С момента рождения слизистая оболочка носа подвергается воздействию различных веществ, загрязняющих воздух, тепла и холода, влажности и сухости, раздражающих химических веществ, пыльцы цветов, грибковых спор, бактерий и вирусов. Благодаря четко координированному взаимодействию разнообразных защитных факторов, работающих при прохождении воздушной струи через полость носа, вдыхаемый воздух согревается, увлажняется, очищается от взвешенных в нем частиц, бактерий и вирусов, способных навредить организму.
Очистка слизистой оболочки (мукоцилиарный клиренс)
Как вы помните, ведущая роль в защитной функции носа принадлежит слизистой оболочке, которая покрыта эпителием, состоящим из мерцательных, бокаловидных, а также коротких и длинных вставочных клеток.
На свободном конце мерцательной клетки имеются многочисленные реснички. Они производят различные движения, которые, однако, идентичны для всех ресничек одной клетки и даже одной области. Все реснички мерцают в унисон. Что-то координирует их движения, но что именно — пока неизвестно. Ясно лишь, что координация мерцательных движений зависит исключительно от самой клетки — нервная система в этом процессе совершенно не участвует. Скорость биения ресничек составляет 13–14 раз в минуту.
В функциональном отношении изменения, характерные для мерцательного эпителия, принадлежат к типу «всё или ничего». Движение ресничек может прекратиться вовсе, но не может изменить своего характера. Воздействуя различными фармакологическими препаратами, исследователи неоднократно пробовали изменить тип движения ресничек, но эти попытки оказались безуспешными. Понижение температуры приводило только к замедлению движения.
ЭТО ИНТЕРЕСНО
Итак, координация движения ресничек зависит от самой клетки. Если извлечь небольшой участок мерцательного эпителия, а затем вернуть его на прежнее место, повернув предварительно на 180°, то единство координации движений нарушается: в перемещенной части сохраняется прежнее направление движения, которое теперь не соответствует общему.
Реснитчатый аппарат мерцательных клеток располагается в слизи, покрывающей поверхность слизистой оболочки, и образует вместе с ней мукоцилиарный эскалатор, или мукоцилиарную транспортную систему. Реснички окружены тонким слоем перицилиарной жидкости, образование и управление которой изучено еще не до конца. Над ней лежит собственно слизь. При движении реснички вытягиваются, и кончики их выходят из перицилиарной жидкости, контактируя со слизью. В этот момент поверхностный слой перицилиарной жидкости и слизь перемещаются (рис. 7).
Благодаря строгой ритмичности мерцательного движения обеспечивается перемещение продуктов секреции слизистой оболочки и оседающих на ее поверхности микроорганизмов и различных чужеродных частиц в сторону носоглотки. Таким путем осуществляется ее постоянное очищение — клиренс.
Механизм выделения секрета на поверхность слизистой оболочки до сегодняшнего дня остается недостаточно изученным. В нормальных условиях слизь, покрывающая слизистую оболочку, является продуктом секреторной деятельности желез и клеток мерцательного эпителия. Скорость и направление перемещения слизи в обеих половинах носа различны, что объясняется носовым циклом и асинхронным типом работы желез.
Носовой мукоцилиарный клиренс — первый барьер против проникновения инфекционных агентов и пылевых частиц в нижние дыхательные пути, он играет ведущую роль в защитной функции носа. Никогда не прекращающаяся в нормальных условиях активность ресничек мерцательного эпителия обеспечивает продвижение слизистого секрета, а вместе с ним — попавших в нос и осевших на поверхности слизистой оболочки частичек пыли и микроорганизмов по направлению к носоглотке. Движение же ресничек мерцательного эпителия и ток слизи на передних концах нижних носовых раковин направлены к входу в нос. Это обстоятельство имеет большое значение для защиты организма, так как именно на данном участке полости носа оседает основная масса инородных частиц, бактерий и вирусов после прохождения носового клапана. За счет движения ресничек они передвигаются вперед — до границы с кожей преддверия носа.
Рис. 7. Движение реснички в эффективной фазе (а) и в возвратной фазе (б): 1 — слизь; 2 — перицилиарная жидкость; 3 — инородные частицы
Оседанию пылевых частиц и микроорганизмов способствует направление струи вдыхаемого воздуха, которая вначале идет почти вертикально, а затем — назад и вниз, создавая тесный контакт воздушного потока со слизистой оболочкой. У входа в нос площадь сечения дыхательного тракта минимальна, а скорость движения воздуха максимальна. В полости носа поперечное сечение в 8–10 раз больше, и скорость движения резко падает, что создает наилучшие условия для очищения, согревания и увлажнения вдыхаемого воздуха. Оседанию пылевых частиц и микроорганизмов также способствует турбулентность движения воздушного потока, которая возникает благодаря естественным образованиям полости носа: носовому клапану, носовым раковинам, носовым ходам, носовой перегородке, а также благодаря движению воздуха из околоносовых пазух, за счет чего отдельные воздушные струи более тесно контактируют с поверхностью слизистой оболочки на различных ее участках.
Нос — высокоэффективная фильтрующая полость.
Почти все частицы диаметром 8 мк и более остаются в носу, частицы диаметром 2–3 мк задерживаются до 50 %. Очень маленькие частицы, приблизительно 0,5 мк, в значительном количестве покидают дыхательный тракт при выдохе. Около 60 % жизнеспособных микроорганизмов оседает на поверхности слизистой оболочки носа, но до тех пор, пока реснички работают нормально, риск, что из бактерий вырастут колонии, невелик.
Специфические и неспецифические защитные факторы слизистой оболочки
Слизь, являющаяся неотъемлемым компонентом мукоцилиарной транспортной системы, участвует не только в механическом удалении пылевых частиц и микроорганизмов с поверхности слизистой носа. В секрете слизистой оболочки содержится и ряд очень действенных биохимических неспецифических и специфических защитных факторов.
