Текст книги "Захватывающий мир легких"

Какая связь между носом и легкими?

Носу также приходится нелегко. Тысячи людей каждый год пытаются подправить свой нос, потому что их не устраивает его внешний вид: слишком длинный, большой, приплюснутый, острый, широкий… А еще горбатый, курносый, картошкой или попросту кривой. Некоторые экстремалы вообще отрезают себе нос, чтобы выглядеть как лорд Волан-де-Морт или Красный Череп из комиксов. Короче, отношение к носам не самое лучшее. Мало того что к ним есть претензии в эстетическом плане, так они еще текут, чешутся, гнусавят, краснеют. Из-за них мы храпим, чихаем, шмыгаем и издаем другие малоприятные звуки. Бывают такие периоды в жизни, когда здоровый, исправно функционирующий нос – это даже исключение из правил. Сухой нос у трехлетнего ребенка? Можете отметить этот день в календаре как праздник. Нос является источником постоянных неприятностей. Тем не менее он играет важную роль, защищая передовые рубежи в чувствительной контактной зоне между внешним и внутренним миром. Это своего рода контрольно-пропускной пункт дыхательных путей, разделяющий два мира, зачастую враждебных друг другу Нос ведет себя бескомпромиссно. Подобно службам безопасности в аэропортах, он невозмутимо противостоит недовольству тысяч пассажиров, которые забывают, что процедура проверки при всей своей неприятности необходима. А вы бы хотели, чтобы люди без всякого контроля прямо из автомобиля пересаживались в самолет?

Нос – это авангард дыхательных путей. Он представляет собой вырост с двумя отверстиями на конце. Нос выполняет функции телохранителя, швейцара и разведчика для легких. Поскольку легкие глухи и слепы, он одновременно служит им глазами и ушами, а также кондиционером, воздушным фильтром и увлажнителем воздуха. Нос и легкие представляют собой странную и неравную пару, в которой маленький ухаживает за большим.

Нос со всей серьезностью воспринимает свои защитные функции и выполняет их весьма успешно. У аллергиков, к примеру, он во многих случаях не дает аллергии перекинуться на «нижние этажи» (в бронхи) и тем самым предотвращает опасную аллергическую астму. В Германии от аллергического насморка (ринита) страдает вдвое больше людей, чем от аллергической астмы (15 % населения против 8–9 %), и лишь 40 % пациентов с аллергическим ринитом болеют одновременно и астмой, хотя в основе обоих заболеваний лежит одна и та же аллергия. Другими словами, аллергия дыхательных путей вызывает сначала жалобы в месте первого контакта – в носу. Для многих пациентов этим все и ограничивается – неприятно, конечно, но в большинстве случаев неопасно. И лишь когда нос не справляется со своими функциями, аллергия распространяется на нижние дыхательные пути, то есть «спускается этажом ниже». Следствием становится аллергическая астма, имеющая куда более серьезные последствия.

«Смена этажей» характерна не только для сенной лихорадки и астмы. Подобные вояжи может совершать и обычный насморк при простуде. Вы уже замечали, что простуда почти всегда развивается по одному и тому же сценарию? Почему так происходит? Вирусы простудных заболеваний атакуют одинаковые цели в носу и бронхах – клетки эпителия слизистой оболочки. И все же заболевание распространяется не в случайном направлении и уж тем более не снизу вверх, оно всегда начинается в носу и иногда в горле. В большинстве случаев на этом рубеже оно и заканчивается. Менее чем в половине случаев всех простудных заболеваний симптомы (например, кашель) появляются и в нижних дыхательных путях. Таким образом, насморк защищает нижние дыхательные пути от распространения возбудителей болезни. И только когда первичные защитные механизмы носа сдаются под натиском недуга, начинаются неприятности: через 3–5 дней к насморку добавляется бронхит, признаком которого поначалу служит кашель, а следом идет мокрота. Бронхит является результатом перехода вирусов простуды на «нижние этажи» через оборонительные порядки в носу. Именно этим объясняется то обстоятельство, что у пациентов с повреждениями слизистой оболочки носа (например, в результате хронических заболеваний) намного чаще возникают симптомы бронхита при простуде – фильтр больше не действует.

Феномен «смены этажей» играет роль и при хронических заболеваниях дыхательных путей. Причиной непрекращающегося кашля и хронического бронхита часто является воспаление придаточных пазух носа. По ночам носовые выделения стекают в полость глотки, на голосовую щель и далее в бронхи, где вызывают кашель и астматические симптомы. Доброкачественные опухоли слизистой носа (полипы) также могут затруднять дыхание через нос и провоцировать частые инфекции бронхов, что в долгосрочной перспективе может привести к астме.

Что лежит в основе этих взаимосвязей? Чем объяснить подверженность верхних и нижних дыхательных путей одним и тем же заболеваниям? И если инфекции «путешествуют с этажа на этаж», то как функционирует «лифт»? Для понимания надо обратить внимание на три важных аспекта.

Общий план строительства

Нос и нижние дыхательные пути внешне имеют мало общего, но их интерьером занимался один и тот же специалист! Строение слизистых оболочек носа и бронхов настолько похоже, что при микроскопическом исследовании их едва можно различить, разница видна лишь в глубоких слоях слизистой. Там, где в нижних дыхательных путях располагаются кольцевые мышцы вокруг бронхов, в носу мы наблюдаем густое переплетение кровеносных сосудов – так называемое кавернозное тело, которое, опухая при насморке, может сильно затруднять дыхание. Похожи и очищающие механизмы верхних и нижних дыхательных путей. Удалением посторонних частиц занимаются реснички мерцательного эпителия и железы, вырабатывающие слизь. При этом и верхние, и нижние дыхательные пути демонстрируют, что в основе их строения был один и тот же план, наследственные заболевания обоих транспортных механизмов одинаково затрагивают как верхние, так и нижние дыхательные пути. В частности, при врожденном муковисцидозе чрезвычайно вязкая слизь, типичная для этого недуга, наблюдается как в бронхах, так и в носу. Наследственные заболевания мерцательного эпителия, например первичная цилиарная дискинезия, отрицательно сказываются на очищающих функциях слизистой оболочки и носа, и бронхов.

Общая коммуникационная сеть

Нос первым замечает, что в воздухе происходит что-то не то. Его система раннего оповещения либо не допускает проникновения в легкие вредных или раздражающих веществ, либо дает легким возможность своевременно принять собственные защитные меры. Для этого нос использует прямой и опосредованный коммуникационные каналы, которые можно сравнить с кабельной телефонной линией или с беспроводным WhatsApp. Так, при раздражении носа ринобронхиальный рефлекс вызывает сужение бронхов. Как он действует? Обонятельные клетки носа через ветви тройничного нерва связаны с нервной системой нижних дыхательных путей. Содержащиеся в воздухе вредные вещества раздражают тройничный нерв, что вызывает сокращение бронхов. Через этот прямой коммуникационный канал одновременно инициируются и другие защитные рефлексы, вызывающие чихание, слезы и кашель. Все они служат одной главной цели: любой ценой не допустить попадания вредных веществ, ядов, микробов или паразитов в нижние дыхательные пути и через них в ткани тела. Но этот комплексный защитный механизм может и сам стать фактором риска. Последствия неконтролируемого спазма бронхов для человека могут оказаться опаснее, чем вредное воздействие содержащихся в воздухе раздражающих веществ. В экстремальных случаях данный рефлекс вызывает также спазм голосовой щели.

Что же касается косвенного опосредованного коммуникационного канала (WhatsApp), то связь между носом и легкими осуществляется по нему через кровь. Попадание пыльцы растений на слизистую оболочку носа аллергика приводит не только к быстрому аллергическому воспалению носа, выражающемуся в чихании, зуде и насморке, но порой и к воспалению бронхов, которые не контактировали с возбудителем напрямую. Как это возможно? Ответ: между носом и легкими происходит коммуникация с помощью сигнальных веществ (цитокинов), содержащихся в крови. В нашем примере они появляются вследствие аллергической воспалительной реакции в носу и через кровеносные сосуды достигают нижних дыхательных путей, где вызывают аналогичную воспалительную реакцию. Похожая «передача» воспалительной реакции возможна и при простудном насморке. У некоторых пациентов нижние дыхательные пути воспаляются даже при отсутствии непосредственного контакта с вирусами. В подобном случае нос также производит сигнальные вещества, вызывающие опухание слизистой оболочки бронхов и скопление в них слизи. Эта побочная реакция бронхов на насморк обычно не доставляет никаких проблем, но выполняет важную задачу. Благодаря системе раннего оповещения заблаговременно активизируются защитные системы легких, и, как правило, это оправданно. Однако у пациентов, страдающих хроническими легочными заболеваниями, такая передача данных по WhatsApp между носом и легкими имеет свои недостатки: в результате может развиться кашель и даже наступить удушье. В действительности многие тяжелые приступы астмы вызываются обычными простудными инфекциями в носу еще до того, как вирус добирается до нижних дыхательных путей! Таким образом система раннего оповещения оборачивается чрезмерной реакцией, которая несет в себе опасность. Легким так и хочется крикнуть носу: «Да заткнись ты и выключи свой смартфон!»

Нос как кондиционер

Внутренняя поверхность легких по сравнению с носом огромна, поэтому подвергается опасности пересыхания. Одна из задач носа состоит в том, чтобы увлажнять вдыхаемый воздух и согревать его до температуры тела. Для этого он использует два эффективных механизма. Во-первых, слизистая оболочка носовых пазух имеет складчатую поверхность и, следовательно, большую площадь. Поскольку она очень хорошо снабжается кровью, температура крови оптимально согревает поступающий воздух. Во-вторых, 45 тысяч желез слизистой оболочки носа каждый день вырабатывают свыше полулитра слизи, которая дополнительно увлажняет воздух. Увлажняющая способность носа огромна и при необходимости может быть увеличена в несколько раз. Например, в ходе длительного полета из-за чересчур сухого воздуха в салоне самолета можно потерять до двух литров жидкости! Увлажняющая способность носа имеет значение для фильтрования воздуха. Благодаря ей вещества, растворимые в воде, почти полностью улавливаются и обеззараживаются в носу. Этот процесс дополняет механическое фильтрование носовыми раковинами, которые надежно улавливают твердые частицы и возбудителей многих заболеваний. Лишь мелкодисперсная пыль из частиц диаметром менее десяти микрометров (то есть миллионных частей метра) проникает через нос, и это делает ее особо опасной для легких.

Большинство людей не видят разницы между дыханием через рот и дыханием через нос. На самом же деле она огромна! Если нос выполняет свои функции, то в нижние дыхательные пути попадает лишь подогретый, увлажненный и предварительно отфильтрованный воздух. Очень важно, чтобы младенцы при появлении на свет дышали только носом и лишь в самом крайнем случае, если нос заложен, переходили на дыхание ртом. Но то, что нам, взрослым, представляется само собой разумеющимся, малышам доставляет большие трудности. Им не хватает воздуха, и они впадают в панику. Насколько для легких важно носовое дыхание, мы замечаем лишь тогда, когда нос временно перестает выполнять свои функции кондиционера. Такое происходит, например, при усиленной физической нагрузке, когда дышать одним только носом становится уже невозможно. Вы когда-нибудь видели, чтобы атлет в триатлоне финишировал с закрытым ртом? У профессиональных спортсменов нередко наблюдаются последствия ротового дыхания. Те, кто занимается дисциплинами, требующими особой выносливости, болеют астмой в два-три раза чаще, чем обычные люди, а в классических зимних видах спорта и того больше. Часто высказываемое подозрение, что диагноз «астма» для многих атлетов служит лишь предлогом для применения медикаментов, увеличивающих выносливость, не стоит распространять на всех без разбору. Попробуйте-ка сами при минус 20 градусах и 10-процентной влажности воздуха пробежаться на лыжах с полной нагрузкой! При темпе дыхания 40–50 вдохов в минуту у большинства появится свист в бронхах.

Нос как кондиционер наряду с вредными веществами также фильтрует и нейтрализует опасные микроорганизмы. Но если он не справляется с фильтрующими функциями или вообще выпадает из снабжения легких воздухом (например, при интубации через трубку), то уже в скором времени в нижних дыхательных путях поселится множество возбудителей заболеваний, следствием чего станет бронхит или воспаление легких.

Таким образом становится ясно, что отоларингологи и пульмонологи не напрасно рассматривают верхние и нижние дыхательные пути как единую систему. Подобный подход необходим для успешного лечения хронических заболеваний дыхательных путей. Семена многих болезней бронхов закладываются в почву еще в носу. Взойдут ли они, зависит от своевременных и последовательных мер по недопущению переноса болезни «с этажа на этаж». Кашель и хронический бронхит, например, лучше всего лечатся вместе с хроническим воспалением носовых пазух. Нос и бронхи разделить невозможно.

Вход и выход: каким образом гортань защищает дыхательные пути

«Опухоль оказалась колесиком от детского конструктора», «Подарок ко дню рождения с тяжелыми последствиями – загадочный пациент», «Врачи спустя 40 лет извлекли из легкого деталь от детского конструктора» – под подобными заголовками летом прошлого года вышли репортажи в газетах и на сайтах многих стран мира. Что же произошло? Англичанину в возрасте 47 лет предстояла операция на легком ввиду непрекращающегося кашля и затемнения на рентгеновском снимке. Врачи предполагали, что у многолетнего курильщика образовалась злокачественная опухоль. Но в ходе бронхоскопии перед операцией они обнаружили в бронхе деталь от детского конструктора, которую более сорока лет назад мужчина, как он сам считал, «проглотил», а потом благополучно о ней забыл. Когда много лет спустя у него развился хронический кашель, в первую очередь подозрения пали на курение. Таким образом, кусочек пластика на протяжении многих десятилетий оставался у него в легких. Согласимся, это очень необычный случай попадания чужеродных предметов в нижние дыхательные пути, однако он демонстрирует, что легким могут угрожать не только проникающие ранения, химические вещества и мелкая пыль, но и такие неожиданные вещи. Хотя от подобных происшествий обычно защищает гортань.

Без гортани мы не могли бы говорить и наша коммуникация носила бы очень ограниченный характер. Более того, человек не услышал бы сопрано Монсеррат Кабалье, фальцет Клауса Номи или Bee Gees, хриплый голос Анастейши, бас Ивана Реброва либо рычание Лемми из группы Motorhead. Вообще никаких голосов не услышал бы. Гортань способна на удивительные вещи. Наши голосовые связки заставляют вибрировать выдыхаемый воздух, наполняя его жизнью и неповторимым индивидуальным характером. Для меня как для пульмонолога гортань – это прозаический и довольно неуклюже устроенный клапан, который имеет два состояния: «открыто» и «закрыто». Первое используется при дыхании, а второе – при глотании, кашле и эффективном натуживании, когда вы сидите на унитазе.

Если нос представляет собой важный фильтр для мельчайших частиц, содержащихся в воздухе, то гортань специализируется на крупных вещах, и это не менее важно. Напротив! С конструкторской точки зрения, правда, кажется немного странным, что в дыхательных путях фильтр грубой очистки расположен после тонкого фильтра, а не наоборот. Это примерно то же самое, как если бы на очистных станциях для питьевой воды сначала отфильтровывали бактерии и химикаты и только потом – спагетти, оставшиеся от вчерашнего ужина. Бессмыслица, но лишь на первый взгляд. Дело в том, что у человека дыхательные пути и пищеварительный тракт не полностью отделены друг от друга и скрещиваются как раз в области гортани. Не лучше ли было бы иметь две отдельные трубки: одну – для дыхания, а вторую – для приема пищи, как у животных? Против такого решения есть несколько аргументов. Во-первых, носовая полость ввиду своих малых размеров и необходимости выполнения фильтрующих функций подвержена засорению. Поэтому «план Б» в данном случае приобретает жизненно важное значение. Во-вторых, человек по сравнению с животными является универсалом с физиологической точки зрения. Он может выдерживать как экстремально длительную нагрузку, так и кратковременные максимальные пики мощности. Двух небольших ноздрей явно не хватит, чтобы полностью использовать резервы дыхания. Поэтому при максимальной нагрузке необходимо переходить на дыхание ртом, чтобы снабдить мышцы достаточным количеством кислорода. Вот здесь-то и таится проблема: если между дыхательными путями и пищеварительным трактом имеется связь, то может случиться нежелательный обмен их содержимым. Воздух может попасть в пищевод, а пища – в дыхательные пути. В первом случае вам грозит отрыжка, а во втором – смерть от удушья. Чтобы этого не допустить, и существует гортань.

Давайте вкратце рассмотрим, как устроена гортань. То, что у мужчин заметно выпирает на передней поверхности шеи и называется «адамовым яблоком», – самая большая часть гортани, ее щитовидный хрящ. Он, словно щит, прикрывает голосовую щель с двумя голосовыми связками и вместе с перстневидным хрящом, расположенным чуть ниже, образует переход к трахее. В верхней части щитовидный хрящ соединяется с надгортанником, а тот, в свою очередь, с языком. При глотании язык полностью прижимает надгортанник к отверстию гортани и тем самым предотвращает попадание пищи в трахею.

Вместо этого пища элегантно проскальзывает в расположенный позади трахеи пищевод и исчезает во владениях гастроэнтерологов. Гениальный механизм, если только вам не захочется попробовать одновременно есть и разговаривать. Или сделать глубокий вдох, держа во рту деталь от детского конструктора. В данном случае вам грозит так называемая аспирация – попадание в дыхательные пути жидких веществ или твердых предметов. Если предмет настолько большой, что перекрывает трахею либо один из двух главных бронхов, появляется угроза немедленной смерти. Точно так же большое количество жидкости в легких (например, при утоплении) быстро ведет к смерти из-за нехватки кислорода. В подобном случае дыхательные пути не перекрываются, однако жидкость склеивает альвеолы и блокирует поступление кислорода в кровь. Попадание в легкие небольших предметов или незначительного объема жидкости грозит тяжелыми осложнениями, которые могут развиться спустя несколько дней либо недель. Наряду с мучительным кашлем обычно отмечается затруднение дыхания и инфекции в закупоренных отделах бронхов. Если пациент не может вспомнить, когда конкретно посторонний предмет попал в дыхательные пути (что обычно бывает у маленьких детей), то постановка правильного диагноза для врача превращается в детектив. Что еще хуже, маленькие пластмассовые детали и продукты питания (например, арахис) незаметны на рентгеновском снимке. В сомнительных случаях для выяснения причин приходится прибегать к бронхоскопии.

Несмотря на сенсационные сообщения СМИ, происшествия, подобные тому, когда президент США Буш в 2002 году подавился соленым кренделем, относительно редко угрожают жизни. Федеральное ведомство статистики в 2015 году насчитало в Германии 1149 случаев смерти, вызванной попаданием посторонних предметов в дыхательные пути. Среди пострадавших было много пожилых людей, нуждающихся в медицинском уходе, у которых пища во время еды попала в дыхательные пути и вызвала воспаление легких. В общем, как правило, защитный механизм работает эффективно, и, чтобы обойти его, нужно сильно постараться, пусть и ненамеренно. Однако многие эксперты опасаются, что в будущем подобные случаи будут происходить чаще, и в качестве причины указывают смартфоны. Человеку, разговаривающему по телефону во время еды, проще перепутать, когда говорить, а когда глотать. Таким образом, на время еды лучше отключать мобильный телефон и вообще помалкивать – если эта теория верна. Хотя в ней можно и усомниться, ведь тогда южные европейцы должны умирать в больших количествах. Да и у женщин подобные случаи должны происходить чаще, чем у мужчин. А что говорить об азиатах с их привычкой шумно втягивать в себя еду? А о любителях устриц? И можно ли утверждать, что финны и эстонцы вообще никогда не давятся едой, поскольку ни в коем случае не разговаривают за столом? Необходимо также учитывать культурные особенности, от которых во многом зависит то, какие предметы попадают в дыхательные пути. В мусульманских странах, например, это обычно заколки для волос. Покрывая голову, женщины держат их во рту, и при неосторожном вдохе какая-то из них может исчезнуть. В Юго-Восточной Азии деликатесом считаются утиные яйца с уже сформировавшимся эмбрионом внутри (балут). При их выпивании кусочки скорлупы (или эмбриона!) могут попасть в дыхательные пути. В Европе же вне конкуренции остаются детские конструкторы Playmobil и Lego.

Когда посторонний предмет по ошибке оказывается в гортани, существует еще один страховочный механизм – рефлекторный кашель. В большинстве случаев он не позволяет посторонним предметам проникнуть в дыхательные пути через голосовую щель. Поэтому особенно уязвимы для аспирации люди, у которых данный рефлекс ослаблен или вообще отсутствует. Такое бывает при определенных нервных заболеваниях (например, при рассеянном склерозе), а также у лежачих пациентов. У здоровых же людей самой частой причиной является алкоголь либо наркотики. Когда человек напивается до бесчувственного состояния, возникает прямая угроза для жизни, потому что воедино сходятся три фактора: вероятность рвоты из-за отравления большим количеством алкоголя, подавление глотательного рефлекса и спасительного рефлекторного кашля. Смертельное сочетание, жертвами которого пали уже многие талантливые деятели культуры, о чем свидетельствует, например, печально известный «Клуб 27».

Гортань, а точнее голосовые связки, играет важную роль в возникновении не только рефлекторного, но и любого другого вида кашля. Как это происходит и какова роль голосовых связок? Кашель – это, попросту говоря, контролируемый взрыв внутри дыхательных путей. Ударная волна, возникающая при взрыве, должна удалять посторонние предметы, слизь или возбудителей болезней из бронхов в направлении ротовой полости. Голосовые связки выполняют в этом процессе функцию напорного вентиля. Если где-то в организме необходимо создать давление, то здесь не обойтись без плотно сомкнутой голосовой щели. А давление требуется во многих случаях. Большое ли количество детей появится на свет, если роженица не будет тужиться? Видимо, не очень. А отправление естественных надобностей без давления сверху? Возможно, но затруднительно.

Подъем тяжестей? Ну ладно, это не так уж жизненно важно. Однако вернемся к кашлю. Чтобы кашлянуть, сначала надо сделать глубокий вдох при открытых голосовых связках, а затем быстро сомкнуть голосовую щель, создавая герметичную преграду для выхода воздуха из легких. После этого начинается резкий выдох, но ему препятствуют сомкнутые голосовые связки, в результате чего внутри создается высокое давление. Когда оно становится слишком большим, голосовые связки раскрываются и сжатый воздух с силой и с характерным звуком вырывается из бронхов наружу.

Когда надо натужиться при родах или во время испражнения, задействуется тот же механизм, но голосовая щель остается закрытой, вдобавок ко всему происходит сокращение мышц живота и спины. Поскольку брюшной полости уже некуда дальше сжиматься (диафрагма находится в положении максимального вдоха и не подается ни на сантиметр из-за закрытой голосовой щели), давление ее стенок передается непосредственно на внутренние органы, что способствует выходу плода или кала – в зависимости от потребности. Иногда происходит и то и другое одновременно, что является настоящим кошмаром для любой роженицы!