Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Научные журналы / Наука и жизнь
Начало сайта / Научные журналы / Наука и жизнь

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Архимед

Загадки простой воды

Генри Форд. Моя жизнь, мои достижения

Парадоксы науки

Ум хорошо...

Этюды о Вселенной

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Зачем человеку нос?

В. БУКОВ, доктор медицинских наук

«Без носа человек – черт знает что: птица не птица, гражданин не гражданин, – просто возьми, да и вышвырни за окошко!..»

Н.В. Гоголь

Спросите опытного врача, даже из числа обладающих научными степенями и званиями: «Для чего человеку нос?». В лучшем случае вы получите ответ: «Для очищения вдыхаемого воздуха от пылевых частиц, увлажнения его и согревания», И еще добавят: «Для обоняния». Но очевидно, что все упомянутые важные для жизни процессы прекрасно осуществляются и у животных, не имеющих носа, но обладающих верхними дыхательными путями, то есть гортанью, трахеей и бронхами.

Подобно глазам, губам, ресницам, нос, как бы критически к нему ни относиться, – украшение лица. Представить человека с двумя дырками на ровном месте просто невозможно!

А если серьезно?

Для чего нос появился у «человека разумного»? Ведь у его предков – человекообразных обезьян – такого органа не было! Давайте искать ответ вместе.

«Злые языки страшнее пистолета»

Говорят: слово ранит. Но это относится лишь к человеческой психике. Животные воспринимают не сами слова, а лишь интонацию, с которой они произнесены. Дело в том, что способность говорить, мыслить присуща человеку благодаря так называемой второй сигнальной системе мозга, которая у животных отсутствует. Чрезмерное раздражение клеток коры больших полушарий мозга – нейронов – у зверей, птиц, рыб происходит только по механизму первой сигнальной системы – через физическую боль. У людей, кроме того, и через слово, которое может действовать сильнее любой боли. Это делает наш мозг иногда беззащитным и ставит его в опасное положение.

Если бросить в стоячую воду один крупный камень, а в другом месте – с десяток поменьше, можно видеть, что волнение в первом случае будет сильнее и длительнее. Мелкие круги на воде быстро гасят друг друга. Такой же принцип используется мозгом для ослабления очагов возбуждения, он получил название индукционного. Получив сильное раздражение (испуг, боль, нервное потрясение), организм включает защитную систему. Животные начинают визжать, метаться, прыгать. Человек тоже неосознанно прибегает к использованию индукционного механизма – он стремится двигаться, громко говорит, иногда кричит, стискивает зубы или вызывает у себя сильную боль. От всего этого в нейронах коры больших полушарий возникают многочисленные дополнительные очаги вторичного возбуждения. Они-то, подобно волнам от мелких камней в нашем примере, отчасти гасят первичный очаг раздражения. По этой же причине зубная боль переносится легче днем во время бодрствования. И становится порой совершенно нетерпимой ночью, когда кора мозга спокойна, и в ней действует только один очаг раздражения – болевой.

Согласно законам физиологии, чрезмерное раздражение нервной клетки (нейрона), выходящее за пределы выносливости, обязательно приводит к возникновению в ней защитного торможения, которое называется «запредельным». Благодаря этому, клетка ослабляет или вообще перестает воспринимать какие бы то ни было раздражения, и тем самым спасает себя от повреждения. Надо сказать, что такая ситуация очень опасна для организма, ибо может надолго отключить целые группы нейронов. Обморок в этом случае, если можно так сказать, лучший выход из положения – он обычно недолог и проходит сам по себе. Иногда же нейроны отключаются на длительное время – дни, месяцы и даже годы, что сопровождается потерей человеком жизненно важных функций – способности говорить, слышать, видеть, двигаться. Такие состояния известны медикам как функциональные параличи на истерической основе. К счастью, иногда они обратимы, то есть исчезают при сильном нервном потрясении.

Эти свойства человеческой психики были, по-видимому, известны церковникам. Порой они пытались использовать их в своих интересах, совершая «чудесные исцеления» страждущих. Похожий случай высмеян в давнишней кинокомедии «Праздник святого Йоргена».

В суровой жизни древнего человека было много причин для страха, и потому нейроны коры больших полушарий мозга наших пращуров должны были испытывать непомерные нагрузки. Обладая такой невыгодной особенностью нервной системы, первобытный человек не смог бы выжить в борьбе за существование Но его спас новый защитный механизм, возникший одновременно со второй сигнальной системой. Этот защитный механизм – слезы.

Поплачь – легче будет...

Суть «слезного механизма» заключается в том, что в нейронах коры больших полушарий при стрессовых ситуациях мгновенно может возникать новый мощный, как бы отвлекающий очаг возбуждения.

Слезный механизм

Рис. 1. Слезный механизм: а) расположение функциональных центров; б) возникновение дополнительных очагов возбуждения

а) Рецепторы верхних дыхательных путей связаны с разными нервами: рецепторы носовых путей – с тройничными и обонятельными, а рецепторы гортани, трахеи и бронхов – с блуждающими нервами. Поступающие по тройничным и обонятельным рецепторам импульсы попадают в сосудодвигательный, дыхательный центры, в нейроны коры больших полушарии, в сердце. Они активизируют деятельность этих структур и всей центральной нервной системы, органов и систем организма. При сильном раздражении рецепторов верхних дыхательных путей повышается артериальное давление, усиливается дыхание и пульс, ускоряется обмен веществ. Человек начинает испытывать состояние нервного напряжения. Импульсы, поступающие по блуждающим нервам, действуют противоположно – снижают артериальное давление, замедляют дыхание и пульс.

б) Нос хорошо приспособлен к тому, чтобы слезы, вытекающие из носовых каналов, орошали все рецепторы – чувствительные окончания – тройничного и обонятельного нервов. Их раздражение вызывает в нейронах коры мозга встречный очаг возбуждения, который ослабляет чрезмерно опасный очаг, возникший от боли или в стрессовых ситуациях. Рыдания, нередко сопутствующие плачу, усиленно раздражают рецепторы блуждающих нервов в гортани. Идущие от них сигналы ослабляют функции нервных центров, сердца, нейронов коры головного мозга.

Вот как запускается этот механизм. Чрезмерное раздражение нейронов активизирует кору мозга. Усиливается функция всех систем организма: дыхательной, сердечно-сосудистой, нервно-психической, центров мозга, желез внутренней и внешней секреции, в том числе и слезных Все это сопровождается расслаблением тонуса гладкой мускулатуры мочевого пузыря, прямой кишки, слезно носовых каналов. Именно поэтому при сильном испуге у некоторых людей с повышенной чувствительностью нервной системы и особенно у детей может произойти непроизвольное мочеиспускание и даже «медвежья болезнь». Но в первую очередь – слезы. Усиленно выделяясь из слезных желез, они поступают по слезно-носовым каналам в носовую полость. Нос человека отлично приспособлен к тому, чтобы слезы мгновенно орошали его слизистую оболочку, обильно насыщенную чувствительными окончаниями – рецепторами тройничного и обонятельного нервов. Раздражающие сигналы поступают в мозг и создают дополнительные очаги возбуждения. При нервном потрясении многие не просто плачут, а рыдают и даже кричат. С точки зрения физиологии это еще один защитный механизм, ослабляющий возбуждение нейронов коры мозга. При крике происходит усиленное раздражение рецепторов голосовых складок гортани (их почему-то часто ошибочно называют «связками»). Потоки импульсов из этой зоны, поступая в головной мозг, ослабляют возбуждение его структур. Поэтому неудивительно, что некоторые люди иногда пользуются таким способом обороны от вредного действия стрессов. Вероятно, они вынуждены так вести себя из-за слабой выносливости нервных клеток. Это свойство может быть не столько врожденным, сколько приобретенным по ряду причин. Например, «слезный механизм» работает плохо или совсем отсутствует, как бывает в случае непроходимости слезно-носовых каналов после перенесенного воспалительного процесса в слизистой оболочке. Такие люди плачут только «видимыми миру слезами», которые стекают по щекам. Поэтому, если человек не может плакать, – это не положительная особенность организма, а болезнь, требующая лечения.

Младенцы плачут по-особому. Вторая сигнальная система у них не развита, слезы выделяются в небольшом количестве, а слезно-носовые каналы еще не функционируют. Их крик служит сигналом физиологического неблагополучия, сообщить о котором малыши иначе не могут.

Встречаются люди с малой выносливостью нейронов к раздражениям. Когда потрясение очень сильно для них, а «слезный механизм» не успевает сработать, то деятельность нейронов затормаживается и их функция прекращается. Результат – обморок, Если в этот момент сильно раздражить рецепторы носа, например, дать понюхать нашатырный спирт, или причинить сильную боль, то под влиянием появившегося очага возбуждения торможение нейронов исчезает, и человек приходит в себя.

Люди с ослабленной функцией корковых нейронов чаще пользуются «слезным механизмом» – они плаксивы. И невропатологи по этому симптому судят о состоянии нейронов и его изменении при лечении. По мере выздоровления плаксивость пропадает.

В преклонном возрасте люди чаще пользуются носовым платком – выносливость их нейронов к раздражениям ослаблена, поэтому выше эмоциональная чувствительность.

Капризы погоды – капризы организма

Когда одновременно падает атмосферное давление, снижается температура воздуха и повышается влажность, самочувствие людей, особенно пожилых и больных, ухудшается. Труднее дышать, «скачет» кровяное давление, болит голова, быстрее устаешь. У страдающих гипертонической болезнью возникают кризы. Таковы печальные последствия капризов погоды.

Чтобы ослабить ущерб, наносимый здоровью переменой погоды, нужно знать механизм ее действия на организм. Казалось, погодные факторы прежде всего должны влиять на рецепторы кожных покровов. Однако эти предположения не подтвердились. Дело в том, что все существующие в организме человека рецепторы к постоянным, монотонным воздействиям быстро «привыкают» и не отвечают на них. Такое свойство рецепторов – благо. Нас не раздражает поэтому постоянная тяжесть одежды, мы не обращаем внимания на монотонный шум, ровный свет... Да ведь иначе и жить было бы невозможно! Зато рецепторы очень чувствительны к раздражениям переменной силы. Именно поэтому мы сразу ощущаем ничтожные перепады давления от ползущей, например, по телу мухи. Атмосферное давление, влажность и температура воздуха почти всегда изменяются медленно, их действие можно считать практически постоянным. Что же происходит с организмом при перемене погоды?

Основной фактор, раздражающий мозг при дыхании, – потоки импульсов, возникающие от перепадов давления воздуха в рецепторах дыхательных путей. При вдохе давление понижается, а при выдохе – повышается. Чем глубже и чаще дыхание, тем мощнее возникающие воздушные потоки и сильнее раздражение. Величина перепадов, в свою очередь, зависит от атмосферного давления: чем оно ниже – тем глубже вдох и длительнее выдох. Усиленно раздражаются структуры мозга, быстрее наступает их утомление. Оно и проявляется в затруднении дыхания, повышении артериального давления, головной боли, повышенной раздражительности и т.д. Таков в самых общих чертах механизм влияния на организм атмосферного давления.

Другой сильный раздражающий фактор – влага, особенно солоноватая, подобно слезам, крови, поту и другим физиологическим жидкостям. Как мы уже говорили, увлажнение рецепторов слизистой носа значительно повышает их чувствительность к иным раздражающим факторам – механическим, физическим, химическим. Конденсация на слизистой носа теплых водяных паров, насыщающих выдыхаемый воздух, и приводит к увлажнению. Причем процесс идет тем интенсивнее, чем ниже температура слизистой оболочки. Это, в свою очередь, зависит от степени охлаждения и влажности вдыхаемого воздуха, а также от интенсивности испарения влаги с поверхности слизистой, так как тепло при этом расходуется.

Наконец, раздражающим действием обладает мороз, начиная со слабого (от минус шести), а особенно после 20 градусов. Такое влияние холодного воздуха все мы не раз испытывали на себе. Во время зимних прогулок устаешь гораздо сильнее, чем после тяжелой работы в теплое время года. Даже если просто долго побыть на морозе, то вскоре утомишься – захочется спать. Происходит это потому, что вначале усиленное раздражение носовых путей морозным воздухом активизирует деятельность нервных центров головного мозга, всех функций организма. Через некоторое время наступает утомление – нужен отдых, сон.

Таким образом, при понижении атмосферного давления одновременно с похолоданием и увеличением влажности более интенсивно раздражаются рецепторы носовых путей, отчего усиливаются потоки импульсов к головному мозгу.

Безусловно, многих заинтересует: можно ли если не полностью, то хотя бы частично устранить отрицательные погодные влияния? И если да, то каким образом?

Пенсионерам, которые в основном и страдают от перемены погоды, вполне под силу выполнять следующие несложные рекомендации. При неустойчивой погоде необходимо по возможности «беречь дыхание». В эти дни избегайте повышенных физических нагрузок – временно прекратите занятия физкультурой, ограничьтесь минимумом работы на дому. Вредны и резкие запахи хвойного леса, цветов, духов, краски, особенно ацетона. Следует избегать повышенной влажности воздуха, которая бывает в квартире от стирки и сушки белья, кипячения воды, сжигания газа для отопления. Выходя на улицу, лучше всего укутать нос шарфом или платком, не переохлаждаться.

Постарайтесь меньше волноваться. Кору больших полушарий мозга надо беречь от дополнительного раздражения по механизму второй сигнальной системы – словом, шумом, музыкой и т.д. Полезно максимально ограничить круг общения с людьми – посещение общественных мест и особенно зрелищ (кино, театр, стадион).

Представление о том, что отрицательные последствия перемены погоды будто бы связаны с уменьшением в воздухе кислорода, глубоко ошибочно. Многие стремятся в такие дни поскорее выехать за город, погулять «на свежем воздухе». И зря. Кислорода в воздухе даже при резкой смене погоды вполне достаточно. Тем более для человека, не занятого физической работой, а живущего спокойно и размеренно.

О «мертвой точке» и «втором дыхании»

Утомление, усталость может испытывать не только организм в целом, но и некоторые группы его клеток в отдельности, об этом мы упоминали в начале статьи.

Плохо выносят раздражение нейроны коры больших полушарий мозга, и они почти отключаются от активной работы каждый раз, когда их хозяин спит. Если же им долго не давать отдыха, нейроны в конце концов заставят уснуть человека несмотря ни на что, – в любом, пусть самом неудобном, положении. Корковые нейроны могут постоять за себя! Собственно, они-то и вызывают в организме потребность в сне.

Гораздо труднее приходится нейронам дыхательного центра: они обязаны работать без остановок всю жизнь, ведь дыхание – это и есть жизнь! Правда, природа предусмотрительно снабдила дыхательный центр множеством «запасных» нейронов, которые подменяют уставшие клетки – «дежурят» в организме по очереди.

Но, увы, гомо сапиенс, человек разумный, не всегда благоразумен. Каким только испытаниям, даже издевательствам, не подвергаем мы часто свой организм. О пьянстве и курении и говорить нечего. Но вред здоровью – причем немалый – наносит и неосмотрительная погоня за спортивными достижениями В некоторых случаях запасных нейронов может оказаться недостаточно и дыхательный центр «объявит забастовку» – он резко ослабит и даже прекратит дыхание Если это продлится больше пяти минут, то наступит неизбежный финал – смерть. Не секрет, что во время спортивных соревнований бывают случаи остановки дыхания, в первую очередь у нетренированных новичков. И это несмотря на выработанную в организме защиту для предотвращения опасного раздражения нейронов дыхательного центра.

Суть этого механизма в следующем Главное «действующее лицо» здесь – голосовые складки гортани Как выяснилось, их тонус обусловлен состоянием дыхательного центра мозга. Когда этот центр усиленно работает, тонус складок повышен, и они плотно прижаты к стенкам гортани. Поэтому просвет голосовой щели максимально расширен и воздух проходит свободно.

Перевозбуждение дыхательного центра

Рис. 2. Перевозбуждение дыхательного центра

Перевозбуждение дыхательного центра мозга грозит его остановкой. В процессе эволюции выработалась защитная реакция. При опасном перевозбуждении центра ослабляется тонус голосовых складок. Они частично закрывают голосовую щель, и их рецепторы усиленно раздражаются воздушной струей. Возникающие сигналы поступают по блуждающим нервам в головной мозг, замедляют функции нервных центров, двигательной зоны коры и работу сердца. Этим и объясняется так называемая «мертвая точка» – ослабление дыхания, способности к движению, снижение артериального давления и т.д.

По мере нарастания нагрузки (например, бег на длинную дистанцию) дыхательный центр устает, а когда возникает опасность торможения, тонус складок ослабляется, и они закрывают часть просвета голосовой щели. Дыхание у человека в это время интенсивное, поэтому мощная воздушная струя, проходя через суженную щель, усиленно раздражает рецепторы голосовых складок. Потоки импульсов по блуждающему нерву поступают в дыхательный, сосудодвигательный центры, сердце и двигательную зону коры полушарий, сигнализируя о необходимости сбавить обороты.

Команда выполняется: ослабляется дыхание, падает артериальное давление, пульс. Силы организма на исходе, но еще и не поздно остановиться, отдышаться. Если же, не вняв голосу организма, человек принудит себя работать или бежать дальше, то вскоре в прямом смысле упадет от изнеможения и не всегда его удается «откачать».

Такой резкий сбой в работе организма первыми подметили жокеи у лошадей. Ему дали название «мертвая точка», а наступающее, как правило, вскоре восстановление нормального дыхания и работоспособности организма назвали «вторым дыханием». Такие явления могут повторяться Вскоре они были обнаружены и у спортсменов. С ипподромов терминология перекочевала в спортивную медицину.

Подобное состояние живых организмов давно используют звероловы Они сутками с собаками преследуют зверя, не давая отдыха. Животное доходит до такого изнеможения, что не может двигаться и способно только огрызаться. Так при помощи лишь веревок и рогатин ловят даже тигров.

Опытные спортсмены утверждают, что при прочих равных условиях в спорте побеждает тот, у кого больше «остается» дыхания. Как пишет известный рекордсмен по бегу Петр Болотников, некоторые спорт смены начинают «умирать» от недостатка дыхания уже после нескольких сотен метров, другие же легко преодолевают «мертвую точку»

Недавно ученые выяснили, что если усиленно продувать верхние дыхательные пути воздухом, то можно экспериментально изучать, как возникают «мертвая точка» и «второе дыхание».

Дышите носом

О недугах, связанных с долгим нарушением носового дыхания, известно давно. В первую очередь это относится к детям. Постоянно «заложенный» нос, чаще от разросшихся аденоидов, может привести даже к отставанию малышей в умственном и физическом развитии. Нарушается сон, слабеет память, в облике появляется то, что медики называют «аденоидной маской». Помочь здесь может только оперативное восстановление носового дыхания. Причем обращаться к врачу надо не медля.

Как видим, недостаточное раздражение носовых рецепторов так же пагубно действует на здоровье, как и чрезмерное. Практические наблюдения были подтверждены экспериментами. Мало того: врачи доказали благотворное и даже лечебное влияние искусственного раздражения рецепторов носовых путей физическими, химическими и электрическими агентами. Этим объясняется умиротворяющее действие на организм запахов леса, лугов, полей, морского воздуха. Вдыханием приятных запахов в прошлом веке лечили многие болезни. Ингаляция паров химических веществ в носовые пути широко используется и в наше время.

Все то, что мы рассказали о роли носа и верхних дыхательных путей в работе организма, было установлено физиологами недавно. Теперь стало известно, что эти органы имеют еще большее значение: они обеспечивают рефлекторную регуляцию дыхания и участвуют в дополнительной регуляции кровообращения Но этот вопрос уже выходит за рамки нашей статьи.

И еще одно любопытное соображение, скорее гипотеза. Поскольку нос появился одновременно с гомо сапиенс как следствие возникновения второй сигнальной системы, видимо, по величине носовой кости можно судить о стадиях превращения человекообразной обезьяны в человека. Если это подтвердится, антропологи получат дополнительный критерий для определения возраста найденных при раскопках останков древних людей.

 

Литература:

  1. Костьиина Т., Никулина Г. Зачем человеку нос? Наука и жизнь, № 5, 1963.
  2. Буков В.А, Фельдербаум Р.А. Рефлекторные влияния с верхних дыхательных путей. М.: Медицина, 1980.
  3. Эйдельштейн С. Цивинский Е. Секреты дыхательных путей. Наука и жизнь, № 4, 1979.
  4. Самое загадочное чувство. Наука и жизнь, № 3, 1984.

Ранее опубликовано:

Наука и жизнь. 1986. №4.

См. также:

  1. Буков В. Насморк – благо или зло? НиТ, 2007.
  2. Плужников М.С. Среди запахов и звуков. И еще одно свойство носа. НиТ, 2002.

Дата публикации:

27 декабря 2002 года

Электронная версия:

© НиТ. Научные журналы, 2002

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика