Слизистой оболочке носа, являющейся первым барьером между окружающей средой и организмом, отводится главенствующая роль в защите верхних дыхательных путей от воздействия неблагоприятных факторов внешней среды. Слизистая оболочка носа выполняет функции согревания и конденсации воздуха, а также формирует защиту организма от вирусов, бактериальных агентов, аллергенов, поллютантов [1, 2]. Это обеспечивается за счет слаженной синхронной работы ресничек мерцательного эпителия, расположенных на апикальных концах реснитчатых клеток слизистой оболочки полости носа. Каждая клетка, имеющая от 50 до 200 ресничек на своей апикальной поверхности, является морфофункциональной единицей и носит название «цилиарный аппарат».

Работа ресничек цилиарного аппарата эпителия является движущей силой мукоцилиарного клиренса и обеспечивает эвакуацию слизи и находящегося в ней патогена из полости носа, околоносовых пазух, среднего уха. Снижение активности работы ресничек и нарушение взаимодействия в системе ресничка/слизь приводит к ухудшению дренирования ЛОР-органов и дальнейшему распространению инфекционно-воспалительных процессов и развитию осложнений. При возникновении воспалительных процессов в области верхних дыхательных путей происходит нарушение работы цилиарного аппарата, что, в свою очередь, влечет за собой задержку патогенов в полости носа и углубление патологических изменений, образуя таким образом замкнутый круг [3]. Мукоцилиарному клиренсу в полости носа и околоносовых пазухах отводится большее значение, чем в нижних дыхательных путях, так как это — единственный путь эвакуации слизи. В нижних дыхательных путях недостаточность мукоцилиарного клиренса может быть компенсирована за счет кашлевого клиренса [2]. В связи с этим проведению адекватной санации полости носа отводится важная роль в лечении воспалительных заболеваний.

По данным литературы, ирригационная терапия оказывает положительное влияние на морфофункциональное состояние мерцательного эпителия слизистой оболочки носа у больных с воспалительными заболеваниями полости носа и околоносовых пазух, что отражается на функции мукоцилиарного транспорта и, в свою очередь, способствует более быстрому выздоровлению [4—6]. Проведенные исследования демонстрируют, что гипертонические солевые растворы существенно улучшают мукоцилиарный клиренс по сравнению с изотоническими, что, вероятно, связано с изменением реологических свойств слизи [7]. В то же время имеются данные о возможном негативном цилиотоксическом эффекте (т.е. снижении частоты биения ресничек клеток мерцательного эпителия) гипертонических растворов, причем выраженность данного эффекта коррелирует с концентрацией раствора. Так, на примере гипертонического раствора хлорида натрия установлено, что в концентрации 3—7% происходит обратимый, а в концентрации 14% — необратимый цилиостатический эффект [8, 9].

Цилиотоксичным эффектом могут обладать также различные антисептики, входящие в состав препаратов, предназначенных для ирригационной терапии. В частности, в литературе есть сведения о зависимом от концентрации цилиотоксическом эффекте бензалкония хлорида, входящего в состав некоторых препаратов для эндоназального применения [10, 11].

Цель исследования — изучить in vitro влияние на цилиарную активность мерцательного эпителия полости носа гипертонического раствора морской воды и изотонического солевого раствора, содержащего бензалкония хлорид в концентрации 0,1 мг/мл.

Исследование проведено с участием 35 детей в возрасте от 6 до 12 лет (средний возраст составил 7,8±1,6 года), имевших гипертрофию глоточной миндалины и поступивших в ЛОР-отделение для проведения плановой аденотомии. На первом этапе проводился забор цитологического материала из полости носа в области общего носового хода на уровне нижней носовой раковины стандартной урогенитальной цитощеточкой, отступя 1,5 см от переднего конца нижней носовой раковины. Методика забора одобрена этическим комитетом РНИМУ (заседание № 105 от 14 февраля 2011 г.). Клеточный биоптат, полученный у каждого добровольца, помещался в 3 разные пробирки: 1 — с гипертоническим раствором воды Адриатического моря, не содержащим консервантов, с содержанием ионов натрия (Na⁺) не менее 7,5 мг/мл, кальция (Ca²⁺) не менее 0,25 мг/мл, калия (K⁺) не менее 0,2 мг/мл, магния (Mg²⁺) не менее 1 мг/мл, хлоридов (Cl^–) не менее 16,5 мг/мл, сульфатов (SO₄^2–) не менее 1,8 мг/мл, гидрокарбонатов (HCO₃^–) не менее 0,1 мг/мл, бромидов (Br^–) не менее 0,04 мг/мл; 2 — с изотоническим солевым раствором, содержащим 7,72 мг/мл натрия хлорида, 0,42 мг/мл калия хлорида, 0,16 мг/мл кальция хлорида и 0,1 мг/мл бензалкония хлорида; 3 — с 0,9% раствором натрия хлорида (стандартный физиологический раствор — контрольный раствор).

Исследование выполняли при комнатной температуре. Из каждой пробирки материал микропипеткой переносили на предметное стекло и накрывали покровным. Исследование цитологического материала проводилось после его 30-минутной экспозиции в исследуемых растворах. Приготовленные препараты изучали с помощью светового микроскопа Leica в темном поле с подсоединенной видеокамерой Hitachi HV-F22. Изображение воспроизводилось на мониторе компьютера Intel Сore2 (2,4 GHz 992 Мб ОЗУ), имеющего операционную систему Windows XP, в режиме реального времени. Сначала с ув. 600 выбирали зону с наибольшим скоплением функционирующих эпителиоцитов. В режиме реального времени проводили подсчет соотношения функционально активных, слабоактивных и полностью неактивных эпителиоцитов, а также соотношение клеток с наличием и отсутствием ресничек. Затем с ув. 1000 проводилась видеозапись нескольких интересующих нас участков слизистой оболочки на жесткий диск компьютера (не менее 20 клеток). Для этого использовалось программное обеспечение Мекос-Ц, приложение Фототека фирмы ЗАО «Мекос» (Россия), которое позволило получить видеофрагменты с частотой смены кадров 16 кадр/с. Продолжительность записи одного видеофрагмента составляла 3—5 с.

После получения видеозаписей переходили к следующему этапу — компьютерному параметрированию записанного видеоматериала, которое выполнялось посредством стандартного программного обеспечения Windows Media Player с покадровым просмотром в ручном режиме. С этой целью у каждого пациента проводился подсчет частоты биения ресничек (не менее 20 разных клеточных пластов или отдельных клеток) и определялся средний показатель в Гц.

Статистическая обработка полученных данных проводилась на персональном компьютере с использованием программ Statistica 6.1 («StatSoft Inc.», США), Microsoft Excel 2007 путем подсчета средней арифметической величины (M), стандартного отклонения (SD), критерия Стьюдента (t). Различия считались достоверными при значениях p<0,05.

После 30-минутной экспозиции было обнаружено, что в изотоническом солевом растворе, содержащем бензалкония хлорид, находилось 2,4% клеток, сохраняющих двигательную активность. Статистически достоверной разницы по данному параметру с контрольным физиологическим раствором, в котором двигательная активность сохранилась у 2,25% клеток, получено не было (р>0,05). В отличие от изотонических растворов количество жизнеспособных клеток, погруженных в гипертонический раствор морской воды, было статистически достоверно меньшим (p<0,05) — двигательная активность сохранилась лишь у 0,56% клеток мерцательного эпителия слизистой оболочки носа.

Аналогичные данные были получены при определении частоты биения ресничек эпителиоцитов (см. рисунок). Данный показатель составил в среднем 5,66±0,58 Гц для физиологического раствора; 5,37±0,4 Гц — для изотонического солевого раствора, содержащего бензалкония хлорид (разница с физиологическим раствором статистически недостоверна, р>0,05); и 2,03±1,90 Гц для гипертонического раствора морской воды, что статистически достоверно меньше по сравнению с обоими изотоническими растворами (p<0,05). Необходимо отметить, что после экспозиции биопсийного материала в гипертоническом растворе полноценного движения ресничек не отмечалось, а их колебания представляли собой малоамплитудные фибрилляции.

Проведенное исследование in vitro показало отсутствие цилиотоксического эффекта бензалкония хлорида в концентрации 0,1 мг/мл, входящего в состав изотонического солевого раствора для увлажнения слизистой оболочки носа, и наличие цилиотоксического эффекта у гипертонического раствора морской воды. На основании полученных данных изотонический солевой раствор, содержащий бензалкония хлорид, можно рекомендовать для регулярного применения в лечебных и профилактических целях. Использование гипертонического раствора морской воды показано лишь при инфекционно-воспалительных процессах в полости носа и околоносовых пазухах с целью ирригационного воздействия.