Влияние вегетативной нервной системы на функции носа и околоносовых пазух в норме и патологии

Представлен обзор научных публикаций по анатомоморфофизиологическим и функциональным взаимодействиям функции носа и околоносовых пазух и вегетативной нервной системы (ВНС). Проанализированы как физиологические процессы прямого (физиологического) влияния ВНС, так и воздействиепатологических воспалительных процессов в полости носа и прилегающих областях на центральные отделы ВНС. Литературный поиск проведен по базам данных Medline, PubMed, Scopus, КиберЛенинка,также использован электронный каталог издательств Elsevier, Springer Medicine, Biomed Central, МедиаСфера, научная электронная библиотека eLIBRARY.RU.

Ключевые слова: вегетативная нервная система, парасимпатическая нервная система, симпатическа янервная система, нейропептиды, ацетилхолин, норадреналин, околоносовые пазухи, риносинусит

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Работа выполнена без спонсорской поддержки.

A review of scientific publications on anatomical, morphophysiological and functional interactions of the functionsof the nose and paranasal sinuses and the autonomic nervous system (ANS) is presented. Both the physiologicalprocesses of the direct (physiological) influence of the ANS and the effect of pathological inflammatory processesin the nasal cavity and adjacent areas on the central parts of the autonomic nervous system are analyzed. A literarysearch was carried out on the databases Medline, PubMed, Scopus, CyberLeninka; the electronic catalog of thepublishing houses Elsevier, Springer Medicine, Biomed Central, Media Sphere was also used; scientific electroniclibrary eLIBRARY.RU .

Key words: autonomic nervous system, parasympathetic nervous system, sympathetic nervous system, neuropeptides,acetylcholine, norepinephrine, paranasal sinuses, rhinosinusitis
Conflicts of interest. The authors have no conflicts of interest to declare.
Funding. There was no funding for this study

Влияние центральных механизмов регуляции, а именно вегетативной нервной системы (ВНС), на полость носа и околоносовые пазухи (ОНП) не ограничено только секрецией адреналина/норадреналина в симпатических нервных окончаниях и ацетилхолина в парасимпатических эфферентных нервных окончаниях.Комплексность влияния ВНС на функцию полости носа и ОНПобусловлена взаимодействием сложных механизмов ее структури тройной иннервацией органов, а также центральных звеньевкоры головного мозга и гипоталамуса, надсегментарных ядерныхскоплений симпатической, парасимпатической нервных систем,относящихся к данному органу [1, 2]. В настоящее время известно, что чувствительные нервные волокна могут инициироватьзащитные реакции слизистой оболочки посредством реализации рефлекторных механизмов и путем включения системныхответных рефлексов, имеющих сходство с таковыми на уровнецентральной нервной системы. Таким образом, оптимальноефункционирование носа и придаточных пазух зависит от тонкого баланса адренергических, холинергических и сенсорныхкомпонентов ВНС. Учитывая эту информацию, можно предположить, что дисфункция или нарушение регуляции нервов верхнихдыхательных путей может способствовать или сопутствоватьпатогенезу заболеваний носа и придаточных пазух носа.Анатомофизиологические взаимосвязиФилогенетически нос является древним органом с двумяосновными функциями: обонянием и дыханием. Дыхательнаяфункция носа и придаточных пазух обеспечивает канал длядоставки воздуха в нижние отделы дыхательных путей и защищает их от раздражителей окружающей среды, аллергенов,микробной колонизации и вирусной инфекции [3–5]. Эти действия зависят от оптимальной функции слизистой оболочкиверхних отделов дыхательных путей.Нос и ОНП находятся в непосредственной анатомическойблизости от головного мозга и черепномозговых нервов –лобная пазуха граничит с передней черепномозговой ямкой,лобной долей мозга, решетчатый лабиринт и, в более широкомсмысле, сама полость носа граничат со средней черепномозговой ямкой, гиппокамп – парагиппокампальной извилиной,структурами среднего мозга, сфеноидальная пазуха – с гипоталамогипофизарной системой [6, 7].Необходимо отметить особенности кровооттока и лимфодренажа полости носа, которые осуществляются через полостьчерепа, ликворные пространства и сосуды головного мозга,и, соответственно, влияние многих биологически активных веществ на структуры контактным, преформированным, лимфатическим и геморрагическим путями [8].ВНС играет важную роль в этом отношении, поскольку, какизвестно, влияет на слизистую оболочку, сосудистый тонус,проницаемость капилляров. Кроме того, функция ВНС проявляется в активации воспалительных клеток слизистой оболочкиверхних отделов дыхательных путей, что является безусловной составляющей функций иммунной системы и первичногоиммунного ответа слизистой оболочки полости носа и ОНП влюбом воспалительном процессе [1, 5].Непосредственное влияние ВНС проявляется в гиперреактивности слизистой оболочки полости носа, проявляющейсязудом и чиханием. Формирование этих симптомов основано наизменениях вазоактивности в слизистой оболочке полости носаи ОНП, секреции желез и раздражении чувствительной нервнойсистемы, приводящего к активизации защитных реакций [9, 10].По большей части эти явления контролируются изменениямитонуса гладкой мускулатуры кровеносных сосудов и иннервацией как серозных желез в передней части носа, так и серозных имуцинозных желез в большей части слизистой оболочки носа,а также раздражением нервных окончаний тройничного нервав эпителии слизистой оболочки носа.Экспериментальные данные и клинические наблюдения продемонстрировали, что гипоталамус и непосредственно прилегающая к нему область гиппокамппарагиппокампальнойизвилины неразрывно связаны со всеми видами висцеральнойактивности [11]. В настоящее время определенно установлено,что гипоталамус является главным подкорковым центром регуляции как симпатической, так и парасимпатической активности иинтеграции этих двух видов деятельности в скоординированныереакции, результатом которых является поддержание адекватного внутреннего состояния организма [12].Контроль парасимпатической активности связан с передней и медиальной областями гипоталамуса, включающимисупраоптическую и преоптическую области и желудочковуючасть центрального бугра. Стимуляция этой области приводитк усилению вегетативной активности блуждающего нерва икрестцового нерва, характеризующейся снижением частоты сердечных сокращений, расширением периферических сосудов иповышением тонуса и подвижности желудочнокишечного тракта [13]. В физиологии полости носа и ОНП стимуляция переднего гипоталамуса приводит к высвобождению ацетилхолинас образованием повышенной секреции желез и расширениемсосудов. Парасимпатическая иннервация, поступающая в нос ипазухи, начинается в верхнем слюнном ядре и распределяетсячерез промежуточный нерв к большому каменистому нерву.Большой каменистый нерв соединяется с глубоким каменистымнервом, образуя нерв крыловидного канала (Видиев нерв),через который парасимпатические нервные волокна входят вслизистую оболочку полости носа [14, 15].Латеральная и задняя области гипоталамуса отвечают законтроль симпатических реакций. Стимуляция этой области,особенно задней части, из которой исходит большинство нисходящих эфферентных волокон, активирует грудопоясничныйотток и приводит к усилению метаболической и соматическойактивности, характерной для состояний эмоционального стрессав бою или других ситуациях [16]. В носу стимуляция заднейобласти гипоталамуса приводит к сужению сосудов и снижениюсопротивления носовых дыхательных путей и необходима длят.н. «реакции бегства и борьбы». Источником симпатическихволокон, которые достигают носа, является верхний шейный ганглий. Симпатическая иннервация носа формируется в промежуточнолатеральном отделе верхних грудных (от T1 до T3)сегментов спинного мозга. Преганглионарные волокна проходятот передних грудных корешков через звездчатый ганглий кверхнему шейному ганглию, где они соединяются в синапс.Постсинаптические волокна затем проходят через сонное сплетение, где берет начало глубокий каменистый нерв, которыйсоединяется с большим каменистым нервом, образуя Видиевнерв. Затем симпатические волокна проходят через клиновиднонебный ганглий без синапсов к слизистой оболочке носа ипридаточных пазух [17].Постганглионарные волокна распределяются по железам слизистой оболочки носа, а также гладкой мускулатуре кровеносных сосудов и отвечают за расширение сосудов и повышеннуюсекрецию желез, что приводит к повышенному сопротивлениюдыхательных путей носа и заложенности носа [18].Нейрогуморальные факторыНесмотря на традиционный акцент на регуляции ВНС синтезаацетилхолина и норадреналина в контроле функции гладкоймускулатуры слизистой оболочки носа, в настоящее времядоказано, что в этом участвуют многие другие химические медиаторы. К ним относятся гистамин, серотонин, ангиотензин, нейропептиды – вещество Р, VIP (вазоактивный интерстинальныйполипептид), нейропептид Y, энкефалины, простагландины идругие продукты метаболизма арахидоновой кислоты.Функция слизистой оболочки носа в значительной степени зависит от местного высвобождения нейромедиаторов извегетативных нервных окончаний. Большинство исследованийо регуляции местного кровотока, секреторной и эпителиальнойфункций были сосредоточены на классических передатчикахВНС – норадреналине и ацетилхолине. Однако отмечается ростчисла исследований о пептидсодержащих нейромедиаторныхвеществах. Функциональное сосуществование этих нейропептидов с классическими нейромедиаторами в настоящее времянеясно. Кроме того, активно изучается связь нейропептидов спептидами иммунной системы.В исследованиях, проведенных в 1982 г., а затем в 2016 г.в Великобритании и Бельгии было продемонстрировано, чтосвободные нервные окончания в слизистой оболочке носаимеют рецепторы H1. Таким образом, высвобождение гистамина из тучных клеток слизистой оболочки и подслизистогослоя независимо от того вызвано ли оно аллергическими илинеаллергическими факторами приведет к стимуляции окончанийтройничного нерва в эпителии носа [19, 20].Непосредственным действием ВНС на полость носа являетсявыработка рефлекса, который вызывает чихание. Кроме того, этотрефлекс вызовет стимуляцию кровеносных сосудов и железына ипсилатеральной, а также контралатеральной стороне носа.Высвобождение гистамина, таким образом, вызывает не толькочихание, но и расширение сосудов, а также секрецию желез.Высвобождение нейропептидов в слизистой оболочке носа врезультате ноцицептивных стимулов может оказывать глубокоевлияние на патофизиологию гиперреактивности носа [21].Очевидной функцией чувствительных нервов в верхних отделах дыхательных путей является защита от вдыхания раздражителей, таких как химические вещества и сигаретный дым.Это достигается с помощью защитных рефлексов, таких какчихание, кашель, апноэ. Когда раздражитель получает доступк верхним отделам дыхательных путей, инициируются местные защитные реакции, такие как расширение сосудов и усилениесосудистых реакций в слизистой оболочке и повышенная проницаемость сосудов для белков плазмы. Эти местные реакциимогут, частично, быть результатом высвобождения медиатора изчувствительных нервов и иметь патофизиологическое значениедля воспалительной реакции [22].До недавнего времени вещество P (SP) считалось единственным тахикинином, присутствующим в чувствительных нейронах.Однако другие биоактивные пептиды семейства тахикинина,такие как нейрокинин A (NKA), нейрокинин B (NKB) и продукт,связанный с геном кальцитонина (CGRP) были выделены изцентральной нервной системы. Тахикинины обладают мощнымбиологическим действием, таким как расширение сосудов, экстравазация белка и спазм несосудистых гладких мышц [23, 24].Существует множество свидетельств того, что вещество Р идругие тахикинины вырабатываются в клеточных телах головного мозга. Первичные сенсорные нейроны транспортируютсякак в периферическом, так и в центральном направлении, и те,которые находятся в периферической ветви нейронов, могутвысвобождаться в результате антидромной стимуляции [25, 26].Эти вещества участвуют в опосредовании нейрогенного воспаления (экстравазация белка и расширение сосудов) и сокращениинесосудистой гладкой мускулатуры. Поскольку тахикининымогут сосуществовать в первичных сенсорных нейронах, онимогут высвобождаться вместе в результате неспецифическойраздражающей стимуляции слизистой оболочки носа человека.Эти данные позволяют предположить, что вещество Р можетвоздействовать непосредственно на носовые железы и не обязательно рефлекторно через центральную нервную систему.Также было изучено влияние вещества Р и других тахикининов на расширение сосудов и повышение проницаемостисосудов. Вещество P и нейрокинин А, повидимому, вызываютрасширение сосудов и экстравазацию белка в слизистой оболочке носа [27].Медиаторы воспаления, активизирующиеся при многих процессах в полости носа и ОНП, оказывают непосредственноевлияние на мукоцилиарный транспорт. Американские, немецкие,тайские исследователи предполагают, что простагландины invivo влияют на частоту биения ресничек. Базальная мукоцилиарная активность также не находилась под влиянием эндогенныхпростагландинов. Блокада холинергических рецепторов иливещества Р не влияла на мукоцилиарный, гистамин стимулировал мукоцилиарную активность дозозависимо посредствомН1рецепторов, в то время как Н2рецепторы и холинергическиерецепторы не были задействованы [28–30].ВНС как важнейшая структура гомеостазаПо мнению физиолога И.П. Павлова (1924), ВНС отводитсяведущая роль в поддержании постоянства лимитов физиологических и биохимических параметров организма в пределахфизиологического реагирования, активного функционированияразличных органов и систем [1, 11].Но надсегментарные (высшие) вегетативные центры, особенностью которых является отсутствие морфофункциональнойспецифичности, находятся в коре полушарий головного мозга,мозжечке, стволе мозга, и, главным образом, представленыструктурами, объединенными под названием гипоталамолимбикоретикулярного комплекса [31, 32]. Гипоталамус являетсяглавным подкорковым центром интеграции вегетативных функций, местом координации нервной, эндокринной, гуморальной регуляции жизненных функций организма и тесным образомсвязан с лимбической системой [33, 34].Теория доминирующей и ведущей роли ВНС в формированиине только периферических процессов в полости носа и ОНП, нонейрокогнитивных проявлений при хроническом риносинуситетребует научных подтверждений. На настоящий момент непосредственное участие ВНС в формировании нейрокогнитивныхнарушений при хронических риносинуситах является наиболеенеизученным направлением.Обратное воздействие воспалительныхпроцессов полости носа и ОНП на ВНСИзучение обратного воздействия структур носа и ОНП на структуры мозга, а именно, гиппокамппарогиппокампальную извилину, таламус и гипоталамогипофизарную систему, являющиесяцентрами ВНС, в настоящее время представляет новый интерес всмежных вопросах оториноларингологии и неврологии.Гипоталамолимбикоретикулярный комплекс в теории системной динамической локализации высших мозговых функцийА.Р. Лурия [35] является основополагающим в возникновениилюбых по выраженности когнитивных нарушений.Обратное, функциональнорефлекторное влияние воспалительных процессов в полости носа и ОНП на гипоталамолимбикоретикулярный комплекс опосредовано многими механизмами. Этот процесс происходит за счет активации сосудистогокомпонента (отек), нейропептидного компонента (субстанция P,нейропептид Y), медиаторов воспаления (серотонин, норадреналин, ацетилхолин) [28–30]. Ликвидация воспалительногопроцесса в полости носа и ОНП, а также устранение назальной обструкции, отражаются на уровне центральных структурмозга и проявляются улучшением процессов сна/бодрствования,повышением работоспособности, уменьшением когнитивныхнарушений [36, 37].Стресс, ВНС и краниовисцеральная областьВзаимосвязь ВНС и центральных механизмов регуляцииявляется общеизвестным фактом [11]. Нейровегетативнаяиннервация полости носа в процессе общих стрессорных реакций проявляется вазоактивными проявлениями, нарушениемсекреции (ринорея) и др.В аспекте исследуемой проблемы, интерес представляютнаучные работы, отражающие стрессовые ситуации в краниофасциальной области на терморегуляцию головного мозга[38]. Экспериментальное исследование болевого стресса привмешательствах на полости носа у животных (крыс) и его влияния на цитоархитектонику гиппокампа позволило выявитьне только изменения нейронов пирамидного слоя (появлениетемных нейронов), но и экспрессию в нейронах белка p53, чтоможет свидетельствовать о запуске различных нейропротективных внутриклеточных механизмов в гиппокамповой формациипри хирургическом стрессе [39–45]. Таким образом, обратнаясвязь процессов в краниофасциальной области на функциицентральных отделов головного мозга, включая ВНС, имеетвполне аргументированное обоснование [46–50].ЗаключениеИзучение влияния ВНС на процессы в полости носа и ОНПв настоящий период является интересным, но недостаточно изученным направлением не только ринологии, но и медициныв целом. Полиморфизм клинических симптомов, сопровождающих течение различных по природе воспалительных процессовкраниофасциальной области, не ограничивается нарушениемдыхательной и обонятельной функций.Насколько велико влияние ВНС и как проявляется контрольгипоталамолимбикоретикулярного комплекса в реализациипроцессов полости носа и ОНП требует, вероятно, комплексногоподхода с учетов наличия двусторонних связей.