Нос и горло

Надо ртом у рыбы имеется пара ямок, выстланных клетками, способных определять химический состав воды, в которой рыба плавает. (У нас также есть такой же тип клеток, и мы называем ощущения, которые они вызывают, обонянием.) У некоторых высших рыб ноздри проходят в направлении рта и соединяются с задней его частью. Таким образом, пища, попавшая в рот, может быть попробована и на вкус и на запах, комбинированное ощущение более эффективно, чем только вкус или только запах. Такое положение дел сохранилось у всех четвероногих, включая и нас, и то, что мы считаем вкусом, на самом деле почти полностью запах. Доказательством этого служит состояние, когда от насморка нам закладывает нос так, что мы не чувствуем запаха. Вкус сводится почти на нет, и прием пищи становится делом не слишком приятным.

Как только установилась связь между обонятельными ямками и ртом, появилась возможность дышать с закрытым ртом. В то время как рыба должна непрестанно открывать и закрывать рот, чтобы вода проходила через жабры, лягушка дышит, закрыв широкий рот.

Лягушка использует нижнюю часть рта в качестве насоса. Это место выпячивается вниз и всасывает воздух в легкие через то, что когда-то было обонятельными ямками; и он снова сжимается, чтобы с силой вытолкнуть воздух наружу. Рептилии и млекопитающие пользуются более эффективным насосным механизмом, потому что у них есть ребра, которые у современных амфибий отсутствуют. Когда межреберные мышцы приподнимают и расширяют грудную клетку, в груди создается разрежение, и воздух устремляется туда извне. Это – вдох. Затем другой набор межреберных мышц сжимает грудную клетку, с силой выдавливая воздух в выдохе. Оба процесса, повторяемые попеременно, составляют процесс дыхания.

У млекопитающих есть еще одно усовершенствование в виде диафрагмы. Когда грудная клетка у них приподнимается, куполообразная диафрагма выравнивается, еще больше увеличивая объем груди и ускоряя приток воздуха. Когда грудная клетка сжимается и опускается, диафрагма выпячивается вверх, помогая выталкивать воздух.

Как и лягушка, мы можем дышать с закрытым ртом, воздух поступает в легкие через выступающий посредине лица нос, точнее, через два отверстия в носу, каждое из этих отверстий – ноздря. Ноздря в действительности является отверстием, как бы «просверленным» в носу, так сказать, «носовой просверленной дырой» – и таково старое значение этого слова. Ноздри по-латыни называются nares.

Будь нос не чем иным, как простым отверстием для подачи воздуха, не было бы нужды усовершенствовать его структуру. Так, у китов, где он ни больше ни меньше чем отверстие для воздуха, нос имеет единственное отверстие (у некоторых видов – двойное), расположенное на одном уровне с верхней частью головы, где может использоваться для быстрого опустошения и перезаполнения легких. Что касается процесса дыхания, у кита нет времени на ужимки.

Весь смысл состоит в скорости, и носовое отверстие или отверстия китообразных называются театрально – дыхало.

В то же время образ жизни достаточно изменчив, чтобы заставить любой орган выполнять вспомогательную и иногда вызывающую удивление функцию. Нос может утолщаться и раздуваться, как это случилось у свиней, и стать орудием для подрыва корней. Или же он может обзавестись мясистыми наростами, как у некоторых кротов, чтобы превратиться в чуткий орган осязания взамен бесполезных в темпом подземелье глаз. Нос может даже в значительной степени удлиниться и стать манипулятором, как у слона, и превратиться в орган, по гибкости и чувствительности уступающий только руке примата.

Человек в этом смысле достиг компромисса. Нос у него прежде всего отверстие для воздуха и не выполняет никаких экзотических функций. Тем не менее, он имеет гораздо более сложную структуру, чем простое дыхало кита; для нас дыхание не является делом неотложной важности, как у кита. Наши легкие могут наполняться более медленно, поэтому наши носовые проходы удлинились, сузились и стали более сложными, чтобы воздух мог не только войти через них, но и стать по пути кондиционированным – увлажненным и теплым.

В результате удлинения проходов нос стал заметно выдаваться посередине лица, оказавшись в уязвимом положении – легко может быть разбит и даже сломан. Перегородка, разделяющая ноздри (которая в идеале проходит точно посередине), может быть деформирована, в частности, искривлена. По этой причине одна из двух полостей носа сужается, что может привести к затруднению дыхания.

Наша собственная система кондиционирования воздуха начинается у самого входа в ноздри. Внутренняя поверхность кожи ноздрей у входа покрыта волосками, которые способны отфильтровывать любые грубые частицы, мелких насекомых или другие примеси, увлеченные воздушным потоком. У взрослых мужчин волосы над верхней губой могут служить дополнительной мерой предосторожности, но это не слишком важно, поскольку женщины и дети (не говоря уже о чисто выбритых мужчинах), не имеющие усов, по всей видимости, не страдают от этого.

Глубже в носу располагаются более тонкие устройства. Там воздушный ход принимает горизонтальное направление и проходит в направлении гортани. Вдоль этой горизонтальной части хода пролегают три костяных выступа, почти горизонтальные и параллельные друг другу. Они довольно замысловатой формы и в значительной степени изогнуты, напоминая морские раковины. Это носовые раковины, или просто раковины. Раковины разделяют воздушный ход по обеим сторонам носа на три канала, каждый из которых называется ход (по-латыни meatus). Между верхними носовыми раковинами и основанием черепа имеется углубление, которое содержит специальные клетки, благодаря которым мы ощущаем запахи. Ту же функцию несут обонятельные ямки рыб, глубоко утопленные внутри рыбьего носа.

Воздух, проходя по носовым ходам, постоянно контактирует с их теплыми влажными стенками, нагревается и увлажняется сам. Более того, из-за изогнутой формы раковин воздух вынужден постоянно менять направление. Мелкие частицы, которые смогли миновать волосатую ловушку ноздрей, не способны изменить направление столь же легко, как гораздо более легкие молекулы воздуха, и у каждого выступа частица вынуждена вступать в контакт с оболочкой полости носа.

Эта оболочка всегда липко-влажная, потому что содержит бокаловидные клетки, которые секретируют вязкую жидкость, называемую слизью. По этой причине оболочка носовой полости служит примером слизистой оболочки. Частицы, вступающие в контакт с носовой оболочкой, прилипают к ней, попадая в ловушку. Носовые ходы далее смачиваются жидкостью, просачивающейся из четырех пар полостей в лицевых костях. Они расположены в лобной (лобные пазухи), решетчатой (решетчатый лабиринт), клиновидной и верхнечелюстной (гайморова пазуха) костях и называются пазухами или синусами (по-латыни так называется полость с единственным отверстием). Пазухи выстланы крошечными ресничками, которые образуют завихрения жидкости, проходящей через узкие отверстия, соединяющие их с носовыми ходами.

У большинства четвероногих млекопитающих пазухи расположены так, что сток происходит вниз. Однако, когда человек обрел вертикальное положение, пазухи несколько запрокинулись вверх и приняли почти горизонтальное положение. Сток оказался неэффективен, особенно когда носовая камера забита во время насморка, поэтому жидкость может скапливаться в пазухах, и тогда давление вызывает мучительную головную боль. Тот, кто испытал приступ гайморита, может быть уверен, что неприятным последствием нашего прямохождения стала не только сила гравитации, которую нам приходится преодолевать.

Слизистая оболочка носовых ходов также содержит ресничные клетки. Реснички постоянно движутся в направлении, противоположном воздушному потоку, и любая частица, которая избежала все ловушки, расставленные для нее, относится назад и вынуждена проходить их заново. Носовые ходы можно освободить от скопившейся слизи с пойманными ею инородными частицами посредством в зрывоподобного выдоха воздуха: чиханья.

Это рефлекторное действие вызывается любым раздражением оболочки носа, и его невозможно контролировать сознательно, как вам прекрасно известно, если вы когда-либо пытались избежать чиханья, когда оно было нежелательным. В результате воздух (если, конечно, он загрязнен в разумных пределах) входит в легкие в на удивление чистом состоянии. К несчастью, современный человек использует воздух в качестве свалки отходов, а с этим не справиться даже нашему хорошо приспособленному носу. Несчетные тонны пыли и дыма нависают над каждым большим городом, и легкие городских жителей со временем постепенно чернеют.

Кондиционировать поступающий воздух легче в странах с теплым и влажным климатом. Это может быть одной из причин, по которой у африканских негров широкие ноздри и короткие носы. Жители Европы имеют узкие ноздри и длинные носы, а длинные и узкие носовые ходы повышают эффективность согревания и увлажнения.

Поскольку носовые ходы открыты внешнему миру, они принимают на себя главный удар всех его опасностей, а потому особенно подвержены инфекции. В результате пребывания в сырости или на холоде, поступив от уже зараженного человека, вирус простуды или гриппа может начать размножаться в носовых ходах. Слизистая оболочка реагирует усилением своей защитной функции до такой степени, что не только не помогает, а скорее начинает причинять неприятности. Обильный поток слизи вызывает знакомый всем насморк. Этот поток, сопровождаемый отеком многочисленных небольших кровеносных сосудиков в слизистой оболочке, закладывает ходы, затрудняет дыхание через нос либо делает его невозможным. Прибавьте к этому непрестанное рефлекторное чиханье – и картина бедствия исчерпывающая.

Тот же набор неприятных реакций может возникнуть в ответ не на вирус, а на чужеродный белок, который сам по себе безобиден, но на который у организма повышенная чувствительность. В конце лета и осени, к примеру, пыльца многих растений «висит» в воздухе. Большинство из нас никак не реагирует на это. Частицы пыльцы отфильтровываются, как любые другие частицы, только и всего. Однако для тех, кто страдает сенной лихорадкой, контакт с частицами пыльцы вызывает у дыхательной системы спазм чрезмерной защиты. Это пример аллергической реакции. Точно так же, как в случае простуды, появляется насморк, частое чиханье и закупорка носовых ходов.

Носовые ходы соединяются с пищеварительным каналом сразу за ротовой полостью области, называемой горлом или глоткой. Объединение двух каналов (дыхательного и пищеварительного) в этом месте дает возможность с умеренным комфортом дышать через рот. Действительно, когда носовые ходы заложены от простуды или от аллергии, остается либо дышать через рот, либо умирать. Тем не менее два эти вида дыхания неравнозначны. Во рту нет приспособлений, необходимых для надлежащей очистки воздуха, и, за исключением тех случаев, когда это диктует необходимость, желательно дышать через нос.

Хотя два этих канала и соединяются в горле, они не остаются в таком положении, а впоследствии разделяются. К несчастью, в процессе этого они пересекаются. То есть дыхательный проход входит в гортань сзади, но ниже горла он располагается впереди пищевода. Такое пересечение предоставляет пище или воздуху возможность пойти по неправильному пути. В случае с воздухом это не представляет серьезной опасности. Во-первых, мало вероятности, что воздух пойдет не туда, – он движется в направлении более низкого давления, то есть в направлении к расширяющимся легким. Но даже если какая-то его часть и попадет в пищевод, в худшем случае он вызовет легкое временное чувство дискомфорта. В случае с пищей дело гораздо серьезнее. Несмотря на существующие меры предосторожности, еда или питье могут попасть в дыхательный ход под действием области низкого давления, точно так же, как и воздух. И если хоть небольшое количество твердого или жидкого вещества попадет в дыхательные проходы, дыхание может быть заблокировано, вызывая удушье.

Против этого, конечно, предприняты специальные меры предосторожности. Отверстие дыхательного прохода располагается позади и ниже языка и называется голосовой щелью. Сразу над голосовой щелью находится хрящевая створка, прилегающая к корню языка и называемая надгортанником. В процессе глотания, когда пища или вода продвигается по горлу, голосовая щель автоматически движется под надгортанником, образуя тугое уплотнение. Только один проход остается открытым, и он занят проглатываемой пищей, которая движется вниз, в направлении желудка, а не легких. Вы сами можете провести такой эксперимент: сделайте глотательное движение, и вы обнаружите, что при этом дышать невозможно.

Надгортанник и створка объединенными усилиями производят звук, знакомый всем нам. Сжимающаяся створка иногда подвержена периодическим спазмам, которые расширяют легочные полости и приводят к сильному напору воздуха. Надгортанник захлопывается над голосовой щелью, чтобы прекратить приток воздуха, и воздух, которому внезапно придали движение и так же внезапно остановленный, производит резкий звук, который мы называем икотой.

Организм не полностью зависит от безукоризненного функционирования надгортанника – дело ведь жизненно важное. Дыхательный проход ниже надгортанника выстлан ресничками, которые загибаются вверх, чтобы воспрепятствовать даже крошечным частичкам, которые могут туда попасть. Кроме того, любой контакт ощутимой частицы твердого вещества или капли жидкости с голосовой щелью вызывает ряд взрывных извержений воздуха, которые непременно «выдуют» ее наружу. Это конечно же кашель. Когда по какой-то причине надгортанник вовремя не переходит через голосовую щель, мы давимся, и нас сотрясает удушающий приступ кашля, который наверняка оставил у большинства из нас неприятные воспоминания.

Однако чаще всего мы связываем кашель с какой-то инфекцией. Воспаление в горле, которое часто сопровождает простуду, вынуждает слизистую оболочку этой области выделять слизь в избытке. Ситуация осложняется слизью, поступающей из воспаленных носовых ходов сверху. Спастический кашель, который сопутствует простуде, – это попытка организма избавиться от слизи.

Также не исключена возможность того, что после проглатывания пища и вода могут попадать в носовые ходы наверху. Это будет движение, происходящее вопреки силе тяготения, поэтому эта неприятность менее вероятна. Тем не менее организм предотвращает такую возможность, прижимая тканевую створку к верхнему дыхательному проходу при глотании как раз в тот момент, когда надгортанник закрывает нижний дыхательный проход. Тканевая створка, защищающая верхний дыхательный проход, является продолжением свода ротовой полости, или нёба. Поскольку свод ротовой полости образован костью, это твердое нёбо. Позади твердой части находится мягкий, обращенный назад, выступ – мягкое небо, и именно оно заканчивается охранительной тканевой створкой. Вы можете увидеть эту тканевую створку, если широко откроете рот и посмотрите в зеркало. Она свисает вниз из центра задней части ротовой полости, по виду напоминает виноградину и называется небный язычок. Небный язычок – причина храпа. Поток воздуха, проходящий мимо него, может вызывать его дребезжащую вибрацию. Бодрствуя, мы автоматически держим проход широко открытым, чтобы подобного не произошло, ночью некоторые из нас этого не делают, что окружающие обнаруживают к своему огромному сожалению.