CC BY
9УДК 616.211-008.4
doi: 10.18692/1810-4800-2016-5-92-96
возрастные особенности суточных изменений
НОСОВОГО ДЫХАНИЯ
Шиленкова В. В., Федосеева О. В.
ГБОУ ВПО «Ярославский государственный медицинский университет» Минздрава РФ,
150000, г. Ярославль, Россия
AGE-RELATED sPECIFIC FEATuREs OF CIRCADIAN NAsAL BREATHING VARIATIONs
Shilenkova V. V., Fedoseeva O. V.
State Budget Educational Institution of Higher Vocational Education Yaroslavl State Medical University
of the Ministry of Healthcare of Russia, Yaroslavl, Russia
Феномен, при котором возникают флюктуации воздушного потока в носовой полости, называют носовым циклом (НЦ). Считается, что данный физиологический процесс играет определенную роль в обеспечении защитных механизмов слизистой оболочки полости носа от микротравм и воздействия различных вредоносных агентов. Цель данной работы заключается в исследовании изменения характера НЦ с возрастом. Пациенты и методы: проведено наблюдение за колебаниями носового воздушного потока в течение 24 часов, в период дневного бодрствования и ночного сна, с использованием портативного ринофлоуметра «Риноцикл» у 33 здоровых взрослых, в возрасте от 18 до 80 лет, 16 мужчин и 17 женщин. Полученные данные обрабатывали с помощью штатной компьютерной программы, которая позволила получить графическое изображение флюктуаций носового воздушного потока. Кроме того, с использованием программы Maxima были получены прогностические зависимости изменения показателей НЦ с возрастом. Результаты: во время ночного сна у добровольцев в возрасте до 35 лет зарегистрированные флюктуации были короче, чем в период дневного бодрствования. Колебания воздушного потока в дневное время чаще носили нерегулярный характер (78,8% случаев). Напротив, в период сна классический и неклассический НЦ встречались практически с одинаковой частотой (48,5 и 51,2%). С возрастом период колебаний носового воздушного потока становился длиннее. Кроме того, наблюдалось снижение его объема. Данные изменения в большей степени отмечались у женщин. Выводы: НЦ регистрируется у большинства здоровых взрослых мужчин и женщин. Характер флюктуаций носового воздушного потока в дневное время имеет существенные отличия от такового в период сна.
Ключевые слова: носовой цикл, ринофлоуметрия.
Библиография: 6 источников.
The phenomenon of airflow fluctuations in the in the nasal cavity is called the nasal cycle (NC). It is believed that the physiological process plays a certain role in the mechanisms of the nasal cavity mucous membrane defense from the impact of microtraumas and various malicious agents. The subjective of this investigation was to study the age-related NC changes. Patients and methods: a 24-hour monitoring of nasal airflow fluctuations was performed at the period of day-time awakeness and night sleep by means of rhinoflowmeter "Rhinocycle" in 33 healthy adults (16 men and 17 women) aged 18-80. The data were processed using operational computer program which provided a graphical representation of the nasal airflow fluctuations. Furthermore, prognostic dependencies of age-related NC changes were obtained using prognostic tools Maxima. Results: during the night sleep in the volunteers aged fewer than 35 the registered fluctuation phases were shorter than during the day-time awakeness. The airflow fluctuations in most cases were irregular at day time (78.8% of cases). On the contrary, classic and non-classic NC had almost equal occurrence (48.5% and 51.2%) during night sleep. With aging the period of airflow fluctuations became longer. Besides, its volume decreased. These changes were mainly observed in women. Conclusions: NC is registered in most healthy adult men and women. The nature of the nasal airflow fluctuations in daytime significantly differs from that during the sleep period.
Key words: nasal cycle; rhinoflowmetry.
Bibliography: 6 sources.
Суточные изменения носового дыхания, заключающиеся в альтернативных колебаниях объема воздуха, проходящего через обе половины полости носа, принято называть носовым циклом (НЦ) [1]. Считается, что данный физиологический феномен играет определенную роль в обеспечении защитных механизмов слизистой обо-
лочки полости носа от микротравм и воздействия различных вредоносных факторов: пылевых частиц, аэроаллергенов, микроорганизмов и других инородных агентов [2, 3].
В зависимости от характера и периодичности колебаний воздушного потока выделяют два вида НЦ: классический и неклассический.
Первый отличается строго перемежающимся изменением сопротивления слизистой оболочки правой и левой половин носа аэродинамической струе и одинаковой продолжительностью флюк-туаций воздушного потока. При неклассическом НЦ колебания воздушного потока происходят не системно. Среди возможных вариантов неклассического НЦ выделяют три разновидности: двусторонний флюктуирующий НЦ, частично совпадающий, частично флюктуирующий НЦ и односторонний флюктуирующий НЦ. Для первого варианта характерно наличие флюктуаций воздушного потока в обеих половинах носа, однако они хаотичные, а длительность отдельных флюк-туаций различна. При втором варианте в графике изменений воздушного потока фиксируются продолжительные по времени участки совпадения показателей для правой и левой половин носа. При третьем варианте флюктуации воздушного потока происходят только в одной половине носа [4].
В литературе приводятся сведения о том, что колебания аэродинамической струи в полости носа в детском возрасте короче, чем у взрослых [5]. Однако остается неисследованным вопрос, как меняется НЦ у взрослых с возрастом, т. е. по мере старения. Среди опубликованных научных трудов нам удалось найти единственную работу, где на примере всего лишь одного индивидуума высказано предположение, что НЦ, скорее всего, имеет одни и те же характеристики на протяжении всей жизни человека [6].
Цель исследования. Изучение НЦ у здоровых лиц в различные возрастные периоды.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- провести суточную регистрацию НЦ у здоровых добровольцев в течение дневного бодрствования и ночного сна;
- определить возрастные особенности колебаний носового воздушного потока в течение суток.
Клинические наблюдения и методы исследования. При помощи ринофлоуметра «Риноцикл» проведен суточный мониторинг носового дыхания у 33 добровольцев - 16 мужчин и
17 женщин. Возраст добровольцев - от 18 до 80 лет. Средний возраст мужчин - 37,07±3,10 года, женщин - 41,50±3,74 года.
Добровольцы были разделены на три возрастные группы: группа 1 - лица молодого возраста от
18 до 29 лет, 14 человек (7 мужчин, 7 женщин), группа 2 - лица среднего возраста от 30 до 59 лет, 9 человек (5 мужчин, 4 женщины), группа 3 -лица пожилого и старческого возраста от 60 до 80 лет, 10 человек (4 мужчины, 6 женщин).
Ринофлоуметр «Риноцикл» позволяет графически регистрировать флюктуации носового потока и автоматически определять объем воздуха, проходящего через полость носа, в виде показа-
Научные статьи
теля относительного объемного потока (ООП), который выражается в условных, относительных единицах (ОЕ). Каждому добровольцу перед началом исследования, после подробного объяснения цели и методики процедуры, предлагали заполнить информированное добровольное согласие. Исследование надлежало начать в утренние часы, с момента пробуждения добровольца, и закончить через 24 ч, причем пациенту следовало все свои действия в течение данных суток детально отражать в специальном дневнике с указанием точного времени. Прервать запись НЦ разрешалось лишь на период принятия гигиенического душа, для чего было достаточно извлечь прорезиненный наконечник канюли «Риноцикла», соединенный с его записывающим устройством, из преддверия носа, не выключая сам прибор.
В каждой из исследуемых групп фиксировали характер НЦ (принадлежность к той или иной разновидности), ООП, среднюю продолжительность флюктуаций воздушного потока. Поскольку в ходе исследования установлено, что колебания воздушного потока, зарегистрированные в разное время суток, имели существенные различия, было решено выполнить отдельное представление НЦ и оценку ООП для периода бодрствования и периода сна. Период бодрствования включал утренние, дневные и вечерние часы с момента пробуждения испытуемого и до ночного сна, в среднем с 7:53 до 22:04 часов. Общая продолжительность периода -14,37±3,12 ч. Период сна длился в среднем с 22:04 до 7:53 часов следующего дня, средняя продолжительность составила 9,69±0,45 ч.
Полученные в ходе исследования данные статистически обрабатывали с помощью вычислительных компьютерных программ МО Exel, Data analysis software system (StatSoft, Inc. 2007, версия 8.0) и Primer of Biostatistics (Stanton A. Glantz, McGraw-Hill, Inc., версия 4.03) в среде Windows. При сравнении возрастных групп и для определения половых различий параметров достоверными считались различия, если полученное значение p для исследуемого критерия было ниже критического уровня значимости а = 0,05. Все изучаемые признаки были классифицированы как количественные. Учитывая данный факт, при оценке их параметров и для проверки статистических гипотез использовали анализ соответствия вида распределения значений признака по закону нормального распределения с помощью критерия Шапиро-Уилка, метод описательной статистики, двусторонний т-тест для независимых переменных, тест Левена на однородность дисперсий, параметрический анализ вариаций. Кроме того, с использованием инструмента Maxima было получено графическое изображение зависимости ООП от возраста добровольцев, что предоставило возможность выполнить прогнозирование воз-
Т а б л и ц а
Параметры носового цикла здоровых добровольцев
Период исследования 1-я группа 2-я группа 3-я группа
Мужчины Женщины Мужчины Женщины Мужчины Женщины
Относительный объемный поток (в ОЕ)
Бодрствование 81,55±4,80* 73,75±1,87 62,76±4,02* 53,28±6,32 51,32±4,70* 42,37±4,97
Сон 78,73±3,60* 65,54±2,98 56,54±3,58* 45,79±1,44 48,91±3,90* 38,52±2,76
Весь 80,14±4,20* 69,65±2,43 59,65±3,80* 49,54±3,88 50,12±4,30* 40,45±7,73
Продолжительность одной фазы носового цикла (в минутах)
Бодрствование 171,68±13,15* 135,08±18,01 153,17±16,05* 148,01±17,90 166,18±18,75* 142,12±29,07
Сон 142,33±28,42* 103,06±21,31 274,15 ±44,23* 265,30±24,63 306,13±47,25* 278,40±48,11
Весь * Половые различ 157,00±20,79* ия достоверны, р < 119,07±19,66 0,05. 213,66±30,14* 206,66±21,27 236,16±33,00* 210,26±38,59
растных изменений носового дыхания. В областях отсутствия экспериментальных данных для построения непрерывной зависимости ожидаемые показатели были определены в соответствии с теорией вероятности.
Результаты исследования и их обсуждение. Отмечено, что ООП воздуха с возрастом прогрессивно снижается (таблица). Так, в группе 1 данный показатель составил 74,90 ±3,32 ОЕ, что на 27,12% больше, чем в группе 2, где ООП в среднем оказался равен 54,60±3,84 ОЕ (р < 0,05). В свою очередь, значение ООП в группе 3 составило 45,29±6,02 ОЕ, данный показатель между группами 2 и 3 отличался на 17,05% (р < 0,05).
Кроме того, установлено, что наиболее значимые изменения носового дыхания приходились на возраст 35 лет (рис. 1). Под графиком на рис. 1 приведены формулы, которые описыва-
ют корреляцию ООП в зависимости от возраста (у - возраст). Полученные зависимости отражают общую тенденцию изменения носового дыхания. Так, показатель ООП в молодом возрасте держится примерно на одном уровне как у мужчин (73 ОЕ), так и у женщин (61 ОЕ), незначительно снижаясь на 1-2 ОЕ с 18 до 35 лет. Далее данный показатель, снижаясь с 35 до 50 лет у мужчин - на 17 ОЕ, у женщин - на 7 ОЕ, достигает общего для мужчин и женщин значения 53 ОЕ. С 50 до 60 лет изменения характеристик носового дыхания для обоих полов происходят синхронно, ООП снижается с 53 до 49 ОЕ в среднем. После 60 лет изменения ООП у мужчин происходит более плавно, чем у женщин: показатель уменьшается с 49 до 46 ОЕ к 70 годам и до 43 к 80 годам. У женщин ООП снижается более резко, с 49 до 45 ОЕ к 70 годам и до 39 ОЕ к 80 годам.
Возраст, лет
РЦг) ■■= -50.4771055158693 + 22.4940014844419 V" 1.83990786145915 V2 + 0.0786212151891237 V3-
- 0.00188642852024704 у4+ 0.0000253715288935763 V5- 1.78190511304390 10"7 V6 + 5.08172854516618 Ю"10 V7; Р2 (V) —-29.2568643461865 + 23.3959535854793 V - 2.17050489987496 V + 0.104800651715510 V3-
- 0.00282735605272683 V4 + 0.0000424148687064244 V5 - 3.29772457758353 10'7 V6 + 1.03480846571627 10 9 V7
Рис. 1. Функциональная зависимость, отражающая корреляцию ООП воздуха (по вертикали, в ОЕ) с возрастом (по горизонтали, в годах). Цифрой 1 обозначен исследуемый параметр для женщин, цифрой 2 - для мужчин.
Во время дневной активности у большинства добровольцев преобладали нерегулярные колебания носового потока (78,8% случаев). Двусторонний флюктуирующий НЦ зарегистрирован у 16 человек (48,5%), односторонний флюктуирующий НЦ - у 2 (6,1%), частично совпадающий, частично флюктуирующий НЦ - у 7 (21,2%). Классическая форма НЦ имела место в 7 случаях (21,2%). У одного добровольца (3%) НЦ в период бодрствования отсутствовал, однако в ночное время были зарегистрированы классические колебания ООП. У женщин группы 1, в отличие от групп 2 и 3, чаще наблюдался частично совпадающий, частично флюктуирующий НЦ - 17,7%. В группе 2 эта разновидность НЦ имела место в 5,9% случаев, в группе 3-5,9% (р < 0,05). У мужчин возрастных различий в характере НЦ не выявлено.
Во время ночного сна у 48,5% добровольцев НЦ носил характер классического. По-видимому, подобные изменения, а именно смена нерегулярных колебаний носового потока на регулярные, были связаны с отсутствием влияния на состояние кавернозной ткани полости носа психоэ-
Научные статьи
моциональных, физических и других факторов. У остальных добровольцев (51,5%) колебания ООП воздуха по-прежнему оставались неклассическими. Чаще регистрировался двусторонний флюктуирующий НЦ (42,4%), реже - односторонний флюктуирующий (6,1%) (р < 0,05). Частично совпадающий, частично флюктуирующий НЦ ночью не был зафиксирован ни у одного из обследованных взрослых. Кроме того, у добровольцев 1-й группы регулярный характер флюктуаций ООП воздуха в период сна регистрировался на 25% чаще, чем в группах 2 и 3: 5 мужчин (31,3%) и 6 женщин (37,5%) в возрастной группе 1, 2 мужчин (12,5%) и 2 женщины (12,5%) - в группе 2, 1 мужчина (6,2%) - в группе 3. Различия между группами статистически достоверны, р < 0,05. На рис. 2-4 представлены графические изображения НЦ добровольцев разных возрастных групп.
Интересно, что у добровольцев 1-й группы, по сравнению со второй и третьей возрастными группами, продолжительность одной фазы НЦ в ночное время оказалась короче, чем в дневное (табл.). Так, в группе 1 данный показатель соста-
Рис. 2. Носовой цикл у здоровой женщины 25 лет: неклассический, частично совпадающий, частично флюктуирующий во время бодрствования и в период сна (участки совпадения ООП воздуха обозначены стрелками). Продолжительность одной фазы цикла в ночные часы в 1,5 раза короче, чем днем. По горизонтали ведется отсчет времени, по вертикали - ООП воздуха.
Рис. 3. Носовой цикл у здорового мужчины 38 лет: неклассический, частично совпадающий, частично флюктуирующий во время бодрствования (участки совпадения ООП воздуха обозначены стрелками), классический во время сна. Продолжительность одной фазы цикла в ночные часы в 1,5 раза длиннее, чем днем.
Рис. 4. Носовой цикл у здоровой женщины 75 лет: неклассический, двусторонний флюктуирующий во время бодрствования и в период сна. Длительность одной фазы цикла ночью в 2 раза длиннее таковой днем.
вил 138,04±20,23 мин, что на 34,31% меньше по сравнению с группой 2, где длительность одного периода НЦ оказалась равна 210,16±25,70 мин (р < 0,05). Данный показатель в группе 3 составил 223,21±40,59 мин, по сравнению с группой 2 статистически не достоверные различия (р > 0,05). Возможно, подобные изменения обусловлены возрастной инволюцией морфологических структур, обеспечивающих регуляцию НЦ.
У обследованных лиц 2 и 3 групп показатели ООП воздуха в дневное время оказались меньше, чем у лиц группы 1. Разница составила 24,64% у мужчин и 26,09% у женщин. Подобные изменения зафиксированы и в период сна: у добровольцев группы 1 значения ООП были больше по сравнению с пациентами группы 2 и 3 (разница составила 33,85% для мужчин и 25,69% - для женщин). Различия между группами статистически достоверны, р < 0,05.
Заключение. Носовой цикл (НЦ) регистрируется у большинства здоровых взрослых мужчин и женщин. Во время бодрствования периодичность
изменений объема воздушного потока, проходящего через полость носа, не имеет четкой регулярности. Классический НЦ встречается чрезвычайно редко. Во сне классический НЦ встречается чаще, чем в дневное время.
Возраст 35 лет можно условно считать критическим в изменении характера и объема носового дыхания. До 35 лет продолжительность отдельных фаз НЦ в ночное время короче, чем в период бодрствования, в то время как у лиц старше 35 лет отмечается противоположная тенденция.
Объем воздушного потока, проходящего через полость носа при дыхании, с возрастом снижается. К причинам данных изменений можно отнести инволюцию анатомических структур и физиологических процессов не только в слизистой оболочке полости носа, но и в организме в целом. Кроме того, менее активный образ жизни у лиц зрелого, пожилого и старческого возраста также способствует уменьшению объема вдыхаемого воздуха.
Конфликт интересов отсутствует.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ohki M., Ogoshi T., Yuasa T., Kawano K., Kawano M. Extended observation of the nasal cycle using a portable rhinoflowmeter // Journal of Otolaryngology. 2005. Vol. 34(5). P. 346-349.
2. Пискунов Г. З., Пискунов С. З. Свободу носовому дыханию. Российская ринология. 2010. № 4. С. 34-45.
3. Eccles R. The central rhythm of the nasal cycle. Acta Oto-Laryngologica. 1978. Vol. 86. P. 464-468.
4. Державина Л. Л. Морфофизиологические особенности полости носа в норме и при ее функциональных нарушениях по данным методов передней активной риноманометрии и акустической ринометрии: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Ярославль, 2002. Доступно по: http://www.dissercat.com/content/morfo-fiziologicheskie-osobennosti-polosti-nosa-v-norme-i-pri-ee-funktsionalnykh-narusheniya. Ссылка активна на 20 октября, 2015.
5. Шиленкова В. В. Острые и рецидивирующие синуситы у детей (диагностика и лечение): автореф. дис. ... докт. мед. наук. Ярославль, 2008. Доступно по: http://www.gastroscan.ru/disser/shilenkova-vv.pdf. Ссылка активна на 20 октября, 2015.
6. Williams M. R., Eccles R. The nasal cycle and age // Acta Oto-Laryngologica. 2015. Vol. 135(8). P. 831-834. doi: 10.3109/00016489.2015.1028592.
Шиленкова Виктория Викторовна - докт. мед. наук, доцент, профессор каф. оториноларингологии Ярославского ГМУ. Россия, 150000, г. Ярославль, ул. Революционная, д. 5; тел.(4852) 250-964, е-mail: [email protected]
Федосеева Ольга Викторовна - клинический ординатор каф. оториноларингологии Ярославского ГМУ. Россия, 150000, г. Ярославль, ул. Революционная, д. 5; е-mail: [email protected]
REFERENCES
1. Ohki M., Ogoshi T., Yuasa T., Kawano K., Kawano M. Extended observation of the nasal cycle using a portable rhinoflowmeter. Journal of Otolaryngology. 2005; 34(5): 346-349.
2. Piskunov G. Z., Piskunov S. Z. Svobodu nosovomu dykhaniyu [Freedom to the nasal breathing]. Rossiiskaya rinologiya. 2010; 4: 34-45. (In Russian).
3. Eccles R. The central rhythm of the nasal cycle. Acta Oto-Laryngologica. 1978; 86: 464-468.
4. Derzhavina L. L. Morfo-fiziologicheskie osobennosti polosti nosa v norme i pri ee funktsional'nykh narusheniyakh po dannym metodov perednei aktivnoi rinomanometrii i akusticheskoi rinometrii [Morphological and physiological characteristics of the nasal cavity in health and its functional disorders according to the methods of the front active rhinomanometry and acoustic rhinometry]: Avtoref. diss. ... kand. biol. nauk. Yaroslavl'; 2002. (In Russian). Available at: http://www.dissercat.com/content/ morfo-fiziologicheskie-osobennosti-polosti-nosa-v-norme-i-pri-ee-funktsionalnykh-narusheniya. Accessed October 20, 2015.
5. Shilenkova V. V. Ostrye i retsidiviruyushchie sinusity u detei (diagnostika i lechenie): Avtoref. diss. ... dokt. med. nauk [Acute and recurrent sinusitises in children (diagnosis and treatment): extended abstracts of MD dissertation]. Yaroslavl'; 2008. Available at: http://www.gastroscan.ru/disser/shilenkova-vv.pdf. Accessed October 20, 2015 (In Russian).
6. WilliamsM.R.,EcclesR.Thenasalcycleandage.Acta0to-Laryngologica;2015;135(8):831-834.doi:10.3109/00016489.2015.1028592.
Viktoriya Viktorovna Shilenkova - MD, Docent, Professor of the Chair of Otorhinolaryngology of Yaroslavl State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Russia, 150000, Yaroslavl, 5, Revolutionnaya str. tel.: (4852) 250-964, e-mail: [email protected].
Ol'ga Viktorovna Fedoseeva - resident medical practitioner of the Chair of Otorhinolaryngology of Yaroslavl State Medical University of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Russia, 150000, Yaroslavl, 5, Revolutionnaya str., е-mail: [email protected]
