فیزیولوژی بینی در رابطه با مشکلات مجاری تنفسی

بنا بر توصیف اوگن کرتیس و همکارانش (Eugene Courtiss) در رابطه با فیزیولوژی بینی (عملکرد و چگونگی اعضا و ارگان های بدن یک موجود زنده مانند انسان)، هفت عملکرد اصلی برای بینی در نظر گرفته می شود: تنفس، تنظیم دمای بدن انسان، تامین رطوبت در تنفس، اعمال فیلتر های مشخص، بویایی، تولید آوا درکلام و یکی از ارگان های تاثیر گذار ثانویه در روابط جنسی. مهمترین عملکرد، تنفس است که با استفاده برخی از قوانین پایه فیزیک قابل توضیح است.
هنگامی که ما بین فشار هوای موجود در دالان (vestibule) خارجی بینی و حلق در امتداد بینی - نازوفارنکس - (nasopharynx) اختلاف وجود داشته باشد، جریان هوا در طول مسیر بینی به حرکت در می‌آید. بنابراین با افزایش مقاومت در برابر جریان هوا در بینی، شدت جریان هوا کاهش می‌یابد. این مقاومت می‌تواند ناشی از محدودیت‌های موجود در ساختار بینی مانند بزرگی بیش از حد مخروط بینی، انحراف در سپتوم (دیواره جداکننده منافذ بینی)، نقص در پوشش های – دیواره - نوک بینی (valve) و یا توده‌های داخلی باشد. اهمیت مسئله مقاومت در برابر جریان هوا در مجاری تنفسی بینی غیر قابل چشم پوشی است. بیش از نیمی از مشکلات تنفسی جزء زیر مجموعه این مسئله می‌باشند.

 

فیزیولوژی بینی

 

براساس قانون برنولی (Bernulli)، جریان در تمامی نقاط یک لوله استوانه ای شکل مانند دو انتهای آن برابر است. در نقاط انقباض، شدت جریان هوا بیشتر و در نقاط انبساط شدت جریان هوا کمتر می شود. این امر در علم پزشکی در مورد بینی هایی با نقص در دیواره جانبی نوک بینی (valve) نیز صدق می کند. به علت باریکتر شدن فضای موجود و انقباض در این نوع نقص بینی، شدت جریان افزایش پیدا کرده و در نتیجه فشار هوا کاهش می‌یابد (حجم هوای ورودی کم است زیرا جریان هوا با سرعت بیشری در جریان است). همین امر باعث وارد کردن نیرو به والو (valve) شده و موجب افتادگی آنها می شود. این امر در تنفس عمیق و یا سرفه تشدید می‌شود.
با استفاده از قانون پویسئولی (Poiseuilli) قانون برنولی(Bernulli) قابل اثبات است. بر اساس آن قانون جریان هوا با اختلاف فشار ضربدر شعاع به توان چهار نسبت مستقیم داشته و با طول دالان بینی نسبت عکس دارد.
این بدین معنی است که هر چه میزان طول دالان بینی (منافذ بینی) بیشتر باشد، میزان جریان نیز به تناسب کاهش می یابد. قابل توجه است که با کاهش جزئی شعاع که به توان 4 می رسد، میزان جریان هوا به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در نتیجه، کوچکترین تغییر در دیواره های جانبی داخل نوک بینی، می تواند تاثیری عمیق بر جریان هوا در بینی داشته باشد و از همین رو جزء علل اصلی در مشکلات منافذ بینی محسوب می شود.
درک کامل از جریان هوا لامینار -  laminar-(منظم) و توربولنت - Turbulant -(نا منظم) به درک کاملتر فیزیولوژی (عملکرد) بینی در تنفس کمک خواهد کمک خواهد کرد. در صورت وجود جریان هوای لامینار (منظم)، هوا در طول یک منفذ مستقیم و با مدلی مشخص در جریان است. جریان هوا در نزدیک دیواره های منفذ تقریبا ثابت است، این در حالی است که جریان هوا در  مرکز به سرعت در حرکت است. بر خلاف این در جریان هوای توربولنت (نا منظم) با مدل جریان کاملا متغییر، پیچش هایی کوچک در جریان هوا  تشکیل شده که شبیه به گردابی کوچک عمل می کنند. برای غلبه براین وضعیت می‌بایست جریانی قوی‌تری از هوای در حال حرکت وارد منفذ شود. به مفهوم ساده هر اندازه که جریان هوای منظم (لامینار) کمتر باشد، مقاومت جریان هوا بیشتر شده و شدت جریان هوا کاهش می یابد. برای مثال در تنفس آرام، هنگامی که فشار کم بوده و مقداری معادل 1.5 سانتیمتر بر آب می باشد، جریان هوا به عنوان جریانی منظم در نظر گرفته می شود. در طول تنفس، جریان اصلی هوا از طریق مجرای میانی – میتوس میانی (meatus)- هدایت می شود و میزان کمتری از جریان هوا به صفحات مشبک (cribriform plates) انتقال می یابد.
در نهایت یکی دیگر عوامل کمتر شناخته شده، چرخه بینی (چزخه مینز) می باشد. تقریبا بیش از 80 درصد انسان ها دچار تورم های دوره ای و انقباض مخاط بینی می شوند. کل این فرایند 30 دقیقه تا 5 ساعت به طول می انجامد و در تمام طول این مدت میزان مقاومت در جریان هوا ثابت است.

 

دیواره های بینی

 

تنظیم دما و میزان رطوبت
سیستم تنظیم کننده در فیزیولوژی بینی به قدری کار آمد است که هوای تنفس شده در طول جریان تنفس به اندازه‌ای گرم می شود که حتی قبل از رسیدن به حلق با دمای بدن هماهنگ شود. حتی هوای تا منفی درجه سانتیگراد نیز تا دمایی مابین 31 تا 37 درجه سانتیگراد گرم می شود. این فرایند به میزان 70 تا 100 کالری در روز مصرف می کند.
بیش از 90 درصد رطوبت مورد نیاز، مستقل از رطوبت محیط در طول جریان تنفس و قبل از رسیدن به شش ها تامین می شود. برای این منظور به یک لیتر آب در روز نیاز است.

کارکرد فیلتر

چهار ساز و کار در محفظه ی بینی برای اعمال فیلتر وجود دارد. این مکانیزم ها شامل خرد کردن (impingment)، شارژ الکتریکی استاتیک (electrostatic charge)، پرز (موی) موجود در بینی (vibrissae)، پوشش ماکوسیلیاری (mucociliary blanket). فرآیند خرد کردن هنگامی رخ می دهد که ذرات و اشیاء خارجی با دیواره ای منفذ در قسمت های چرخش و منقبض شده برخورد می کنند. دو چرخش برای همین منظور در محفظه (دالان) داخلی بینی قرار دارد. دریچه داخلی بینی که در آن جریان هوا از شکل یک ستون تیدیل به شکل یک ورقه می شود. و قسمت اتصال حلق و بینی (نازوفارنکس) که جریان هوا در آن پخش می شود. جریان الکتریکی استاتیک در دیواره های بینی بار مثبت داشته و توسط پوشش ماکوسیلیاری (mucociliary blanket) ایجاد می شود. بنابراین ذرات دارای بار منفی وارد شده در جریان هوا به دیواره جذب شده و همراه هوا به داخل بدن وارد نمی شوند. ذرات بزرگتر در پرز (موی) موجود در بینی (vibrissae) متوقف می شوند. این موی ها تنها در ناحیه منافذ ویستیبول (vestibule) وجود دارند.  پوشش ماکوسیلیاری (mucociliary blanket) از دو لایه تشکیل شده است. لایه زیرین نازکتر بوده و دارای مواد چسبناک کمتری بوده و با موی احاطه شده است. این در حالی است که لایه بالاتر از ماده چسبناک (viscous) بیشتری برخودار بوده و نوک موهای لایه زیرین در آن قرار می گیرد.

حس بویایی
حس بویای مستقیما در حس چشایی شما تاثیر گذار بوده و به شما در ضبط و جمع آوری خاطرات کمک می‌کند. همچنین این حس می‌تواند نقشی محافظت کننده در برابر خطر‌های احتمالی محیط برای شما ایفا کند. علل اختلال در حس بویایی متنوع هستند، که می توان به مواردی چون ضربه، عفونت، موانع ماکنیزمی و اختلال در غدد تولید کننده ترشحات اشاره کرد. همچنین جراحی سپتوم (septum) - جداره جدا کننده منافذ بینی – می‌تواند منجر به فقدان حس بویایی شود.

تولید آوا
این امر به اثبات رسیده است که آواهای صوتی با لرزش تار های صوتی در اثر گذر جریان هوا شکل می گیرد. کیفیت صدای تولید شده به شدت پیچش صدا در حلق،دهان و بینی بستگی دارد. در تولید صدا های مصوت و صامت همسان، بینی نقش مهمی را ایفا میکند. برخی از بیماران نگران تغییر صدای خود بعد از عمل جراحی هستند. در این صورت می بایست افرادی که تغییری در صدایشان بوجود نیامده تحت مشاوره بعد از عمل قرار بگیرند. جراحی سپتوم با ایجاد تغییر در جریان مقاومت در برابر هوا می تواند موجب تغییر خصویصات صوت در فرد شود.

زمان انتشار: سه شنبه 26 آذر 1392 (3 سال قبل)
تعداد بازدید: ۴۳۵۰