
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.
ב-1991 הראו חוקרים לראשונה שבאוויר שבני אדם נושפים החוצה יש תחמוצת חנקן (nitric oxide, NO) — מולקולת גז זעירה שהגוף מייצר בעצמו באמצעות אנזימים ייעודיים. הגילוי היה מסקרן, כי עד אז NO נחשב בעיקר למזהם אוויר.
ואז הגיעה ההפתעה. מחקרים שבאו אחר כך הראו שאצל אנשים בריאים במנוחה, כמעט כל ה-NO שנמדד באוויר הנשוף אינו מגיע מהריאות אלא מדרכי הנשימה העליונות. תרומת הריאות עצמן קטנה.
המאמר הזה, שכתבו שני חוקרים מהמכון הקרולינסקי בשטוקהולם, הוא מאמר סקירה — כלומר הוא לא מדווח על ניסוי חדש, אלא אוסף ומסדר את מה שידוע. השאלה שהוא מנסה לענות עליה: מאיפה בדיוק בא הגז הזה, כמה ממנו יש, ומה הוא עושה שם.
המועמדים היו שניים — רירית האף עצמה, או הסינוסים הפראנזאליים: חללי אוויר בתוך עצמות הגולגולת, מסביב לאף ומעליו, שמתנקזים אל חלל האף דרך פתחים צרים. הסקירה מציגה חמישה קווי ראיה שכולם מצביעים על הסינוסים כמקור העיקרי:
המחברים מדגישים שהמקור המדויק והחלוקה בין המקורות השונים עדיין אינם ידועים. חמש הראיות מצביעות לכיוון אחד, אבל הן לא הוכחה סופית.
הסינוסים הפראנזאליים — החללים בעצמות סביב האף — מייצרים תחמוצת חנקן (nitric oxide, NO) בכמות גדולה באופן קבוע. זה לא קורה כשמשהו משתבש, זה המצב הרגיל.
הריכוז נמדד ב-ppb — חלקים למיליארד, כלומר כמה חלקיקי גז יש על כל מיליארד חלקיקי אוויר. הסקירה מדווחת שהריכוז המקומי בתוך הסינוסים הפראנזאליים יכול להגיע עד 30,000 ppb. זה סדר גודל חריג ביחס לרקמות אחרות בגוף.
למה זה מעניין? כי מחקר קודם הראה שחיידקים מסוימים רגישים לגז NO כבר בריכוזים נמוכים כמו 100 ppb. הריכוזים בדרכי הנשימה העליונות גבוהים פי כמה מאות מזה. על בסיס הפער הזה מציעים המחברים השערה — הם כותבים אותה כהשערה מפורשת, לא כמסקנה — שה-NO עוזר לשמור על הסינוסים נקיים מחיידקים בתנאים רגילים.
כיוון שני שהסקירה מזכירה הוא הריסים (cilia) — שערות מיקרוסקופיות ברירית שמזיזות ריר החוצה. מחקר שיישם תרכובת משחררת-NO על רירית האף בבני אדם מצא עלייה בקצב תנועת הריסים, ומחקר אחר מצא שרמות NO נמוכות באף מתואמות עם תפקוד ריסי לקוי.
כאן נמצא החלק המעניין ביותר במאמר. ה-NO מיוצר גבוה במערכת הנשימה, מעל להתפצלות דרכי האוויר הגדולות. כשאדם שואף דרך האף, הגז נסחף עם זרם האוויר כלפי מטה — אל הריאות. המחברים קוראים לזה "שליח מוטס" (airborne messenger).
הסקירה מדווחת שנשימה דרך האף הורידה את ההתנגדות בכלי הדם הריאתיים ושיפרה את חמצון הדם העורקי, בהשוואה לנשימה דרך הפה, בנבדקים ללא מחלת ריאות. בנשימה רגילה דרך האף נשאף NO בריכוז של כ-100 ppb — ריכוז שידוע כבעל השפעה מרחיבת כלי דם במחזור הדם הריאתי.
הניסוי שמשכנע במיוחד הוא הבקרה: כשהוסיפו 100 ppb של NO חיצוני לאוויר שנשמו דרך הפה, ההשפעה חיקתה את זו של נשימה דרך האף. לעומת זאת, כשנתנו לאותם נבדקים אוויר מלוחלח דרך הפה — לא הייתה השפעה. כלומר הגורם היה הגז, לא הלחות.
המחברים מציעים הסבר אלגנטי לתועלת האפשרית: כיוון שה-NO נכנס יחד עם האוויר, הוא מגיע דווקא לאזורי ריאה שמאווררים היטב, ולכן מרחיב את כלי הדם שצמודים בדיוק לשם. זה משפר את ההתאמה בין אוורור לזרימת דם. הם עצמם מנסחים זאת כספקולציה מפתה, לא כעובדה מבוססת.
הסקירה מרכזת שורה של גורמים משפיעים, וחלקם מפתיעים.
מאמץ גופני מוריד את הרמות בחדות. זה הממצא הכי לא נוח לכל מי שמנסה לספר סיפור פשוט על נשימה וספורט. במדידה ישירה מתוך סינוס מקסילרי אחד נצפתה ירידה של 83% בריכוז ה-NO אחרי חמש דקות של מאמץ. ההסבר המשוער בסקירה: ירידה בזרימת הדם ברירית מפחיתה את אספקת חומר הגלם לאנזים בסינוסים. הירידה אינה מוסברת רק בדילול האוויר בגלל אוורור מוגבר.
גורמים נוספים שמורידים: תרסיסי אף מכווצי כלי דם, עישון סיגריות (הרמות עולות שוב כשבוע אחרי הפסקה), ומחלות שחוסמות את פתחי הסינוסים.
גורמים שלא השפיעו: סטרואידים מקומיים או מערכתיים אצל בריאים, אנטיביוטיקה מערכתית, היסטמין וקפסאיצין. גם תינוקות שנולדו בניתוח קיסרי הראו רמות NO גבוהות באף — מה שמלמד שהייצור אינו תלוי בחיידקים שנרכשים דרך תעלת הלידה.
לא נמצאו הבדלים בין המינים. הרמות קיימות כבר בלידה, ובחישוב יחסי למשקל הגוף הן גבוהות במיוחד סביב גיל עשר.
הסקירה מזכירה את הנושא במשפט אחד בלבד, ובניסוח זהיר. היא מצטטת מחקר שבו הרחבת הנחיריים באמצעות מדבקת אף שיפרה את חמצון הדם העורקי בנבדקים שנשמו באופן ספונטני. ההסבר שמציעים המחברים לכך הוא שכנראה (במקור: probably) המדבקה הגבירה את זרימת האוויר דרך נתיב האף, ולכן גם את כמות ה-NO שמגיעה מהאף אל הריאות.
חשוב להיות מדויקים לגבי מה שהמשפט הזה הוא ומה שהוא איננו. הוא הפניה למחקר קטן, בסקירה שהיא עצמה סיכום ספרות. הוא מציע מנגנון משוער, לא מוכח. הוא לא נבדק על מוצר מסחרי כלשהו, לא על ספורטאים במאמץ, ולא על אנשים ישנים.
מה שכן עולה בבירור מכלל הסקירה הוא ההיגיון הבסיסי: הגז נמצא בנתיב האף. אוויר שנכנס משם נושא אותו איתו. אוויר שנכנס דרך הפה — לא. מרחיב אף חיצוני, כקטגוריה, פועל על חוליה אחת ויחידה בשרשרת הזו — הוא מושך החוצה את דפנות הנחיריים ופותח את הנתיב הפיזי. הוא לא מייצר תחמוצת חנקן ולא מגביר את קצב ייצורה.
זהו מאמר סקירה מ-1999, לא ניסוי מבוקר. אין בו מדגם אחד, אין קבוצת ביקורת, ואין נקודת סיום מוגדרת — הוא מסכם ומפרש מחקרים אחרים, שרובם קטנים ובני התקופה. המחברים עצמם נזהרים לאורך כל הדרך: הם כותבים שהמקור המדויק של ה-NO באף "אינו ידוע", שהתפקיד שלו "רחוק מלהיות ברור", ושיטת המדידה האופטימלית "טרם נקבעה" — עובדה שמקשה על השוואה בין מעבדות. ההשערות על הגנה מפני חיידקים ועל שיפור ההתאמה בין אוורור לזרימת דם מנוסחות במפורש כספקולציות. הממצא על שיפור החמצון בנשימה דרך האף נמדד בתנאי מעבדה, בעיקר בנבדקים בריאים במנוחה ובחולים מונשמים — לא בספורטאים בזמן אימון ולא באנשים ישנים. אין בסקירה שום נתון על נחירות, על איכות שינה או על ביצועים ספורטיביים, ואין בה בדיקה של מוצר כלשהו. אזכור מדבקות האף הוא משפט אחד המפנה למחקר קטן, עם מנגנון שהמחברים מסמנים במפורש כמשוער בלבד. ולבסוף — מאז פרסום המאמר עברו יותר מעשרים וחמש שנים, והמחקר בתחום המשיך להתפתח.
הסקירה לא בודקת את זה ולא יכולה לענות על כך. מה שיש בה הוא הפניה למחקר קטן אחד, שבו הרחבת נחיריים במדבקה שיפרה את חמצון הדם, והמחברים מציעים כהסבר אפשרי ש"כנראה" הסיבה היא יותר אוויר שעובר דרך האף. המנגנון הגיוני אבל לא הוכח, ובוודאי לא נמדד על מוצרים מסחריים, על מתאמנים או על אנשים ישנים. מה שכן ברור מהסקירה: הגז נמצא בנתיב האף, ואוויר שנכנס דרך הפה עוקף אותו.
לא, וזו לא מסקנת המאמר. הסקירה השוותה נשימת אף לנשימת פה בתנאי מעבדה ומצאה הבדל מדיד בחמצון הדם ובהתנגדות כלי הדם הריאתיים אצל אנשים בריאים. הבדל מדיד בניסוי אינו זהה לנזק בחיי היומיום. כולנו נושמים דרך הפה בחלק מהזמן, וזה תקין לחלוטין.
החלק הפיזיולוגי הבסיסי שבו — שהסינוסים מייצרים תחמוצת חנקן בריכוז גבוה, ושהיא נסחפת עם האוויר הנשאף אל הריאות — הפך מאז לידע מבוסס במחקר הבסיסי. מה שנשאר פתוח הוא בדיוק מה שהמחברים סימנו כפתוח כבר אז: מה המשמעות המעשית של זה, ובאילו מצבים היא באמת משנה משהו.
Lundberg JO, Weitzberg E. Nasal nitric oxide in man. Thorax. 1999;54(10):947–952.
המחקר עוסק במרחיבי אף חיצוניים כקטגוריה — המנגנון שעליו מבוססים מוצרי Protella — ולא במוצר מסוים בשמו. תוצאות משתנות בין אנשים. המוצרים 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.