Влияние бугорка перегородки носа на некоторые аэродинамические характеристики

Перегородка полости носа практически у всех людей имеет анатомическое утолщение (бугорок - tuberculum septi nasi) в передних отделах. Впервые это описано Морганьи (Morgagni) еще в 1706 г. [1], затем Цукеркандлом (Zuckerkandl) в 1882 г. [2]. На КТ-срезах данное утолщение выглядит в виде буквы Ф. На носовой перегородке оно находится на границе краниального края четырехугольного хряща с перпендикулярной пластинкой решетчатой кости. В полости носа, относительно его латеральной стенки, Ф-образное утолщение располагается кпереди от остиомеатального комплекса.

Результаты ранее проведенных исследований с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена свидетельствуют об отсутствии взаимосвязи между шириной Ф-образной части перегородки полости носа и наличием верхнечелюстного синусита (коэффициент корреляции - 0,000142; р=0,998312) и кисты верхнечелюстных пазух (коэффициент корреляции 0,006892; р=0,939694) [3].

Однако некоторые авторы указывают на отрицательное влияние Ф-образного утолщения на направление воздушных потоков и создание так называемых областей напряженности на слизистой оболочке носа, а также на развитие структур остиомеатального комплекса [4-6].

Другие авторы [7-9] рассматривают это образование как анатомическую норму, считая его аналогом носовой раковины на медиальной поверхности общего носового хода и отмечая его физиологическое значение.

С физиологической и аэродинамической точек зрения локализация осаждения аэрозольных частиц в полости носа имеет большое значение для выполнения его очистительной функции [10, 11]. Однако аэродинамическое влияние Ф-образного утолщения носовой перегородки на поведение воздушных потоков в полости носа до настоящего времени изучено недостаточно.

В связи с этим возникла необходимость в оценке этих предполагаемых влияний.

Исследования проводились на созданной нами экспериментальной установке с использованием 3D-стереолитографической модели полости носа, полученной на основании данных КТ-исследования [12] (рис. 1).

Исследование по визуализации областей осаждения частиц аэрозоля проводилось с Ф-образным утолщением перегородки носа и без него.

Модель полости носа герметизировалась, отрицательное давление в носоглотке модели создавалось при помощи аспиратора. Между аспиратором и носоглоткой модели в герметичном контуре помещали ротаметр, с помощью которого регулировалась и устанавливалась величина воздушного потока.

Устанавливалась локализация областей осаждения частиц распыляемого аэрозоля на вдохе, что фиксировалось фотосъемкой. В качестве распыляемого вещества использовался порошок (subtilissimus), величина частиц которого в аэрозоле варьировала от 5 до 50 мкм.

В качестве имитатора носовой слизи был выбран гель (контактная акустическая паста - редкосшитый сополимер акриловой кислоты и полиаллиловых эфиров пентаэритрита в количестве мас. %: 0,5-2,0 консервант - бензоат натрия; 0,05-0,08 комплексон - трилон Б; 0,05-0,1 пихтовое масло; 0,001-0,01 дистиллированная вода), идентичный по адгезивным характеристикам носовой слизи здорового человека [13].

Скорость воздушного потока варьировала от 10 до 40 л в мин.

При изучении полученных данных установлено, что локализация седиментации частиц аэрозоля на модели с отсутствующим Ф-образным утолщением перегородки носа и с его присутствием не зависела от скорости потока в изучаемом диапазоне (10-40 л/мин), но имела существенную разницу в эксперименте с наличием утолщения и без него.

В эксперименте с Ф-образным утолщением аэрозольные частицы осаждались в области преддверия носа, носового клапана, на ager nazi, в области Ф-образного утолщения на носовой перегородке, в области переднего конца нижней и средней носовой раковины, в области крючковидного отростка.

При отсутствии Ф-образного утолщения область осаждения частиц распространялась также и на средние отделы средней носовой раковины, решетчатого отростка нижней носовой раковины, на большую часть носовой перегородки по направлению к носоглотке, на свод носоглотки, а также на верхние отделы полости носа вплоть до обонятельной зоны (см. рис. 2 на цв. вклейке).

Осаждение частиц аэрозоля с Ф-образным утолщением происходит, в основном, в областях, где мерцательный эпителий транспортирует слизь вперед, в область преддверия носа. В случае отсутствия такого утолщения происходит распространение зоны осаждения частиц аэрозоля на участки слизистой оболочки, которая транспортирует слизь в область носоглотки. При этом происходит значительное увеличение количества осажденных частиц аэрозоля на своде носоглотки, что создает дополнительную нагрузку на мерцательный эпителий указанных областей и повышает вероятность развития эпифарингитов.

Кроме того, основной воздушный поток на вдохе направляется Ф-образным утолщением на головку средней носовой раковины, далее он раздваивается, часть его идет по общему носовому ходу, а часть направляется под среднюю раковину в область остиомеатального комплекса. Это создает равномерное распределение потока воздуха для его максимального взаимодействия с как можно большей поверхностью слизистой оболочки, лучшего согревания и увлажнения воздушной струи. При отсутствии же такого утолщения воздушный поток устремляется в основном через общий носовой ход (рис. 3).

1. При отсутствии Ф-образного утолщения носовой перегородки локализация зоны осаждения частичек аэрозоля занимает более широкие области, а возникающие при этом изменения аэродинамических характеристик воздушного потока приводят к ухудшению очистительной функции носа.

2. Ф-образное утолщение носовой перегородки является аэродинамически обусловленным образованием, представляя собой вариант анатомической нормы.