузочных пробах с сохранением их адаптивных возможностей |
2 стадия «сосудистого роста». Завершение основных изменений сосудов при продолжении их диспропорционального роста. Колебания ЧСС, АД на фоне гормональной вегето-сосудистой дисфункции. Выраженная дыхательная аритмия. Увеличение объема сердца, сети кровеносных сосудов |
Интенсивные изменения вегетативной иннервации органов и тканей при сохраненной неподготовленности ВНС к изменениям функционального состояния сосудов. Преимущественно импульсный тип влияния ВНС. Чувствительность ВНС к резким ростовым изменениям, эмоционально гормональным изменениям |
Юниоры Завершение интенсивного роста. Переход к дефинитивному состоянию систем |
Завершение прироста ГДП и их переход к дефинитивному состоянию (3 функциональный период). Дифференцированные типы ГДО. Гармоничная регуляция сосудов носа с широким диапазоном компенсации |
Завершение структурно-функциональных преобразований системы кровообращения (роста сосудов и сердца), переход к ее дефинитивному статусу. Стабильность АД и ЧСС, отсутствие функциональной аритмии |
Завершение функционального созревания вегетативной нервной системы, установление стойких функциональных связей, переход ВНС в дефинитивное состояние |
1-й зрелый период Дефинитивное состояние систем организма |
Стабильность показателей ГДП, Преобладание нормотонического типа ГДО при нагрузке с признаками функциональной асимметрии показателей |
Стабильность показателей гемоди-намики: ЧСС и АД, хорошая адаптивность сосудов и сердца |
Устойчивая, гармоничная вегетативная регуляция, хорошо развитые функциональные связи в НС, зрелость и хорошая адаптивность вегетативных функций |
2-й зрелый период Дефинитивное состояние систем организма |
Стабильность ГДП. Преобладание нормотонического типа ГДО на фоне дифференцированного его ответа и асимметрии показателей |
Стабильность показателей гемоди-намики: ЧСС и АД, удовлетворительная адаптивность системы кровообращения |
Устойчивая, гармоничная вегетативная регуляция, хорошо развитые функциональные связи в НС, зрелость и относительная адаптивность вегетативных функций |
Пожилые Выход из дефинитивного состояния, начало инволюции органов и систем |
Уменьшение ГДП, снижение адаптации сосудов, признаки начального дисбаланса нейрогуморальной регуляции сосудов носа. Сглаживание функциональной асимметрии сосудов |
Начало отрицательного «сосудистого роста». Начальные изменения сосудов, их тонуса и регуляции, колебания ЧСС, АД. Инициация инволюционных изменений |
Относительно устойчивая вегетативная регуляция и состоятельность функциональных связей в ЦНС, начало формирования вегетативной дисфункции, снижение адаптивных возможностей нервной системы |
Старческий возраст Отрицательный рост. Инволюция органов и систем организма |
Убыль показателей ГДП. Дистонус и дисбаланс сосудов. Смешанный тип ГДО. Исчезновение асимметрии сосудистых показателей в условиях «возрастной нормы» |
Редукция «сосудистого русла». Глубокие изме-нения сосудов, их тонуса и регуляции. Колебания ЧСС, АД. Атеросклероз. Признаки недостаточности кровотока |
Сформированная вегето-сосудистая дистония. Значительное снижение компенсаторных возможностей вегетативной нервной системы. Уменьшение функциональных связей в ЦНС и дегенерация ее компонентов |
ГДО и ГДП – гемодинамический ответ/потенциал, ВНС- вегетативная нервная система.
Таблица составлена на основании собственных исследований, анализа научной литературы и данных НИИ морфологии человека РАМН (2008).
Наши исследования [8] подтвердили, что развитие структур и физиологических параметров полости носа в ходе онтогенеза происходит неравномерно и вызывает формирование критических периодов. На этапах постнатального развития, мы считаем возможным выделить 4 функциональных периода: 2-е детство (прирост функции), пубертатный возраст (функциональный скачок параметров, высокая дифференцировка структур и свойств полости носа), зрелый возраст (дефинитивного состояния функции), старческий возраст (дисфункция и морфофункциональная инволюция). Каждый этап развития функций полости, с нашей точки зрения, идет через явления неустойчивости в точках экстремумов онтогенеза (критических функциональных периодах). Максимальный прирост морфофункциональных показателей приходиться на пубертатный период. Согласно нашим исследованиям [8], дальнейшая функциональная динамика полости носа, от юношеского до зрелого возраста, имеет характер постепенно затухающих колебаний, а значения энтропии структурно-функциональных параметров находятся на самых низких уровнях. Это свидетельствует о переходе от критического этапа развития в состояние гармоничного динамического равновесия функций (дефинитивное состояние). С точки зрения теории функциональных систем – это биологически обусловленная необходимость поддержания такой «малой системы», как полость носа на оптимальном уровне, особенно в периоды ее интенсивного развития и адаптации [7]. В пожилом и старческом возрасте (включая долгожителей) инволюция системы «полость носа» в целом совпадает с процессами «отрицательного роста» всего организма [6]. Максимальная убыль морфофункциональных показателей полости носа на этапах инволюции – это дальнейшая динамика с постепенно усиливающимися колебаниями. Значение энтропии на этом этапе находится на самом высоком уровне, что свидетельствует о переходе из дефинитивного состояния гармоничного динамического равновесия функций к их критическому инволюционному этапу. С нашей точки зрения, это инволюционно обусловленное, но несостоятельное поддержание полостью носа (как морфофункциональной системы) своего оптимального уровня, регресс механизмов ее адаптации, что вполне обосновано с позиции учения об организации системы адаптации человека в онтогенезе [6].
Библиографическая ссылка
Петров В.В. РОСТОВАЯ ДИНАМИКА, АДАПТИВНОСТЬ И ЭНТРОПИЯ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛОСТИ НОСА ЧЕЛОВЕКА // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 5. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=25091 (дата обращения: 02.04.2025).