
מחקרים מאומתים › פיזיולוגיה של הנשימה
Thorax · 1999
מאמר סקירה מהמכון הקרולינסקי אסף עשור של מחקר על גז אחד שהגוף מייצר בסינוסים. המסקנה המרכזית פשוטה ומפתיעה: אוויר שנכנס דרך האף נושא איתו תחמוצת חנקן, ואוויר שנכנס דרך הפה לא.
הסינוסים מייצרים תחמוצת חנקן בכמות גדולה ובאופן קבוע — זה המצב הרגיל של הגוף, לא אירוע חריג. מחקר שפורסם ב-Thorax בשנת 1999 תיאר את המסלול במדויק: כשהנשימה עוברת דרך האף, הגז נסחף פנימה יחד עם האוויר וממשיך איתו אל הריאות. האף אינו רק פתח כניסה. הוא תחנה שמוסיפה לאוויר משהו משלה בדרך. המסלול היפה הזה פועל כשהאוויר אכן עובר דרך האף.
וכאן נכנסת המדבקה לתמונה. היא יושבת מבחוץ, על החלק הרך שמעל הנחיריים, ומרימה את דפנות האף כלפי מעלה והחוצה. הפתח מתרחב, ההתנגדות לזרימה יורדת, והאוויר נכנס דרך האף בנוחות רבה יותר — גם ברגעים שבהם קל להחליק לנשימה דרך הפה, כמו באמצע מאמץ או באמצע הלילה. העבודה של המדבקה היא על המסלול: לשמור אותו רחב ונוח, כדי שהנשימה תישאר במקום שבו הגוף עשה לה מקום.
ב-1991 הראו לראשונה שהאוויר שאנחנו נושפים מכיל תחמוצת חנקן — nitric oxide, גז שהגוף עצמו מייצר ומשתמש בו כמסר בין תאים. הממצא הפתיע, כי איש לא ציפה למצוא גז פעיל כזה בנשיפה רגילה של אדם בריא. השאלה שנפתחה הייתה פשוטה: מאיפה הוא מגיע, ולשם מה.
בתוך עשור התשובה התחדדה. אצל אדם בריא במנוחה, כמעט כל תחמוצת החנקן שנמדדת בנשיפה מגיעה מדרכי הנשימה העליונות — האף והחללים שסביבו — ולא מהריאות. במילים אחרות, האוויר שנכנס דרך האף אוסף בדרכו משהו שהאוויר שנכנס דרך הפה לא מקבל.
למי שהאף שלו צר בלילה, או שמרגיש שבאמצע אימון הנשימה עוברת מעצמה לפה, זו בדיוק השאלה המעניינת: מה בעצם מוסיף מסלול האף לאוויר שנכנס פנימה.
המאמר שריכז את התמונה הוא סקירה של Jon Lundberg ו-Eddie Weitzberg, שפורסמה בכתב העת Thorax בשנת 1999 (גיליון 54(10), עמודים 947–952). סקירה היא עבודה שאוספת מחקרים שפורסמו לאורך תקופה ובוחנת אותם יחד, כדי לראות איזו תמונה אחת עולה מכולם.
כלי המדידה המרכזי הוא כימילומינסנציה — שיטה שמזהה את הגז לפי האור הזעיר שנפלט בתגובה כימית מבוקרת. היא רגישה מספיק כדי לקרוא ריכוזים ברמת ppb, כלומר חלקים למיליארד, ולכמת פליטה לאורך זמן ביחידות של ננוליטרים לדקה.
לצד המדידה בנשיפה נעשו גם צביעות רקמה תחת מיקרוסקופ, כדי לראות היכן בדיוק יושב האנזים שמייצר את הגז; שאיבה והחדרה של אוויר ישירות אל הסינוסים; מדידת רוויון חמצן בדם; וספירת קצב תנועת הריסים באף. הנתונים נאספו על פני טווח גילים שלם, מלידה ועד גיל 70, ובהשוואה בין מינים שונים.
האוויר שנכנס דרך האף אוסף בדרכו תחמוצת חנקן — גז שהחללים שסביב האף מייצרים ברציפות. דרך הפה האוויר מגיע בלעדיו.
חמישה קווי ראיה נפרדים הצביעו כולם על אותו מקום — הסינוסים הפאראנזאליים, אותם חללי אוויר בעצמות הגולגולת שמקיפים את האף:
גם סדרי הגודל מרשימים. בתוך הסינוסים נמדדו ריכוזים של עד 30,000 חלקים למיליארד. האוויר שנשאף בפועל דרך האף בנשימה רגילה נושא איתו כ-100 חלקים למיליארד — כמות קטנה במונחים מוחלטים, אבל בדיוק בסדר הגודל שהגוף מגיב אליו.
ואז הגיעה ההשוואה הישירה. נשימה דרך האף הורידה את ההתנגדות בכלי הדם הריאתיים ושיפרה את רוויון החמצן בדם העורקי, בהשוואה לנשימה דרך הפה. כשהוסיפו לנשימת הפה תחמוצת חנקן סינתטית בריכוז של 100 חלקים למיליארד, האפקט שוחזר; כשהוסיפו אוויר מלוחלח בלבד, לא קרה דבר. הגז עצמו הוא הגורם הפעיל. במקביל נמצא שחומר שמשחרר תחמוצת חנקן על רירית האף מאיץ את קצב תנועת הריסים.
תחמוצת חנקן היא שליח מוטס. היא לא נשארת באף — היא נעה יחד עם זרם האוויר פנימה, ומגיעה אל הריאות עם הנשימה עצמה.
שם היא מרחיבה את כלי הדם הזעירים שעוטפים את שקיקי האוויר. ריכוז של כ-100 חלקים למיליארד, בדיוק הסדר גודל שנושמים דרך האף, מספיק כדי לייצר את ההרחבה הזו במחזור הדם הריאתי.
ההיגיון שבתזמון הוא העיקר. הגז נכנס יחד עם האוויר, כלומר מגיע בדיוק אל האזורים בריאה שמאווררים באותו רגע — ושם נפתחים כלי הדם. כך נוצרת התאמה טובה יותר בין אוורור לזילוח, בין המקום שאליו מגיע אוויר למקום שאליו מגיע דם, וזו הסיבה שרוויון החמצן נמדד גבוה יותר בנשימת אף. אותו גז גם מאיץ את הריסים — אותן שערות מיקרוסקופיות שמזיזות ריר ושומרות על המעבר נקי.
כל מה שתואר כאן קורה על מסלול אחד בלבד: האף. אף צר בלילה, או ביקוש גדול לאוויר באמצע מאמץ, דוחפים הרבה אנשים לפתוח את הפה. האוויר אמנם נכנס, אבל לא בדרך שעליה מדובר כאן.
מדבקת אף עושה דבר מכני אחד ופשוט. היא רצועה אלסטית שנדבקת מבחוץ, על גשר האף. הרצועה מנסה לחזור להיות ישרה, ובדרך היא מרימה את דופן האף הרכה כלפי חוץ ומרחיבה את המקום הצר ביותר במעבר האווירי. פחות התנגדות, יותר אוויר שעובר באותה נשימה עצמה — בלי חומר פעיל, ובלי שום דבר בתוך האף.
המדבקה לא מייצרת את הגז ולא מחליפה את הפיזיולוגיה. היא רק שומרת שמסלול האף יישאר המסלול הנוח. וזו התועלת המעשית: בלילה או באימון, הנשימה ממשיכה לעבור באף — והאוויר שנכנס מגיע עם כל מה שהאף מוסיף לו בדרך.
המחקר מתאר מה קורה לאוויר בדרכו פנימה: הסינוסים מייצרים תחמוצת חנקן ברציפות, וכשהנשימה עוברת דרך האף הגז נסחף פנימה יחד עם האוויר וממשיך איתו אל הריאות. כל המסלול הזה תלוי בנקודה אחת — שהאוויר אכן ייכנס דרך האף. המדבקה עוסקת בדיוק בנקודה הזו. היא מרימה מבחוץ את דפנות האף ומרחיבה את הפתח, כך שהזרימה קלה יותר ונוח יותר להישאר בנשימה אפית. המחקר מסביר למה כדאי שהאוויר ייכנס משם. המדבקה עושה את הדרך הזו נוחה.
האף עושה כמה דברים בבת אחת: הוא מחמם את האוויר, מלחלח אותו, ולפי המחקר גם מוסיף לו תחמוצת חנקן שנוצרת בסינוסים באופן קבוע. זו מערכת שהגוף בנה, והיא פועלת כשהאוויר עובר דרכה. לכן שווה להשקיע בכך שהאף יהיה נוח לנשימה — ולכן המדבקה עובדת על הפתח עצמו, ומרחיבה אותו מבחוץ בלי טיפות, בלי ריח ובלי שום דבר שנכנס פנימה.
את ההרגשה הראשונה מקבלים מיד. ברגע שהמדבקה נצמדת ומיישרת את עצמה, הנחיריים נמתחות החוצה והנשימה הראשונה כבר מרגישה פתוחה יותר. אחר כך מגיע החלק המצטבר: לילה או אימון שבהם האוויר נכנס בקלות דרך האף לאורך זמן, בלי שתצטרכו לחשוב על זה. רוב האנשים מזהים את ההבדל הכי טוב כשהם משתמשים כמה פעמים ברצף ולא רק פעם אחת.
למי שמזהה שהאוויר לא נכנס לו בקלות דרך האף — במיטה בסוף היום, בעונות שבהן האף מרגיש צר יותר, או באמצע מאמץ כשהקצב עולה והפה נפתח מעצמו. גם למי שהנחיריים שלו צרות מטבען, כי שם הרחבה קטנה מבחוץ מורגשת הכי הרבה. המדבקה חיצונית לגמרי, מתאימה למבוגרים ולנוער, ואפשר להשתמש בה בדיוק בסיטואציה שבה רוצים שהנשימה תישאר דרך האף: בשינה עם GudSlip, בפעילות עם GudSport.
Lundberg JO, Weitzberg E. Nasal nitric oxide in man. Thorax. 1999;54(10):947–952.
תוצאות משתנות בין אנשים. מוצרי Protella אינם מכשיר רפואי ואינם מיועדים לאבחן, לטפל או למנוע מחלה. לתסמינים מתמשכים יש לפנות לרופא.
המנגנון שנחקר — פתיחה מכנית של נתיב האף — הוא בדיוק מה שהמדבקות שלנו עושות.