Роль запахов в нашей жизни переоценить трудно. Многие симпатии и антипатии возникают под влиянием запаха, хотя часто мы даже не задумываемся об этом. Запах же изо рта может испортить человеку жизнь: его не примут на работу, с ним не захотят продолжить знакомство, коллеги при беседе будут стараться отвернуться или отодвинуться подальше… Как правило, сам обладатель дурного запаха изо рта его не чувствует, он к нему давно привык, подобно тому, как «светская львица» не ощущает духов, которыми она облита с ног до головы. Дурной запах изо рта — это сигнал тревоги: что-то в организме не в порядке, Причиной дурного запаха может быть и заболевание желудка, и патология ЛОР-органов. Однако, прежде всего, стоит обратиться к стоматологу. Обратите внимание на язык. Не случайно врачи называют его «зеркалом желудка». Густой белого или желтого цвета налет свидетельствует о неблагополучии в системе пищеварения, и сам может быть источником тяжелого запаха. Посоветуйтесь с гастроэнтерологом, он назначит вам определенную диету, а стоматолог посоветует чистить зубной щеткой не только зубы, но и язык. Запах изо рта — один из симптомов дивертикула пищевода (мешковидное выпячивание стенки пищевода). Кислый запах возможен при язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки, сопровождающейся повышенной кислотностью желудочного содержимого. Как правило, запах изо рта сопровождает заболевания десен, наличие зубных отложений, межзубных карманов. Зубы, пораженные кариесом, тоже могут вызвать запах изо рта. Если бы пациент наравне с врачом почувствовал запах, который разносится при препарировании кариозного зуба! Нередко зловоние бывает настолько сильно, что врач вынужден много раз менять защитную маску. А, если кариесом поражены несколько зубов… Особенно неприятно думать о том, какое количество болезнетворных микроорганизмов этот человек передает при поцелуе. В нашей практике часто бывают случаи, когда одного только удаления зубных камней достаточно, чтобы дурной запах изо рта исчез. Дело в том, что зубной камень пропитан патогенными микроорганизмами, которые вызывают не только воспаление тканей десны, но и пахнут весьма неприятно. Самое доступное из домашних средств против дурного запаха — сырые яблоки. Ешьте их чаще. Хорошо освежает рот полоскание настоем свежего укропа. Чесночный или луковый дух исчезнет, если эти пахучие овощи заесть корнем петрушки или сельдерея. Устраняет запах изо рта свежезаваренный крепкий чай, в том числе после вина, чеснока и лука. При заболеваниях слизистой полости рта в народной медицине издавна применялись полоскания настоями и отварами лекарственных трав. Они наряду с противовоспалительным действием оказывают хороший дезодорирующий эффект. Используйте для этих целей ромашку, шалфей, листья лесной земляники, календулы, зверобой, мяту. Обычно траву (отдельно или в смеси несколько видов) заваривают из расчета столовая ложка на стакан кипятка, настаивают, отжимают. Полстакана теплого настоя как вы зубочисткой, а потом зубной щеткой с пастой или порошком удалили все остатки пищи. По крайней мере после завтрака и ужина повторяйте эти процедуры регулярно. Если в обеденное время на работе так обстоятельно заниматься своими деснами и зубами невозможно, заварите хотя бы свежего чаю и пополощите им рот. Желудочно-кишечные заболевания часто сопровождаются чрезмерным газообразованием в кишечнике — метеоризмом. Это еще более усиливает неприятный запах изо рта. «Усмирить» бродильные процессы помогут те же травы. Только их нужно принимать внутрь как ветрогонные средства. Известны этим свойством — укроп, петрушка, тмин, анис, мята перечная, мелисса, шалфей. Я советую своим пациентам взять 3/4 стакана теплого настоя, например, мяты, прополоскать несколько раз рот, а остатки выпить. Ну и, конечно, напрямую зависит свежесть дыхания от того, насколько аккуратно и тщательно вы выполняете обычные гигиенические процедуры. Увы, далеко не для всех еще стало правилом: по нескольку минут во всех направлениях упругой щеткой с пастой утром и вечером чистить зубы, а после каждого приема пищи полоскать рот теплой водой. Эликсиры с дезодорирующими веществами особенно хорошо освежают рот в течение дня. 10 — 20 капель на полстакана теплой воды — и на пару часов вам обеспечено свежее дыхание. Если же после съеденного второпях бутерброда или конфеты у вас нет возможности прополоскать рот, имейте в запасе жевательную резинку. Врачи и психологи подтверждают эстетическое значение запаха, активное воздействие его на настроение и даже самочувствие человека. Кстати, обонятельное чувство, вызываемое действием пахучих веществ на верхнюю часть слизистой оболочки носа, у мужчин тоньше, чем у женщин. Не случайно дегустаторы ароматов вин, чая, духов чаще мужчины. Отсюда понятно и то особое возбуждающее действие на мужчину в любовной игре запаха волос, кожи женщины, свежего дыхания. Как понятно и то, что дурной запах изо рта может послужить причиной разрыва, развода. |
Неприятный запах изо рта
В современном обществе, избалованном результатами прогресса, принято следить за собой не только женщинам, а и мужчинам. Желая стать успешным, построить карьеру и быть вхожим в светское общество, не позволительно иметь неряшливый вид одежды, беспорядок на голове, вместо уложенной прически, и еще много других мелких моментов. Также стоит поддерживать здоровый образ жизни, что поможет выдерживать психологическую и физическую нагрузку на пути к успеху.
Признаками неухоженности может быть не только внешний вид, а и неприятный запах изо рта. Он не позволит общаться, т. к. собеседник попросту отойдет, найдя вежливую причину отказать вам в беседе. Такая неприятность обычно указывает на болезненность или простые стоматологические проблемы..
В личной жизни, как на стадии знакомства, так и в семейной жизни, запах изо рта может оттолкнуть вторую половинку и создать незримый барьер. Желание произвести хорошее впечатление на первой стадии знакомства потерпит неудачу, т. к. никакое красноречие не заглушит неприятный запах.
Если у вас существует такая проблема, окружающие стали избегать общения с вами и коллеги на работе стараются лишний раз не обращаться к вам, не стоит отчаиваться и заниматься поисками недостатков в характере. Достаточно заняться собственным здоровьем и убрать причину запаха.
Ведь именно подорванное здоровье дает неприятный запах из ротовой полости, но не факт, что источник именно там и находится. Поедание мятных леденцов или постоянное жевание освежающих подушечек не решит проблему. Решая, как убрать неприятный запах, необходимо выяснить, из-за чего конкретно он появляется, и убрать в первую очередь саму причину, а не бороться до бесконечности со следствием.
Заболевание галитоз и его последствия
Чтобы начать разбираться в причинах запаха изо рта, стоит принять тот факт, что это болезнь и называется она галитоз. От заболевания этой болезнью не застрахован ни один человек. Такие факторы, как возрастные рамки или уровень достатка, не являются показателем того, в группе риска человек или нет.
Что же такое галитоз? Основываясь на медицинских учебниках, можно дать такое определение: нарушение баланса микрофлоры в полости рта. При этом, наличие утреннего запаха изо рта не является проявлением болезни, а, скорее, проявлением застоя пищи в желудке. Название заболевания является общим для запаха изо рта, если выявлено его постоянное присутствие. Название галитоз не определяет причину его появления. Этот термин применим как в стоматологии, так и в других медицинских сферах.
Часто именно галитоз дает сигнал о появлении какого-то опасного заболевания, что позволяет, выявить его на ранней стадии и быстро справиться с последствиями. Те причины, которые легко обнаружить – это кариес, воспаление десен, отечность миндалин. Однако есть более опасные очаги, которые если не затушить, можно серьезно пострадать. К подобного рода причинам относятся такие заболевания, как:
Перечисленные болезни – это далеко не весь список, вызывающий неприятный запах изо рта, поэтому и бывает сложно поставить правильный диагноз и быстро избавить пациента от болезни и ее неприятного проявления.
Чтобы понять, как лечить галитоз, необходимо выявить причину его возникновения. При этом, не заниматься этим самостоятельно, а обратиться в клинику и пройти ряд исследований. Некоторые из них делаются достаточно быстро, с помощью одного анализа крови, и большую часть списка можно будет сразу исключить. Для исключения других, понадобится время, поэтому если хотите избавиться от болезни, стоит запастись терпением и выполнить все требования доктора.
Неприятный запах изо рта: причины и следствия
Если не известны причины неприятного запаха изо рта, тоне стоит заедать его или постоянно пользоваться спреями-отдушками. Проблему эти методы не решат, а лишь замаскируют. Однако наступит момент, когда болезнь, из-за которой появился запах, усугубится из-за ее игнорирования. Тогда не поможет даже ежечасное полоскание или чистка зубов.
Чтобы не допустить усиления запаха, в первую очередь нельзя усугубить развитие болезни. Для этого стоит обратиться к врачу, который поможет определить причину. В связи с тем, что источником кажется ротовая полость, в первую очередь необходимо посетить стоматолога. На осмотре может быть выявлен ряд заболеваний, которые и дают запах.
Определив причину, вы можете больше не теряться в догадках, как убрать неприятный запах изо рта. Используя специальные медикаменты и процедуры, вы быстро избавитесь как от дискомфорта, так и от самого заболевания, провоцирующего запах.
В ситуации, когда стоматолог не выявил причин, необходимо обратиться к гастроэнтерологу. Он поможет исключить или подтвердить заболевания, связанные с пищеварением. Именно невозможность полноценно усваивать некоторые продукты может дать запах изо рта. Доктор выяснит, есть ли болезнь или просто у вас индивидуальное «непереваривание» определенного продукта, и порекомендует конкретное лечение в том или ином случае.
При обнаружении более серьезного заболевания, о вариантах которых говорилось в предыдущей главе, будет назначено полноценное лечение с постоянным контролем врача. Возможно, что уже при небольшом вмешательстве, с проблемой будет покончено и вам больше не придется искать варианты, как избавиться от неприятного запаха. Больше нечего будет стесняться в общении с друзьями и легко входить в контакт с противоположным полом.
Неприятный запах изо рта – как избавиться быстро и безболезненно
Почувствовали неприятный запах изо рта – как избавиться подскажет врач. Проведя ряд тестов и исследований, он быстро выявит причину и назначит действенное лечение.
В случае стоматологии, понадобится пройти некоторые процедуры. Каких и сколько, зависит от запущенности ситуации. В любом случае, большинство из них безболезненны, а те, которые могут вызвать дискомфорт, предупреждаются обезболивающими уколами.
В ситуациях, когда дело не в стоматологии, лечение проходит совершенно безболезненно, т. к. требуется только прием прописанных медикаментов. Чаще всего применяются антибиотики, останавливающие размножение микроорганизмов в полости рта, а также препараты, лечащие причину возникновения запаха: гепатит, панкреатит и др. При особых случаях, таких как обнаружение камней, требующих оперативного вмешательства, врач решает, как избавиться от неприятного запаха изо рта щадящими способами. Во-первых, нельзя перед операцией ослаблять организм человека сильными препаратами, а во-вторых, лучше не заглушать симптом, чтобы явнее следить за течением болезни.
Исходя из всего вышесказанного, если назначается оперативное вмешательство, то лучше воспользоваться безопасными средствами временного освежения дыхания: жевательными резинками, особо сильными зубными пастами, ополаскивателем для рта или спреем.
Желание быстро избавиться от запаха, поможет планомерно следовать рекомендациям лечащего врача и в точности их соблюдать. Только серьезный подход к пониманию ситуации, а следовательно и лечению, поможет быстро избавиться от тяжелого запаха изо рта и поможет вернуть себе круг общения.
Запах изо рта — «Стоматология на Марата 31»
Запах изо рта есть абсолютно у каждого человека, его наличие это показатель жизнедеятельности микробов в ротовой полости. Но, примерно, у 30% людей запах изо рта, так называемый галитоз, является заболеванием. Галитоз – неприятный запах изо рта, который вызывает массу неудобств, в том числе, он препятствует нормальному общению человека с другими людьми, что может стать толчком к развитию комплексов различного рода, и даже привести к психологическим проблемам.
Причины возникновения запаха:
Наличие неприятного запаха после пищевого отравления, или же, после употребления алкоголя, — нормальное явление. После того, как микроорганизмы, вызывающие запах, покинут организм, он исчезнет. Ежедневный неприятный запах изо рта говорит о наличии проблем различного рода. Появление запаха может быть причиной:
— плохой и нерегулярной гигиены полости рта;
— наличие заболеваний желудочно-кишечного тракта;
— заболевания печени;
— заболевания желчного пузыря;
— заболевания щитовидной железы.
Поскольку это довольно деликатная тема, многие просто стесняются обратиться с данной проблемой к специалисту, без помощи которого не установить первопричину появления запаха. Прежде всего, следует прибегнуть к помощи врача-стоматолога, который обследовав полость рта, при необходимости, сможет перенаправить пациента к другому специалисту.
Признаки, по которым можно определить причины развития галитоза:
1. Сладкий запах. Такой запах говорит о тех или иных проблемах с поджелудочной железой. Такое чаще всего встречается при неограниченном и чрезмерном потреблении мучных и сладких хлебобулочных изделий.
2. Кисловатый запах говорит о повышенной кислотности в организме, что, скорее всего, указывает на развитие гастрита.
3. Запах урины может говорить лишь о проблемах с почками. В такой ситуации требуется немедленная помощь специалиста и общая очистка всего организма. Врачом будет составлена индивидуальная диета, в которой, в первую очередь, будет снижено количество мясных продуктов.
4. Горький запах. Горечь во рту, а также появление желтого налета на языке говорит о проблемах с желчным пузырем.
5. Запах сероводорода. Этот запах схож с запахом протухших яиц. Может возникнуть в процессе гниения белка, и сигнализировать о чрезмерном употреблении мясной продукции.
6. Мышиный запах. Такой неприятный аромат могут спровоцировать проблемы с печенью. При грамотном лечение и помощи специалиста, эту проблему можно решить.
Но все же, более чем в 90% случаях первопричиной запаха являются проблемы в ротовой полости, такие как:
1. Некачественная гигиена, наличие кариеса или пародонтита.
2. Употребление никотина (сигареты, кальян), в результате которого осушается ротовая полость, количество слюны уменьшается, что способствует быстрейшему развитию бактерий.
3. Гормональные сбои у женщин во время менструального цикла.
Методы борьбы с галитозом:
Постоянное потребление жевательных резинок и конфет — не выход, а наоборот, может только усугубить имеющуюся проблему. Прежде всего, необходимо проконсультироваться с врачом-стоматологом, провести комплексную чистку полости рта, на которой также будут подобраны индивидуальные средства для гигиены ротовой полости. При необходимости, удалить зубной камень, пролечить кариозные зубы, т.е. провести полную санацию ротовой полости. Все эти процедуры просто необходимы для того, чтобы добиться в итоге свежего и здорового дыхания. Если же причина состоит в другом, то и лечить нужно будет те органы, которые вызывают несвежее дыхание.
Профилактика
Самое главное – это правильное питание. Выбирать нужно ту пищу, которая не принесет вред работе органов пищеварения. Чем меньшее содержание в продуктах белков, тем меньше вероятность иметь неприятный запах изо рта. Пища, содержащая повышенное количество сахара, является прекрасным источником размножения бактерий, которые так любят подобные лакомства. У человека, питающегося преимущественно фруктами и овощами, риск появления галитоза намного меньше.
Безусловно, как можно большее внимание нужно уделять уходу за зубами и деснами. Помимо чистки зубов утром и вечером, для межзубных пространств нужно применять зубную нить, пользоваться ополаскивателем для ротовой полости, не содержащим спирта, и обязательно чистить язык, на котором и скапливается большинство микробов.
Для свежего дыхания немаловажным является большое потребление воды, которая стимулирует хорошее слюноотделение. А слюнная жидкость, как известно, является лучшим средством в борьбе с бактериями.
При правильном и регулярном уходе за своими зубами и деснами, у Вас не возникнет никаких проблем со свежестью дыхания.
Неприятный запах изо рта причины
Каждый из нас наверняка хоть раз сталкивался с неприятным запахом изо рта. Это нередкое явление, которое доставляет значительный дискомфорт, мешает нормальному общению с людьми, влияет на собственный имидж. При образовании бактериального налёта на зубах в результате недостаточной гигиены полости рта, бывает временным и нормальным явлением. Также появление временного неприятного запаха может быть связано с употреблением резкопахнущих продуктов, курением и приёмом алкоголя. Однако, при появлении устойчивого неприятного запаха изо рта надо искать, что стало его причиной. При этом, обращаем внимание, лечение запаха изо рта – это не устранение самого симптома, а излечение от вызывающего запах заболевания. Самолечением заниматься не стоит. Необходимо обратиться к врачу.
Содержание статьи
Виды неприятного запаха изо рта
Различают несколько видов неприятного запах изо рта (на языке медицины “Галитоз”):
- Истинный галитоз – результат развития болезненных процессов в организме человека, при котором неприятный запах замечают окружающие люди;
- Псевдогалитоз (ложный галитоз) – еле уловимый неприятный запаха изо рта;
- Галитофобия – человеку кажется, что у него присутствует неприятный запах изо рта, без какого-либо доказательства этого факта.
Причины галитоза
Галитоз, как явление имеющее хронический характер, может сигнализировать о ряде заболеваний и отклонений в организме человека, которые делятся на две группы — причины орального характера и общего. Оральный характер запаха изо рта свидетельствует о наличии таких возможных заболеваний полости рта:
- Кариес. Разрушение зуба под воздействием бактерий. характеризуется гниением эмали.
- Стоматит или гингивит. Заболевание, при котором бактериями или грибками поражается слизистая оболочка ротовой полости.
- Глоссит. Патология при которой происходит воспаление языка.
В случае с галитозом стоматологического характера, проводит диагностику и назначает лечение врач-стоматолог. В индивидуальном порядке назначаются оперативные действия, которые могут включать удаление зуба, иное хирургическое вмешательство. В остальных случаях, лечением занимается соответствующий профильный специалист. Причины общего характера включают в себя наличие сопутствующих симптомов ряда заболеваний не имеющих отношения к полости рта. Требуют дополнительной диагностики и обширного обследования с вытекающим лечением. Среди таких заболеваний встречаются:
- Сахарный диабет;
- Сбои в обменных процессах;
- Гормональный дисбаланс, включая циклические процессы у женщин;
- Нервно-эмоциональное перенапряжение;
- Нарушение функционирования почек и печени;
- Неправильная работа органов пищеварительного тракта;
- Инфекция верхних дыхательных путей.
Диагностика неприятного запаха изо рта
Диагностика причины неприятного запаха изо рта может включать в себя следующие мероприятия: При стоматологическом характере неприятного запаха
- осмотр полости рта на выявление воспалительных и инфекционных процессов;
- рентгенография зубов;
- при необходимости, измерение концентрации и содержания веществ в выдыхаемом воздухе.
При общем характере неприятного запаха
- общий анализ крови;
- биохимический анализ крови;
- анализ мочи;
- УЗИ органов пищеварения;
- рентгенография носовых пазух.
Профилактика
Избавиться от неприятного запаха изо рта помогут следующие рекомендации:
- регулярно посещать стоматолога, не реже двух раз в год;
- регулярно и качественно проводить гигиену полости рта;
- вовремя проводить мероприятия по лечению зубов и сопутствующих воспалений дёсен;
- повышать иммунитет, применять витаминно-минеральные комплексы;
- отказаться от курения.
При повторяющемся характере неприятного запаха изо рта рекомендуем незамедлительно обратиться к стоматологу или терапевту, в случае симптоматики общих патологий. Это позволит вовремя диагностировать причину галитоза и принять решение касательно дальнейшего лечения, позволит избежать осложнений и ухудшения состояни. Обратившись в стоматологическую клинику Никор, Вы получите всю необходимую информацию по поводу здоровья ротовой полости, осмотр специалиста и рекомендации по дальнейшему лечению.
Запах изо рта. Как от него избавиться.
Главная » Статьи » Запах изо рта. Как от него избавиться.Для возникновения запаха изо рта существует множество причин. Чаще всего неприятный запах возникает, когда за полостью рта неправильно ухаживают. Иногда можно избавиться от этой деликатной проблемы, посетив врача – стоматолога. Так как заболевания зубов и десен способны вызвать появление запаха.
Бактерии, обитающие во рту, начинают активно размножаться при недостаточном образовании слюны, это бывает, когда мы слишком мало потребляем жидкости. Но запах изо рта может быть вызван и заболеваниями внутренних органов. Причем разные болезни «пахнут» по-своему. Кислый запах, обычно свидетельствует о больном желудке, неприятный гнилостный запах возникает при плохо работающем кишечнике. Если вы заметили, что изо рта, особенно по утрам, пахнет ацетоном, то это уже серьезный повод задуматься о своем здоровье. Давайте поговорим о том, при каком заболевании бывает запах ацетона изо рта.
Очень часто ацетоном изо рта пахнет при сахарном диабете.
Возникновение и развитие сахарного диабета I типа вызывает сбой в работе поджелудочной железы, которая резко снижает выработку гормона инсулин, основной функцией которого является поддержка уровня сахара в крови. При диабете II типа гормон вырабатывается поджелудочной железой в нормальном количестве, но клетки организма его не воспринимают. В результате в крови накапливается избыточное содержание глюкозы.
Избыток сахара организм выводит с мочой, отсюда частые позывы к мочеиспусканию. Для восполнения потери влаги больные много пьют, но симптомы обезвоживания все равно присутствуют. Так же характерными признаками диабета является повышенная слабость и утомляемость, зуд на коже, бессонница.
При диабете часто возникают проявления кетонемии и ацидоза, особенно у детей. Нормой содержания кетоновых тел в крови считается 5-12мг%, при возникновении и развитии сахарного диабета процент содержания кетонов возрастает до 50-80мг%. Поэтому изо рта больного пахнет ацетоном, кроме того наличие ацетона выявляется в анализе мочи.
Появление запаха ацетона может свидетельствовать о развитии гипергликемической комы. Наступает такое состояние при недостаточном поступлении гормона инсулина, болезнь развивается постепенно. У больных отмечается повышенное сердцебиение, зрачки сужаются, кожа бледнеет, так же возможны резкие боли в животе. Концентрация глюкозы в крови резко повышается, из-за этого происходит усиленное сгорание жиров, которые распадаются с образованием кетоновых тел, отравляющих организм.
При появлении признаков развития диабетической комы, больной срочно нуждается в медицинской помощи, иначе следует потеря сознания и кома.
Таким образом, человек, у которого чувствуется изо рта запах ацетона, нуждается в незамедлительной консультации эндокринолога. Так же необходимо сдать анализы на содержание сахара и кетоновых тел в крови и моче.
Выдыхаемый воздух может пахнуть ацетоном и том случае, если есть проблемы с почками. Основная функция почек – выделительная, они выводят с мочой продукты распада питательных веществ.
Появление запаха ацетона может говорить о возникновении нефроза или дистрофии почек, связанного с патологическими изменениями почечных канальцев. Для этого заболевания характерно нарушение обменных процессов, в том числе и жирового, что приводит к образованию кетоновых тел в моче и крови. Нефроз не редко является спутником хронических инфекций, таких как туберкулез.
Самыми характерными симптомами болезни является образование отеков, проблемы с мочеотделением, появление болей в области поясницы и повышенное артериальное давление. Если по утрам вы ощущаете во рту запах ацетона, а на лице появляются отеки, это сигнал, что с вашими почками не все благополучно. Обратитесь с этой проблемой к врачу. Вовремя начатое лечение нефроза обычно заканчивается полным выздоровлением. В запущенных случаях может наблюдаться «сморщивание» почки и прекращение ее деятельности, поэтому так важно знать, при каких заболеваниях бывает запах ацетона изо рта.
Еще одним грозным заболеванием, при котором может появляться запах ацетона изо рта, является тиреотоксикоз. Это заболевание эндокринной системы, сопровождающееся увеличением выработки гормонов щитовидной железой.
Основными признаками тиреотоксикоза, кроме появления запаха ацетона, является повышенная раздражительность, обильное потоотделение, сильное сердцебиение. Отражается это заболевание на внешности больного, кожа и волосы становятся сухими, волосы ломаются и выпадают, часто наблюдается дрожание рук. Больные тиреотоксикозом сильно теряют в весе, несмотря на хороший аппетит. Часто наблюдаются у таких больных и проблемы с пищеварительной системой. Если возникает подозрение на наличие этого заболевания, не стоит медлить с визитом к эндокринологу. Чем раньше начато лечение, тем успешнее оно будет повышенное образование ядовитых кетоновых тел происходит при голодании или когда питание однообразно и несбалансированно.
Поэтому запах ацетона изо рта может появиться у женщин, придерживающихся строгой диеты, с резким ограничением калорийности рациона, а так же любительниц проводить сеансы голодания.
Та же проблема возникает при соблюдении модных безуглеводных диет, таких как популярная «кремлевка» или диета Аткинса. Организм, лишенный поступления углеводов, начинает вместо них расщеплять жиры. Но не стоит думать, что такое экстремальное похудение пойдет на пользу вашему организму. При «экстренном» расщеплении жиров, образуются кетоновые вещества, накапливаясь в крови, они начинают отравлять организм изнутри. Больше всего от подобных диет, страдают почки, печень и желудочно-кишечный тракт.
Таким образом, запах ацетона изо рта обычно вызван нарушение жирового обмена, который может возникнуть как вследствие серьезных заболеваний, так и при нарушении нормального питания. Для избавления от неприятного запаха необходимо, прежде всего, установить причину, которая его вызывает. В данном случае никакие освежители для полости рта не помогут, необходимо вылечить основное заболевание.
неприятный запах изо рта, пахнет изо рта, почему рот воняет, кариес,периодонит, гингивит, стоматолог, стоматология, дентлайн, махачкала, дагестан, дантист, деонтология,
Бактерии, которые способствует возникновению неприятного запаха, это Treponema denticola и Porphyromonas gingivalis. Миллионы бактерий этого типа обосновались у нас во рту и разлагают остатки пищи, застрявшие между зубами или в карманах десен. Этот процесс разложения пищи способствует образованию летучих соединений серы, которые и создают неприятный запах.
Конечно, причиной может быть не только проблема с ротовой полостью, но и пища, либо болезнь желудка. Но, примерно, в 90% случаев причиной неприятного запаха изо рта является сама ротовая полость или горло. 6% людей жалуются на постоянный неприятный запах изо рта, каждый четвертый чувствует, что время от времени появляется запах. По статистике, у пожилых людей эти симптомы проявляются чаще, чем молодых, причем у мужчин чаще, чем у женщин.
Правильная гигиена полости рта является лучшим средством для лечения неприятного запаха изо ртаОб этом редко говорят, но стоматологи уверены, что плохой запах изо рта, как правило, является симптомом плохого или неудовлетворительного гигиенического состояния полости рта. Специальная жидкость для полоскания рта не всегда помогает устранить неприятный запах, а вот контроль за налетом, действительно поможет. Чистите зубы правильно, почистите правильно межзубные промежутки и снимите налет с языка, где расположилось множество бактерий. Понадобятся следующие инструменты: мягкая зубная щетка, межзубная щетка для моляров и боковых зубов, зубная нить для передних зубов и скребок для языка.
Скребок для языка или жевательная резинка являются средствами чистки
Скребки для языка, например, являются дополнительными средствами, которые доступны. Ими также можно пользоваться, если, несмотря на существование межзубных щеток и зубных нитей, люди страдают от постоянного неприятного запаха изо рта.
[su_meta key=”Причины неприятного запаха изо рта” default=”запах изо рта”]
Скребки для языка удаляют бактерии, которые оседают на задней части языка, особенно на его шероховатой части. Может помочь даже жевательная резинка, но без содержания сахара. Решающим фактором в борьбе с неприятным запахом является не аромат мяты, а такая жевательная резинка, которая стимулирует слюноотделение. Слюна смывает бактерии и частицы пищи.
Вонючий запах изо рта у девушки: psyteaman — LiveJournal
Наташа была довольно симпатичной молодой девушкой. Увидев ее, многие парни испытывали непреодолимое желание подойти и познакомиться. Но тех, кто набрался смелости и подходил, ждало неприятное разочарование. Как только она начинала говорить, собеседник очень явственно ощущал неприятный запах у нее изо рта.Отличная фигура и приветливое лицо делали Наташу притягательной в глазах мужчин. И она даже периодически находилась в отношениях, несмотря на вонь изо рта. Есть люди, которые могут не обращать внимание на вонючий запах изо рта. Но большинство людей не являются такими счастливчиками. Наверное, поэтому карьера этой девушки не задавалась совсем. Начальство как будто стыдилось ее и досадливо старалось держать где-нибудь на задворках фирмы, подальше от клиентов и партнеров.
иллюстрация: nastol.com.ua
Совсем не случайно иллюстрацией к посту служит фотография красивого женского живота. Да, вся проблема с ее неприятным запахом изо рта находилась именно в животе.
Небольшое отступление. По статистике, около 80% случаев неприятного запаха имеют причину в ротовой полости. Гигиена ротовой полости и решение проблем с зубами помогут большинству людей. Но в данном случае причиной неприятного запаха были некие процессы, происходящие именно в животе.
Большинство людей при разговоре с ней испытывали желание поскорее закончить общение, хотя старались не подать виду из вежливости. И все понимали, что и другие люди в ее обществе испытывают похожие чувства. Но как сказать об этом девушке?
Как сказать об очень неприятном запахе, который чувствовал каждый собеседник? Как вообще описать этот запах, чтобы читателям стало понятнее? Ну например, если вы когда-нибудь прочищали застаревший засор в сифоне под раковиной, то примерно представите этот гнилостный запах.
При этом Наташа не имеет патологий внутренних органов, ведет здоровый образ жизни, занимается пробежками, приветлива в общении. Единственная настораживающая особенность — много ест (но при этом не толстеет). Если ее вовремя не кормить, она начинает звереть.
Проработка психо-эмоциональных зажимов помогла ей уменьшить неприятный запах. Примерно такой же случай я уже описывал в посте: Неприятный запах изо рта. Как избавиться от него? Случай из практики. Цитата:
…Как-то раз я занимался с симпатичной девушкой, которой едва исполнилось 18. Казалось бы, юный организм, наивные взгляды и свежесть тела? Мне тоже так казалось, пока мы не начали проработку одной травматической ситуации из ее прошлого.Но в случае с Наташей результат оказался не настолько явным после однократного применения расслабляющих техник. Хотя запаха заметно уменьшился сразу же после первого применения техник глубокого расслабления. Для окончательной проработки зажимов в области живота потребовалось еще и поработать с ее питанием. Питание было ее способом убегать от самой себя, от слоя своих подавленных чувств.
Конечно, я не впервые занимаюсь техниками глубокого психологического анализа прошлых травм. И в курсе того, что при этом возможны изменения на физиологическом уровне. Но такого я не ожидал.
Когда девочке удалось погрузиться в одну из прошлых психотравмирующих ситуаций, ее лицо стало кривиться в гримасах подавляемых эмоций (это нормально), дыхание участились (обычное дело), возникло неприятное ощущение тяжести где-то в районе солнечного сплетения (полезно ощутить то, что и так было в теле). Знаете, как в песне: «лежит на сердце тяжкий груз». В данном случае груз лежал как раз в районе солнечного сплетения…
Вы знаете, если человека, привыкшего «заедать» свои проблемы, начать лишать возможности заполнять свою пустоту таким образом, то из него полезет столько эмоционального говна, что становится неудивительным наличие такого неприятного запаха от него.
Половые различия в дыхательной функции
Мужчины с Марса, женщины с Венеры. Джон Грей использовал это провокационное название для своей книги, чтобы описать фундаментальные психологические различия между полами. Многие другие контролируемые исследования и сканирование мозга демонстрируют, что мужчины и женщины отличаются физически и умственно. Цель этого мастер-класса по физиологии — проиллюстрировать, как половые различия присутствуют в респираторной функции и их возможные клинические последствия.
Анатомические различия
Дыхательные пути
В последние 4 недели беременности у плода женского пола удельное сопротивление дыхательных путей ниже, чем у мужского. С 26-й по 36-ю неделю беременности у плодов женского пола наблюдается более зрелый профиль фосфолипидов, который отражает выработку сурфактанта. После рождения новорожденные женского пола, по-видимому, характеризуются более высоким соотношением больших и малых дыхательных путей. У них, как правило, более высокая скорость потока и удельная проводимость дыхательных путей, чем у мужчин. Это приписывают роли сурфактанта в поддержании проходимости меньших дыхательных путей [1].
Для мужчин характерны более крупные носовые полости и более длинные, узкие и более высокие дно носа, чем у женщин того же размера. Такой половой диморфизм в черепе человека влияет на морфологию верхних дыхательных путей [2]. Скелетные краниальные дыхательные пути у мужчин в среднем больше, с более высокими грушевидными отверстиями и более высокими внутренними носовыми полостями и хоанами, чем у женщин [3].
Абсолютная площадь ретропалатального поперечного сечения больше у мужчин как во время бодрствования, так и во время сна, но при поправке на площадь поверхности тела различий по полу нет.Точно так же абсолютная ретропатальная податливость во время сна у мужчин выше, чем у женщин, но эта разница исчезает после поправки на окружность шеи [4]. Для мужчин характерна большая окружность шеи как по абсолютной величине, так и после поправки на индекс массы тела. Окружность шеи считается суррогатным показателем объема мягких тканей глотки и распределения жира. У мужчин больше жировых отложений на уровне неба. Эти ненервно-мышечные свойства верхних дыхательных путей являются важными детерминантами ретропалатальной податливости [4].
Существуют также связанные с полом различия в глотке с точки зрения размера и сопротивления. Площадь поперечного сечения у мужчин больше, чем у женщин [5, 6]. Хотя возраст и процент идеальной массы тела вносят свой вклад, самым сильным независимым фактором, влияющим на область глотки, является пол [6]. Различия также возникают динамически при изменении объема легких. Последующие изменения площади гортани больше у мужчин как по абсолютной величине, так и по величине, нормированной на размер гортани или резервный объем выдоха [6].
Мужчины также демонстрируют более сильную зависимость от объема, чем женщины. Процентное изменение площади глотки между общей емкостью легких (TLC) и остаточным объемом (RV), а также между функциональной остаточной емкостью (FRC) и RV значительно выше у мужчин, чем у женщин [5, 6]. Как сопротивление глотки в сегменте верхних дыхательных путей между хоанами и надгортанником, так и надгортанное сопротивление выше у мужчин, чем у женщин [7]. Поскольку сопротивление глотки выше у мужчин, мы можем предположить, что они также имеют более низкую проходимость.Развитие коллапса глотки и обструктивного апноэ может усиливаться, что частично объясняет преобладание этого синдрома у мужчин [7].
Напротив, нет никакого влияния пола на площадь поперечного сечения голосовой щели и форму надгортанника [8, 9]. Площадь ягодичного пространства зависит от объема легких и изменяется с ним. При любом заданном объеме легких нет разницы в площади голосовой щели между мужчинами и женщинами, и ее уменьшение между TLC и RV одинаково. Однако это уменьшение площади голосовой щели у женщин происходит преимущественно при малых объемах легких, тогда как у мужчин оно более однородно по всему диапазону жизненной емкости легких [8].Закрытие глоттала у мужчин более полное, но более короткое, чем у женщин [9].
Строение гортани демонстрирует значительные половые различия во всех абсолютных измерениях. Они особенно выражены в сагиттальных диаметрах и углах щитовидной железы и лишь в меньшей степени в поперечных диаметрах. Однако относительные пропорции гораздо более постоянны и не зависят от пола [10]. Эти различия связаны с ростом. Фактически, хотя никаких различий между полами в младенчестве не наблюдается, на этапе от полового созревания до зрелости различие между самцами и самками происходит как по морфологии, так и по размеру из-за различных изгибов тела, которые формируются во время созревания [ 11].Наиболее очевидным изменением является щитовидный хрящ, образующий форму адамова яблока, который более заметен снаружи у мужчин, чем у женщин, из-за большей остроты угла [10, 11].
Наконец, площадь поперечного сечения трахеи у мужчин на 29% больше. Размеры трахеи и тела не коррелируют в зависимости от пола, и на этот сексуальный эффект не влияет тонзиллэктомия и / или аденоидэктомия в детстве [6, 12, 13]. Область трахеи хорошо коррелирует с потоками у женщин, но гораздо меньше у мужчин [13].Однако различия в размерах трахеи и основных стволовых бронхов между мужчинами и женщинами исчезают, когда измерения дыхательных путей стандартизированы по размеру легких [14].
В целом просветы как больших, так и центральных дыхательных путей у мужчин на 14–31% больше даже после сопоставления размера легких [15].
Легкое
Половые различия в росте и развитии легких начинаются в пренатальном периоде. Созревание легких происходит более успешно у плода женского пола. Между 16-й и 26-й неделями беременности начинается движение рта, отражающее дыхание плода, и считается решающим фактором развития легких [1].Другими фундаментальными регуляторами созревания легких являются половые гормоны, при этом андрогены оказывают в основном ингибирующее действие, а эстрогены стимулируют. Эстрадиол вырабатывается плацентой, а тестостерон также секретируется семенниками плода. В то время как андрогены задерживают всплеск продукции липидов сурфактанта, эстрогены положительно влияют как на продукцию сурфактанта плода, так и на альвеогенез в неонатальном и пубертатном периодах [16, 17].
Различное влияние андрогенов и эстрогенов на выработку сурфактанта может быть одной из причин, по которым недоношенные новорожденные женского пола подвергаются меньшему риску (1: 1.7) развития респираторного дистресс-синдрома, чем у мужчин [18]. Они также лучше, чем новорожденные мужского пола, реагируют на гормональные ускорители выработки сурфактантов. В результате у недоношенных мужчин с респираторным дистресс-синдромом наблюдается самая высокая заболеваемость [16].
При рождении у женщин легкие меньше, чем у мужчин, с меньшим количеством респираторных бронхиол [1]. Связанные с полом различия в росте легких сохраняются с детства до взрослого возраста. Они присутствуют и в короткий период подросткового возраста (от 11 до 13 лет), когда самки выше самцов, из-за начала пубертатного всплеска роста [1, 19, 20].
Тот факт, что у мужчин легкие больше, чем у женщин, был продемонстрирован с использованием различных подходов: стандартных морфометрических методов [21], рентгенограмм грудной клетки [22] и методов трехмерной геометрической морфометрии на компьютерной томографии [23]. Однако количество альвеол на единицу площади, количество альвеол на единицу объема площади, отдельные единицы легких и размеры альвеол не различаются у мужчин и женщин. Поскольку у мальчиков большие легкие на единицу роста, у них больше общего количества альвеол и большая площадь альвеолярной поверхности для данного возраста и роста [21].
Внутренняя эластичность паренхимы легких одинакова для мужчин и женщин, тогда как давление отдачи различается из-за различий в размере легких и максимальных силах растяжения [24, 25].
Форма легкого различается у мужчин и женщин, у первых они более пирамидальные, а у вторых — призматические [23].
Дизанапсис
Зеленый и др. . [26] показали, что существует относительно слабая связь между размером легких и дыхательных путей. Другими словами, большие легкие не обязательно связаны с большим размером дыхательных путей, чем у человека с легкими меньшего размера.Впервые они ввели термин дизанапсис (от греческого: dys , означающий неравный, и anaptixy , означающий рост), чтобы указать на непропорционально растущий паттерн между составными частями органа, который обеспечивает нормальное физиологическое функционирование всего [26 ]. Позже Мид [27] количественно оценил дизанапсис как отношение максимального потока выдоха к статическому давлению отдачи при 50% жизненной емкости легких. Первый чувствителен к размеру дыхательных путей, второй — к размеру легких.Он обнаружил, что размер легких и длина дыхательных путей не связаны [27].
Поскольку размеры дыхательных путей и легких значительно различаются у мужчин и женщин, как насчет соотношения между их размерами?
Мид [27] показал, что самки характеризуются меньшим соотношением при данном размере, чем взрослые самцы сопоставимого возраста. Таким образом, у женщин дыхательные пути меньше размера легких, чем у мужчин. Он также показал, что эти половые различия развиваются поздно в процессе роста [27].
Аналогичные результаты были получены при прямом измерении площади трахеи с использованием метода акустического отражения или рентгенограммы грудной клетки [13, 14].Возникла другая дизанаптическая модель, связанная с полом. Похоже, что у мужчин паренхиматозный дизанапсис дыхательных путей начинается в детстве и сохраняется в зрелом возрасте. Напротив, объем трахеи и легких у женщин увеличивается пропорционально в детстве, но затем дыхательные пути начинают расти быстрее, чем легкие, и у женщин наблюдается дизанапсис [13]. Совсем недавно было обнаружено, что соотношение дизанапсиса одинаково между полами [25, 28], но после коррекции жизненной емкости легких результаты были меньше у женщин [25].
Результаты дизанапсиса, таким образом, сильно зависят от методов, используемых для количественной оценки дыхательных путей и размеров легких, а также от того, были ли данные нормализованы по некоторым параметрам (рост, объем легких, давление отдачи легких и т. Д. ) [29]. Также необходимо понять, есть ли граница между физиологическими и патологическими состояниями [30], но это не является целью настоящего мастер-класса.
Грудная стенка
Важные половые различия присутствуют как в объеме, так и в конфигурации грудной клетки.У женщин размер грудной клетки непропорционально меньше, чем у мужчин [22, 31]. В частности, площадь поперечного сечения, внутренний передне-задний и боковой диаметры меньше при разных объемах легких. Грудной индекс (, т. Е. отношение переднего-заднего / бокового диаметров грудной клетки) одинаков у мужчин и женщин в RV и FRC. В TLC у женщин более округлая грудная клетка, чем у мужчин. Различная конфигурация грудной клетки у женщин также подтверждается разным соотношением между площадью поперечного сечения грудной клетки и высотой купола диафрагмы [22].
Эти результаты были получены на рентгенограммах грудной клетки [22], но более высокие размеры грудной клетки у мужчин были обнаружены и при использовании других методов.
Оптоэлектронные системы анализа движения на основе инфракрасных телекамер восстанавливают геометрию грудной клетки, используя трехмерные координаты внешних пассивных отражающих маркеров, размещенных на анатомических точках. Результаты этого метода демонстрируют, что мужская грудная клетка характеризуется не только более высоким переднезадним диаметром, но также большими периметрами, площадью поперечного сечения и объемом [32].В последнее время использование методов полу-ориентира при реконструкциях компьютерной томографии позволило более точно морфометрически количественно оценить трехмерную структуру грудной клетки. Этот метод добавляет больше деталей о связанных с полом различиях в размере грудной клетки. Грудные клетки у мужчин шире, особенно в каудальной части, тогда как грудина у женщин расположена выше [2]. Грудные клетки у мужчин также глубже, чем у женщин того же роста, и это связано с большим объемом грудной клетки у мужчин [33].
Наконец, важное различие, связанное с полом, характеризует наклон ребер: у мужчин ребра ориентированы более горизонтально, чем у женщин. Это вытекает как из количественной оценки угла, образованного нижней границей шестого ребра и вертикали на боковых снимках рентгеновских снимков грудной клетки, так и из трехмерной морфологии грудной клетки с использованием подхода полу ориентир для реконструкции компьютерной томографии [2, 22, 33, 34]. Это различие может быть следствием разной ориентации остистых отростков, которые у самок более горизонтальны, а у самцов — каудальнее.Такая большая дорсальная ориентация поперечных отростков у мужчин может переориентировать ребра, что приводит к увеличению радиального диаметра грудной клетки [35]. Торрес-Тамайо и др. . [23] предполагают, что движение ребер преимущественно «насос-ручка» у женщин и «ручка-ведро» у мужчин.
Грудная клетка выполняет двойную роль: приспосабливает объемные смещения легких и брюшной полости, особенно когда живот растянут. Следовательно, предполагается, что больший объем грудной клетки у женщин по сравнению с размером их легких хорошо подходит для компенсации увеличенного вздутия живота, вызванного беременностью.Таким образом, влияние увеличивающейся матки на функцию легких и давление в брюшной полости может быть сведено к минимуму [22, 36–38].
Вышеупомянутые связанные с полом различия в грудной клетке в конечном итоге также влияют на грудную стенку, как показано Romei et al . [32]. В целом все размеры грудной клетки у мужчин больше, чем у женщин. У мужчин больше только переднезадний диаметр и объем живота. По этой причине различия грудной стенки можно приписать только грудной клетке.Интересно, что объем грудной клетки и брюшной полости у мужчин выше только в абсолютных величинах, тогда как они схожи с таковыми у женщин, когда выражаются в процентах от общего объема грудной стенки [32].
Диафрагма
Длина диафрагмы у самок на ~ 9% короче, чем у самцов в TLC, FRC и RV. Длина диафрагмы в зоне соприкосновения с грудной клеткой также меньше у самок. В то время как фактор куполообразной формы на боковых проекциях больше у женщин, факторы куполообразной формы на передне-задней пленке и высота купола диафрагмы ниже первого грудного позвонка одинаковы у мужчин и женщин.Коэффициент формы купола определяется как отношение длины видимых контуров к длине хорд, пересекающих конечные точки контуров на рентгенограммах грудной клетки [22].
Функциональные последствия
Анатомические различия, связанные с полом, обобщенные в таблице 1, присутствуют на разных уровнях дыхательной системы. Связаны ли эти структурные различия с функциональными различиями, возникающими во время спокойного спонтанного дыхания и / или упражнений с точки зрения изменения объема, колебаний давления и энергии?
Таблица 1Анатомия женской дыхательной системы по сравнению с мужской
Мужские легкие больше не только по абсолютному объему, но и по вариациям объема [25, 39–41].Фактически, мужчины также имеют значительно более высокие средние значения для всех легочных переменных, как объемов, так и потоков, за исключением сопротивления, которое значительно ниже у мужчин [6, 12] . Интересно отметить, что измерения потока являются показателями функции наименьших дыхательных путей у женщин [40]. По этой причине все уравнения прогноза для нормальных значений включают пол в качестве дискриминирующего фактора.
Сокращение инспираторных мышц вызывает отрицательные колебания давления в пищеводе / плевре, что приводит к колебаниям объема грудной стенки.Грудная клетка расширяется из-за сокращения инспираторных мышц грудной клетки, в то время как брюшная полость расширяется, потому что поршневое движение диафрагмы увеличивает абдоминальное / желудочное давление [42, 43].
Во время дыхания в состоянии покоя более короткая диафрагма у женщин связана с более низким соотношением изменений давления в пищеводе и трансдиафрагмальном давлении, а также изменений давления желудочного и трансдиафрагмального давления. Давление в пищеводе, желудке или трансдиафрагме в конце выдоха одинаково для мужчин и женщин.Это предполагает больший вклад инспираторных мышц грудной клетки у женщин, чем у мужчин, без различных уровней тонической активности дыхательных мышц [22]. В 1846 году доктор Хатчинсон проследил тени разных людей «при ярком свете» на разных стадиях дыхания, чтобы изучить дыхательные движения. Он отметил, что «обычное дыхание у двух полов отличается. У мужчин это главным образом диафрагма; у женщин главным образом за ребра »[44]. Полтора века спустя анализ торакоабдоминальной кинематики позволил количественно оценить усиление активности инспираторных мышц грудной клетки у женщин.При спокойном дыхании и при жизненной емкости легких доля грудной клетки у женщин в дыхательном объеме выше, чем у мужчин. Это особенно заметно в сидячем положении и при разных наклонах, но не в положении лежа на спине [32, 45–47].
Больший наклон ребер у женщин может дать инспираторным мышцам грудной клетки лучшее механическое преимущество, поскольку они ответственны за преобладающий вклад этих мышц в колебания давления на вдохе. Ориентация ребер фактически влияет на результирующую сократительную силу межреберных мышц [48].Более опущенные ребра у женщин заставляют межреберные мышцы более эффективно поднимать ребра и производить более выраженное грудное дыхание. Таким образом, преобладающее диафрагмальное дыхание у мужчин может быть компенсацией неэффективной работы межреберных мышц из-за большего количества горизонтальных ребер. Повышенное действие диафрагмы у мужчин было связано с морфологией мужской грудной клетки (шире в каудальной части), с большим срединно-латеральным расширением нижних легких и их более пирамидальной формой [2, 23].
Еще раз, можно предположить, что больший вклад грудной клетки у женщин может быть пропедевтическим для функциональной адаптации к гормональным и анатомическим изменениям, вызванным беременностью [22, 38]. Это уже было постулировано в конце 19 века: «возможно, что это реберное дыхание является защитой от тех периодов, когда в брюшной полости находится беременная матка» [44].
Динамика и энергетика дыхания во время упражнений
Вышеупомянутые гендерные различия в структуре и функции дыхательной системы становятся критически важными во время динамических упражнений.Различия между женщинами и мужчинами влияют на развитие кровотока, регулирование объема легких, колебания давления и, как следствие, работу дыхания.
Уменьшение диаметра дыхательных путей и объема легких у женщин приводит к снижению пиковой скорости выдоха и жизненной емкости легких. Наиболее важным последствием является то, что женщины имеют меньшую петлю максимального потока – объема. Следовательно, их способность увеличивать вентиляцию во время упражнений меньше, чем у мужчин. Это может предрасполагать женщин к развитию ограничения потока выдоха (EFL).EFL возникает, когда контур потока-объема при вдохе перекрывает или превышает границу выдоха кривой максимального потока-объема. Он состоит из потока выдоха, который не может быть увеличен за счет увеличения усилия мышц выдоха, будучи максимальным при этом дыхательном объеме [49]. МакКларан и др. . [50] впервые пришли к выводу, что меньшие объемы легких и максимальная скорость потока у женщин вызывают повышенную распространенность EFL, при этом дыхательный объем и минутная вентиляция механически ограничиваются при высокой нагрузке.Это особенно заметно у женщин в хорошей физической форме на заключительном этапе упражнений [51, 52].
Регулирование объема легких во время упражнений является важным фактором, поскольку оно отражает стратегию достижения дыхательного объема и способствует работе дыхания. Обычно увеличение дыхательного объема во время упражнения является следствием увеличения объема легких в конце вдоха и уменьшения объема легких в конце выдоха (EELV) по сравнению с значениями в состоянии покоя. Снижение EELV одинаково у мужчин и женщин на протяжении большинства субмаксимальных упражнений и / или на определенном уровне минутной вентиляции [52, 53].Напротив, у здоровых женщин наблюдается относительная гиперинфляция во время тяжелых упражнений и более высокая частота вентиляции [50, 51]. Это означает, что EELV увеличивается при максимальной нагрузке. В частности, динамическая гиперинфляция возникает в начале значительного EFL. Таким образом, кажется, что рабочий объем при максимальной нагрузке зависит от наличия или отсутствия EFL [51]. Фактически, когда EFL снижается с помощью He – O 2 (79% He – 21% O 2 ) дыхательное EELV поддерживается ниже исходного уровня [50].Таким образом, присутствие EFL во время тяжелых упражнений у здоровых тренированных субъектов, по-видимому, запускает рефлекторный ответ, который заставляет EELV увеличиваться, чтобы избежать динамического сжатия дыхательных путей ниже по потоку от сегмента с ограниченным потоком [54]. Таким образом, рабочий объем легких смещается в сторону большего объема. Следовательно, дыхание происходит: 1) там, где в контуре поток – объем больше резерва выдыхаемого потока; 2) в сторону пологой части кривой давление – объем; и 3) далекой от оптимальной длины отношения длина – напряжение инспираторных мышц.
Гиперинфляция, таким образом, может вызвать утомление дыхательных мышц, поскольку заставляет инспираторные мышцы сокращаться от более короткой длины и в присутствии пониженной эластичности легких [50, 52].
Комбинация EFL и динамической гиперинфляции увеличивает работу дыхания (WOB) и стоимость кислорода при гиперпноэ. Фактически, женщины демонстрируют более высокую нагрузочную нагрузку на мышцы, чем мужчины, при различных видах вентиляции во время прогрессивных упражнений. Это даже становится вдвое больше, чем у мужчин, когда вентиляция превышает 90 л⋅мин −1 [51, 55].Тем не менее, не возникает разницы между полами, когда WOB сравнивается с разными процентами максимального потребления кислорода ( V ′ O 2 max ), хотя у женщин минутная вентиляция легких на ~ 25% ниже, чем у их коллег-мужчин. V ′ O 2 max распределяется между всеми скелетными мышцами, его взаимосвязь с выполняемой работой является линейной. Dominelli et al. [56] продемонстрировал, что это также верно для дыхательных мышц, которые морфологически и функционально являются скелетными мышцами.Они вычислили потребление кислорода дыхательными мышцами ( V ′ O 2 RM ) в широком диапазоне минутной вентиляции, показав, что большее WOB у женщин линейно связано с более высоким V ′ O. 2 RM с меньшей эффективностью, чем мужчины, при субмаксимальной и максимальной интенсивности упражнений. На самом деле женщины характеризуются более высоким V ′ O 2 RM для данной нагрузки и вентиляции, при этом V ′ O 2 RM представляет значительно большую долю всей массы тела. Потребление кислорода телом у женщин (∼13.8%), чем у мужчин (∼9,4%) [56]. Можно предположить, что пропорционально большая доля кровотока соответствует увеличению V ′ O 2 RM у женщин. Это, возможно, приведет к серьезной конкуренции за кровоток между дыхательными и работающими мышцами, особенно во время тяжелых упражнений [15, 50].
В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что физиологические затраты на перемещение определенного количества воздуха в легкие и из легких выше у женщин из-за более высокой стоимости кислорода для дыхания [15, 51, 52].Более высокая стоимость кислорода для дыхания у женщин означает, что большая часть общего потребления кислорода и сердечного выброса направляется на дыхательные мышцы, что влияет на выполнение упражнений [57].
Использование диаграммы Кэмпбелла позволяет различать две составляющие нагрузки на долото: упругую и резистивную работу. Первая — это работа, необходимая для преодоления эластичности тканей легких и грудной стенки, вторая — работа, необходимая для преодоления сопротивления воздушного потока. В то время как первое сходно между полами, второе значительно выше у женщин [15, 25, 51, 52, 58].Подобная эластичная работа подтверждает открытие, что нет никакого взаимодействия полов во внутренней вязкоупругой ткани и статическом давлении отдачи [24, 25], в то время как большая инспираторная резистивная работа согласуется с меньшим размером дыхательных путей. Это можно объяснить, рассматривая принципы воздушного потока. Сопротивление воздушного потока обратно пропорционально радиусу в четвертой степени. Более крупные дыхательные пути являются основным местом сопротивления (~ 80%), в то время как более мелкие дыхательные пути вносят вклад <20%. Следовательно, анатомическая половая разница в размере дыхательных путей делает женщин склонными к большему сопротивлению и более турбулентному потоку при пиковых нагрузках, когда и поток, и вентиляция высоки.Динамическая гиперинфляция во время тяжелых упражнений сдвигает петлю на диаграмме Кэмпбелла вверх, тем самым увеличивая упругую работу.
Наконец, меньшая жизненная емкость женщин подразумевает меньший максимальный дыхательный объем, который должен быть достигнут во время упражнений, компенсируемый более высокой частотой дыхания для адекватной вентиляции легких. Это увеличило бы вентиляцию мертвого пространства, что привело бы к уменьшению альвеолярной вентиляции при заданной скорости вентиляции. Основными последствиями такой альвеолярной гиповентиляции являются снижение артериального давления кислорода и повышение артериального углекислого газа [50].Следовательно, женщины более уязвимы к гипоксемии во время физических упражнений. Многие активные здоровые молодые женщины испытывают выраженную вызванную физическими упражнениями артериальную гипоксемию (EIAH) при более низком уровне V ′ O 2 max , чем у их сверстников-мужчин [59–61]. Наличие EFL, , т.е. механических вентиляционных ограничений, непосредственно ведет к EIAH, поскольку также предотвращает адекватную компенсаторную альвеолярную гипервентиляцию. Снижение механических ограничений вентиляции с помощью Heliox inspiration частично обращает вспять EIAH у тех субъектов, у которых развивается EFL.Причина EIAH, конечно, многофакторна. Одним из факторов может быть неадекватная структура / функция легких у женщин, которая способствует ограничению максимального транспорта и использования кислорода во время максимальной нагрузки [59, 60].
Клинические последствия
Дизанапсис или, в более общем смысле, половые и / или пространственные различия в дыхательной системе — это не просто увлекательное анатомическое и / или физиологическое любопытство; они также имеют клиническое значение или могут влиять на патогенез заболеваний и физических упражнений.Коэффициент дизанапсиса per se , например, является хорошим предиктором EFL при максимальной нагрузке [28].
Влияние половых гормонов, менструального цикла и заболеваний
Известно, что на дыхательную функцию влияют различные фазы менструального цикла, а также общие гормональные и метаболические состояния.
Раннее менархе, по-видимому, связано с ухудшением общего состояния здоровья в более позднем возрасте с точки зрения более высокого риска астмы, снижения функции легких, сердечно-сосудистых заболеваний и других факторов.Менструальный цикл влияет на многие заболевания, такие как мигрень, эпилепсия, биполярное расстройство и ревматоидный артрит [62]. Респираторные симптомы (, т. Е. хрипы, одышка и кашель) значительно различаются в зависимости от гормональных изменений, вызванных менструальным циклом. Они имеют тенденцию ухудшаться во время средне-лютеиновой и среднефолликулярной фаз менструального цикла (между 10 и 22 днями цикла) [63]. Также сообщается о колебаниях астматических симптомов во время менструального цикла, возможно, из-за гормонального воздействия на дыхательные пути.Нет последовательных результатов о влиянии пероральных противозачаточных таблеток на респираторную функцию, в то время как нерегулярные менструации и синдром поликистозных яичников связаны с более высоким риском астмы и более низкой форсированной жизненной емкостью (ФЖЕЛ). Взаимосвязь между менопаузой и здоровьем легких еще предстоит понять. Ясно одно: курение сокращает возраст наступления менопаузы [62].
Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что половые гормоны могут либо вносить вклад в патогенез заболевания, либо выступать в качестве защитных факторов.Мы уже показали, что они регулируют развитие легких и дыхательных путей плода. Предполагается, что половые гормоны вносят свой вклад в половые различия в неблагоприятных последствиях дородового курения на функцию легких, обнаруживаемых в раннем взрослом возрасте. Функция легких молодых людей мужского пола, подвергшихся курению в утробе матери , страдает более неблагоприятно, чем женщины. Объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ 1 ), по сути, значительно снижен у мужчин по сравнению с женщинами. Возможно, что половые гормоны модулируют другой путь роста легких в ответ на курение in utero [64].Таким образом, кажется, что на раннем этапе жизни присутствует различная предрасположенность к воспалительному процессу, обусловленная полом. Другая корреляция между воспалительной реакцией и снижением функции легких также присутствует в зрелом возрасте. Более сильная обратная связь между С-реактивным белком, чувствительным маркером системного воспаления, и снижением ФЖЕЛ и ОФВ на 1 характерна для мужчин. Это предполагает различие полов в механизме поражения легких, но его природа неясна [65].
Половые различия с точки зрения ретропальной коллапсируемости могут способствовать распространенности нарушений дыхания во сне у мужчин. Если дыхательные пути в высшей степени совместимы, они с большей вероятностью разрушатся; следовательно, повышая предрасположенность мужчин к синдрому обструктивного апноэ во сне (СОАС). Появляется все больше данных о влиянии тестостерона на нарушение дыхания во сне [4]. Однако половые различия в ОАС сокращаются с возрастом. Фактически, после менопаузы у женщин чаще наблюдается нарушение дыхания во сне.Предполагается, что половые гормоны оказывают защитное действие как на дыхательные пути, так и на дыхательную активность. Прогестерон, уровень которого снижается после менопаузы, повышает тонус мышц верхних дыхательных путей и стимулирует дыхание за счет усиления реакции хеморецепторов на гипоксию и гиперкапнию. Еще одним фактором, способствующим увеличению ОАС после менопаузы, является различное распределение жира в организме, который увеличивается и с большей вероятностью будет сконцентрирован в верхней части туловища. Беременность сама по себе увеличивает заболеваемость (8.1%) ОАС из-за увеличения окружности шеи, уменьшения проходимости носа и отека глотки. В результате храп считается важным фактором риска гипертонии, вызванной беременностью [66].
Маленькие дыхательные пути по-разному поражаются у мужчин и женщин, страдающих астмой. Первые демонстрируют более выраженный захват воздуха, вызванный метахолином, тогда как вторые имеют значительно более высокие фракции выдыхаемого оксида азота из бронхов. Таким образом, мужчины демонстрируют большую степень разрушения мелких дыхательных путей, в то время как воспаление дыхательных путей характерно для женщин [67].Среди населения в целом астма чаще встречается у женщин, но заболеваемость меняется с возрастом. В детстве астма чаще встречается среди мальчиков, но после этого заболеваемость меняется на противоположную, и она становится преимущественно женской до шестого десятилетия, когда не наблюдается значительных половых различий в частоте возникновения астмы. Влияние половых гормонов подтверждается также тем фактом, что 20% женщин с астмой страдают обострением во время беременности и до 40% женщин с астмой сообщают о предменструальном ухудшении состояния [62, 68–70].
Подобно астме и аллергическому риниту, а также атопии, у мальчиков до полового созревания преобладает тенденция проявлять повышенную реактивность к определенным аллергенам. После полового созревания данные немного различаются, но с возрастом они уменьшаются как для мужчин, так и для женщин [70].
В диагнозе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) присутствует предвзятость по признаку пола, при этом эмфизема чаще встречается у мужчин, тогда как у женщин наблюдается более реактивная реакция дыхательных путей и более выраженное сужение дыхательных путей. В то время как уровень мужской смертности от ХОБЛ в США снизился, среди женщин не произошло никаких изменений.Женщины чаще подвергаются воздействию вторичного дыма и дыма из окружающей среды. У них ХОБЛ развивается раньше, после небольшого количества курящих в течение года, и у них более быстрое снижение функции легких, чем у мужчин. Похоже, что в протеомном анализе бронхоальвеолярного лаважа есть различия, связанные с полом. Более того, некурящие или никогда не курившие женщины (за исключением дефицита α 1 -антитрипсина) также более склонны к развитию ХОБЛ. Долгосрочная кислородная терапия дает лучший результат у женщин. У них также есть 2.После отказа от курения функция легких улучшается в 5 раз. Интересно отметить, что, хотя младенцы женского пола менее подвержены курению со стороны матери, во взрослом возрасте она становится выше. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, оказывают ли половые гормоны защитный или пагубный эффект при ХОБЛ [69, 70].
Уровень смертности от рака легких среди женщин растет, но не среди мужчин. Ежегодно число женщин, умирающих от рака легких, превышает число женщин, умирающих от рака груди, матки и яичников вместе взятых.Среди некурящих женщин также в три раза чаще диагностируют рак легких, что предполагает наличие гормонального фона. У женщин более позитивный прогностический фактор с точки зрения хирургического и химиотерапевтического ответа и лучшая 5-летняя выживаемость, чем у мужчин. Вопрос о том, могут ли эти различия быть отнесены к биологическим, социальным, поведенческим и / или экологическим факторам, все еще исследуется. Гистологические типы рака легких различаются по половому признаку: у мужчин чаще всего развивается плоскоклеточная карцинома, а у женщин в основном диагностируется аденокарцинома.Необходимы дополнительные исследования для изучения роли рецепторов гормонов в патологии легких [68].
Легочный фиброз чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Заболеваемость колеблется от 1,4: 1 до 2,1: 1 (самцы: самки). До 2003 года уровень смертности был выше у мужчин, но теперь он растет и у женщин. Нет данных о половых различиях при фиброзе легких у людей, а исследования на животных не дали четкого объяснения [69, 70].
Легочная гипертензия преобладает у женщин во всех ее типах (идиопатическая, семейная гипертензия, легочная артериальная гипертензия и портопульмональная гипертензия) с частотой от 2: 1 до 4: 1 (женщины: мужчины).В среднем его первое проявление приходится на третье десятилетие жизни у женщин и на 10 лет позже у мужчин. Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на роли половых стероидов, чтобы понять, делает ли эстроген более восприимчивыми к женщинам и / или оказывает ли их защитный эффект на мужчин [70].
Основные характеристики женской дыхательной системы представлены на рисунке 1.
Рисунок 1Схематическая диаграмма, обобщающая основные характеристики женской дыхательной системы по сравнению с мужской. C AW : соответствие дыхательных путей; C L : эластичность легких; R AW : сопротивление дыхательных путей; RCM: дыхательные мышцы грудной клетки; ЖЕЛ: жизненная емкость легких; WOB EL : упругий компонент работы дыхания; WOB RES : резистивная составляющая работы дыхания.↑: прирост по сравнению с мужчинами; ↓: снижение по сравнению с мужчинами; ≈: никаких изменений между полами. # : до менопаузы.
Резюме
Мужчины из Бробдингнага, женщины из Лилипутии (перефразируя Путешествие Гулливера ). Это кажется очевидным завершением мастер-класса. Дыхательные пути меньшего диаметра, объем легких, максимальный поток выдоха и поверхность диффузии характеризуют женщин по сравнению с мужчинами, и некоторые из этих анатомических различий, по-видимому, имеют важное значение для беременности.По личному мнению авторов, размер больше, чем пол, является основным движущим фактором вышеупомянутых функциональных последствий. Часто половые различия можно объяснить масштабом, поскольку женщины обычно меньше мужчин. «Особые» женщины в некоторых исследованиях, , то есть женщин, которые были выше и похожи по размеру на мужчин, подтверждают нашу гипотезу, поскольку они в основном вели себя как их коллеги-мужчины. Кроме того, размеры выборки исследований очень малы, и они рассматривают только определенную часть населения в зависимости от возраста, индекса массы тела, физической подготовки и т. Д. .По этой причине существуют расхождения между различными результатами, и модели на животных не всегда являются решением, поскольку иногда они противоречат клиническим данным, полученным на людях. Чтобы понять реальное влияние секса и / или половых стероидов на респираторную функцию, необходимы продольные когортные исследования с конкретными критериями отбора для популяции.
Половые различия в респираторной функции
Краткая аннотация
Обзор связанных с полом различий в респираторной функции и их возможных клинических последствий http: // ow.ly / 106m30jqOSW
Мужчины с Марса, женщины с Венеры. Джон Грей использовал это провокационное название для своей книги, чтобы описать фундаментальные психологические различия между полами. Многие другие контролируемые исследования и сканирование мозга демонстрируют, что мужчины и женщины отличаются физически и умственно. Цель этого мастер-класса по физиологии — проиллюстрировать, как половые различия присутствуют в респираторной функции и их возможные клинические последствия.
Анатомические различия
Дыхательные пути
В последние 4 недели беременности у плода женского пола удельное сопротивление дыхательных путей ниже, чем у мужского.С 26-й по 36-ю неделю беременности у плодов женского пола наблюдается более зрелый профиль фосфолипидов, который отражает выработку сурфактанта. После рождения новорожденные женского пола, по-видимому, характеризуются более высоким соотношением больших и малых дыхательных путей. У них, как правило, более высокая скорость потока и удельная проводимость дыхательных путей, чем у мужчин. Это приписывают роли сурфактанта в поддержании проходимости меньших дыхательных путей [1].
Для мужчин характерны более крупные носовые полости и более длинные, узкие и более высокие дно носа, чем у женщин того же размера.Такой половой диморфизм в черепе человека влияет на морфологию верхних дыхательных путей [2]. Скелетные краниальные дыхательные пути у мужчин в среднем больше, с более высокими грушевидными отверстиями и более высокими внутренними носовыми полостями и хоанами, чем у женщин [3].
Абсолютная площадь ретропалатального поперечного сечения больше у мужчин как во время бодрствования, так и во время сна, но при поправке на площадь поверхности тела различий по полу нет. Точно так же абсолютная ретропатальная податливость во время сна у мужчин выше, чем у женщин, но эта разница исчезает после поправки на окружность шеи [4].Для мужчин характерна большая окружность шеи как по абсолютной величине, так и после поправки на индекс массы тела. Окружность шеи считается суррогатным показателем объема мягких тканей глотки и распределения жира. У мужчин больше жировых отложений на уровне неба. Эти ненервно-мышечные свойства верхних дыхательных путей являются важными детерминантами ретропалатальной податливости [4].
Существуют также связанные с полом различия в глотке с точки зрения размера и сопротивления. Площадь поперечного сечения у мужчин больше, чем у женщин [5, 6].Хотя возраст и процент идеальной массы тела вносят свой вклад, самым сильным независимым фактором, влияющим на область глотки, является пол [6]. Различия также возникают динамически при изменении объема легких. Последующие изменения площади гортани больше у мужчин как по абсолютной величине, так и по величине, нормированной на размер гортани или резервный объем выдоха [6].
Мужчины также демонстрируют более сильную зависимость от объема, чем женщины. Процентное изменение площади глотки между общей емкостью легких (TLC) и остаточным объемом (RV), а также между функциональной остаточной емкостью (FRC) и RV значительно выше у мужчин, чем у женщин [5, 6].Как сопротивление глотки в сегменте верхних дыхательных путей между хоанами и надгортанником, так и надгортанное сопротивление выше у мужчин, чем у женщин [7]. Поскольку сопротивление глотки выше у мужчин, мы можем предположить, что они также имеют более низкую проходимость. Развитие коллапса глотки и обструктивного апноэ может усиливаться, что частично объясняет преобладание этого синдрома у мужчин [7].
Напротив, нет никакого влияния пола на площадь поперечного сечения голосовой щели и форму надгортанника [8, 9].Площадь ягодичного пространства зависит от объема легких и изменяется с ним. При любом заданном объеме легких нет разницы в площади голосовой щели между мужчинами и женщинами, и ее уменьшение между TLC и RV одинаково. Однако это уменьшение площади голосовой щели у женщин происходит преимущественно при малых объемах легких, тогда как у мужчин оно более однородно по всему диапазону жизненной емкости легких [8]. Закрытие глоттала у мужчин более полное, но более короткое, чем у женщин [9].
Строение гортани демонстрирует значительные половые различия во всех абсолютных измерениях.Они особенно выражены в сагиттальных диаметрах и углах щитовидной железы и лишь в меньшей степени в поперечных диаметрах. Однако относительные пропорции гораздо более постоянны и не зависят от пола [10]. Эти различия связаны с ростом. Фактически, хотя никаких различий между полами в младенчестве не наблюдается, на этапе от полового созревания до зрелости различие между самцами и самками происходит как по морфологии, так и по размеру из-за различных изгибов тела, которые формируются во время созревания [ 11].Наиболее очевидным изменением является щитовидный хрящ, образующий форму адамова яблока, который более заметен снаружи у мужчин, чем у женщин, из-за большей остроты угла [10, 11].
Наконец, площадь поперечного сечения трахеи у мужчин на 29% больше. Размеры трахеи и тела не коррелируют в зависимости от пола, и на этот сексуальный эффект не влияет тонзиллэктомия и / или аденоидэктомия в детстве [6, 12, 13]. Область трахеи хорошо коррелирует с потоками у женщин, но гораздо меньше у мужчин [13].Однако различия в размерах трахеи и основных стволовых бронхов между мужчинами и женщинами исчезают, когда измерения дыхательных путей стандартизированы по размеру легких [14].
В целом просветы как больших, так и центральных дыхательных путей у мужчин на 14–31% больше даже после сопоставления размера легких [15].
Легкое
Половые различия в росте и развитии легких начинаются в пренатальном периоде. Созревание легких происходит более успешно у плода женского пола. Между 16-й и 26-й неделями беременности начинается движение рта, отражающее дыхание плода, и считается решающим фактором развития легких [1].Другими фундаментальными регуляторами созревания легких являются половые гормоны, при этом андрогены оказывают в основном ингибирующее действие, а эстрогены стимулируют. Эстрадиол вырабатывается плацентой, а тестостерон также секретируется семенниками плода. В то время как андрогены задерживают всплеск продукции липидов сурфактанта, эстрогены положительно влияют как на продукцию сурфактанта плода, так и на альвеогенез в неонатальном и пубертатном периодах [16, 17].
Различное влияние андрогенов и эстрогенов на выработку сурфактанта может быть одной из причин, по которым недоношенные новорожденные женского пола подвергаются меньшему риску (1: 1.7) развития респираторного дистресс-синдрома, чем у мужчин [18]. Они также лучше, чем новорожденные мужского пола, реагируют на гормональные ускорители выработки сурфактантов. В результате у недоношенных мужчин с респираторным дистресс-синдромом наблюдается самая высокая заболеваемость [16].
При рождении у женщин легкие меньше, чем у мужчин, с меньшим количеством респираторных бронхиол [1]. Связанные с полом различия в росте легких сохраняются с детства до взрослого возраста. Они присутствуют и в короткий период подросткового возраста (от 11 до 13 лет), когда самки выше самцов, из-за начала пубертатного всплеска роста [1, 19, 20].
Тот факт, что у мужчин легкие больше, чем у женщин, был продемонстрирован с использованием различных подходов: стандартных морфометрических методов [21], рентгенограмм грудной клетки [22] и методов трехмерной геометрической морфометрии на компьютерной томографии [23]. Однако количество альвеол на единицу площади, количество альвеол на единицу объема площади, отдельные единицы легких и размеры альвеол не различаются у мужчин и женщин. Поскольку у мальчиков большие легкие на единицу роста, у них больше общего количества альвеол и большая площадь альвеолярной поверхности для данного возраста и роста [21].
Внутренняя эластичность паренхимы легких одинакова для мужчин и женщин, тогда как давление отдачи различается из-за различий в размере легких и максимальных силах растяжения [24, 25].
Форма легкого различается у мужчин и женщин, у первых они более пирамидальные, а у вторых — призматические [23].
Дизанапсис
Зеленый и др. . [26] показали, что существует относительно слабая связь между размером легких и дыхательных путей. Другими словами, большие легкие не обязательно связаны с большим размером дыхательных путей, чем у человека с легкими меньшего размера.Впервые они ввели термин дизанапсис (от греческого: dys , означающий неравный, и anaptixy , означающий рост), чтобы указать на непропорционально растущий паттерн между составными частями органа, который обеспечивает нормальное физиологическое функционирование всего [26 ]. Позже Мид [27] количественно оценил дизанапсис как отношение максимального потока выдоха к статическому давлению отдачи при 50% жизненной емкости легких. Первый чувствителен к размеру дыхательных путей, второй — к размеру легких.Он обнаружил, что размер легких и длина дыхательных путей не связаны [27].
Поскольку размеры дыхательных путей и легких значительно различаются у мужчин и женщин, как насчет соотношения между их размерами?
Мид [27] показал, что самки характеризуются меньшим соотношением при данном размере, чем взрослые самцы сопоставимого возраста. Таким образом, у женщин дыхательные пути меньше размера легких, чем у мужчин. Он также показал, что эти половые различия развиваются поздно в процессе роста [27].
Аналогичные результаты были получены при прямом измерении площади трахеи с использованием метода акустического отражения или рентгенограммы грудной клетки [13, 14].Возникла другая дизанаптическая модель, связанная с полом. Похоже, что у мужчин паренхиматозный дизанапсис дыхательных путей начинается в детстве и сохраняется в зрелом возрасте. Напротив, объем трахеи и легких у женщин увеличивается пропорционально в детстве, но затем дыхательные пути начинают расти быстрее, чем легкие, и у женщин наблюдается дизанапсис [13]. Совсем недавно было обнаружено, что соотношение дизанапсиса одинаково между полами [25, 28], но после коррекции жизненной емкости легких результаты были меньше у женщин [25].
Результаты дизанапсиса, таким образом, сильно зависят от методов, используемых для количественной оценки дыхательных путей и размеров легких, а также от того, были ли данные нормализованы по некоторым параметрам (рост, объем легких, давление отдачи легких и т. Д. ) [29]. Также необходимо понять, есть ли граница между физиологическими и патологическими состояниями [30], но это не является целью настоящего мастер-класса.
Грудная стенка
Важные половые различия присутствуют как в объеме, так и в конфигурации грудной клетки.У женщин размер грудной клетки непропорционально меньше, чем у мужчин [22, 31]. В частности, площадь поперечного сечения, внутренний передне-задний и боковой диаметры меньше при разных объемах легких. Грудной индекс (, т. Е. отношение переднего-заднего / бокового диаметров грудной клетки) одинаков у мужчин и женщин в RV и FRC. В TLC у женщин более округлая грудная клетка, чем у мужчин. Различная конфигурация грудной клетки у женщин также подтверждается разным соотношением между площадью поперечного сечения грудной клетки и высотой купола диафрагмы [22].
Эти результаты были получены на рентгенограммах грудной клетки [22], но более высокие размеры грудной клетки у мужчин были обнаружены и при использовании других методов.
Оптоэлектронные системы анализа движения на основе инфракрасных телекамер восстанавливают геометрию грудной клетки, используя трехмерные координаты внешних пассивных отражающих маркеров, размещенных на анатомических точках. Результаты этого метода демонстрируют, что мужская грудная клетка характеризуется не только более высоким переднезадним диаметром, но также большими периметрами, площадью поперечного сечения и объемом [32].В последнее время использование методов полу-ориентира при реконструкциях компьютерной томографии позволило более точно морфометрически количественно оценить трехмерную структуру грудной клетки. Этот метод добавляет больше деталей о связанных с полом различиях в размере грудной клетки. Грудные клетки у мужчин шире, особенно в каудальной части, тогда как грудина у женщин расположена выше [2]. Грудные клетки у мужчин также глубже, чем у женщин того же роста, и это связано с большим объемом грудной клетки у мужчин [33].
Наконец, важное различие, связанное с полом, характеризует наклон ребер: у мужчин ребра ориентированы более горизонтально, чем у женщин. Это вытекает как из количественной оценки угла, образованного нижней границей шестого ребра и вертикали на боковых снимках рентгеновских снимков грудной клетки, так и из трехмерной морфологии грудной клетки с использованием подхода полу ориентир для реконструкции компьютерной томографии [2, 22, 33, 34]. Это различие может быть следствием разной ориентации остистых отростков, которые у самок более горизонтальны, а у самцов — каудальнее.Такая большая дорсальная ориентация поперечных отростков у мужчин может переориентировать ребра, что приводит к увеличению радиального диаметра грудной клетки [35]. Торрес-Тамайо и др. . [23] предполагают, что движение ребер преимущественно «насос-ручка» у женщин и «ручка-ведро» у мужчин.
Грудная клетка выполняет двойную роль: приспосабливает объемные смещения легких и брюшной полости, особенно когда живот растянут. Следовательно, предполагается, что больший объем грудной клетки у женщин по сравнению с размером их легких хорошо подходит для компенсации увеличенного вздутия живота, вызванного беременностью.Таким образом, влияние увеличивающейся матки на функцию легких и давление в брюшной полости может быть сведено к минимуму [22, 36–38].
Вышеупомянутые гендерные различия в грудной клетке в конечном итоге также влияют на грудную стенку, как показал Ромей. и др. . [32]. В целом все размеры грудной клетки у мужчин больше, чем у женщин. У мужчин больше только переднезадний диаметр и объем живота. По этой причине различия грудной стенки можно приписать только грудной клетке.Интересно, что объем грудной клетки и брюшной полости у мужчин выше только в абсолютных величинах, тогда как они схожи с таковыми у женщин, когда выражаются в процентах от общего объема грудной стенки [32].
Диафрагма
Длина диафрагмы у самок на ~ 9% короче, чем у самцов в TLC, FRC и RV. Длина диафрагмы в зоне соприкосновения с грудной клеткой также меньше у самок. В то время как фактор куполообразной формы на боковых проекциях больше у женщин, факторы куполообразной формы на передне-задней пленке и высота купола диафрагмы ниже первого грудного позвонка одинаковы у мужчин и женщин.Коэффициент формы купола определяется как отношение длины видимых контуров к длине хорд, пересекающих конечные точки контуров на рентгенограммах грудной клетки [22].
Функциональные последствия
Анатомические различия, связанные с полом, кратко изложенные в, присутствуют на разных уровнях дыхательной системы. Связаны ли эти структурные различия с функциональными различиями, возникающими во время спокойного спонтанного дыхания и / или упражнений с точки зрения изменения объема, колебаний давления и энергии?
Таблица 1
Анатомия женской респираторной системы по сравнению с мужчинами
Дыхательные пути | Легкое | Стенка грудной клетки | Ребристая клетка | ||
Площадь поперечного сечения | ↓ | Общее количество альвеолярных отростков | ↓ | Площадь поперечного сечения ↓ | |
Площадь альвеолярной поверхности | ↓ | Переднезадний диаметр | ↓ | ||
Проходимость | ↑↓ | L1 | 9027 9039 | ||
Гортань | Число альвеолярных отростков на единицу объема | ≈ | Грудной указатель # | ≈ | |
Площадь поперечного сечения Glottis 9037↓↓ | ≈ | Пирамида | |||
Абсолютный размер | ↓ | Объем (абсолютный) | ↓ | ||
Угол щитовидного хряща | ↑% | объем грудной клетки ≈ | |||
Трахея | Наклон ребер | ↑ | |||
9037 9037 9037 | 9037 9027 ↑ ручка насоса | ||||
Крест -сечение (стандартизовано для размера легких) | ≈ | Мембрана | |||
9039 9039 | Длина в зоне прилегания | ↓ | |||
Фактор формы купола на боковой проекции | ↑ | ↑ Фактор формы на переднезаднем выступе | ≈ | ||
Высота купола | ≈ |
Легкие самцов также больше не только в абсолютном объеме, но и по объему в зависимости от вариации их объема [25, 39–41].Фактически, мужчины также имеют значительно более высокие средние значения для всех легочных переменных, как объемов, так и потоков, за исключением сопротивления, которое значительно ниже у мужчин [6, 12] . Интересно отметить, что измерения потока являются показателями функции наименьших дыхательных путей у женщин [40]. По этой причине все уравнения прогноза для нормальных значений включают пол в качестве дискриминирующего фактора.
Сокращение инспираторных мышц вызывает отрицательные колебания давления в пищеводе / плевре, что приводит к колебаниям объема грудной стенки.Грудная клетка расширяется из-за сокращения инспираторных мышц грудной клетки, в то время как брюшная полость расширяется, потому что поршневое движение диафрагмы увеличивает абдоминальное / желудочное давление [42, 43].
Во время дыхания в состоянии покоя более короткая диафрагма у женщин связана с более низким соотношением изменений давления в пищеводе и трансдиафрагмальном давлении, а также изменений давления желудочного и трансдиафрагмального давления. Давление в пищеводе, желудке или трансдиафрагме в конце выдоха одинаково для мужчин и женщин.Это предполагает больший вклад инспираторных мышц грудной клетки у женщин, чем у мужчин, без различных уровней тонической активности дыхательных мышц [22]. В 1846 году доктор Хатчинсон проследил тени разных людей «при ярком свете» на разных стадиях дыхания, чтобы изучить дыхательные движения. Он отметил, что «обычное дыхание у двух полов отличается. У мужчин это главным образом диафрагма; у женщин главным образом за ребра »[44]. Полтора века спустя анализ торакоабдоминальной кинематики позволил количественно оценить усиление активности инспираторных мышц грудной клетки у женщин.При спокойном дыхании и при жизненной емкости легких доля грудной клетки у женщин в дыхательном объеме выше, чем у мужчин. Это особенно заметно в сидячем положении и при разных наклонах, но не в положении лежа на спине [32, 45–47].
Больший наклон ребер у женщин может дать инспираторным мышцам грудной клетки лучшее механическое преимущество, поскольку они ответственны за преобладающий вклад этих мышц в колебания давления на вдохе. Ориентация ребер фактически влияет на результирующую сократительную силу межреберных мышц [48].Более опущенные ребра у женщин заставляют межреберные мышцы более эффективно поднимать ребра и производить более выраженное грудное дыхание. Таким образом, преобладающее диафрагмальное дыхание у мужчин может быть компенсацией неэффективной работы межреберных мышц из-за большего количества горизонтальных ребер. Повышенное действие диафрагмы у мужчин было связано с морфологией мужской грудной клетки (шире в каудальной части), с большим срединно-латеральным расширением нижних легких и их более пирамидальной формой [2, 23].
Еще раз, можно предположить, что больший вклад грудной клетки у женщин может быть пропедевтическим для функциональной адаптации к гормональным и анатомическим изменениям, вызванным беременностью [22, 38]. Это уже было постулировано в конце 19 века: «возможно, что это реберное дыхание является защитой от тех периодов, когда в брюшной полости находится беременная матка» [44].
Динамика и энергетика дыхания во время упражнений
Вышеупомянутые гендерные различия в структуре и функции дыхательной системы становятся критически важными во время динамических упражнений.Различия между женщинами и мужчинами влияют на развитие кровотока, регулирование объема легких, колебания давления и, как следствие, работу дыхания.
Уменьшение диаметра дыхательных путей и объема легких у женщин приводит к снижению пиковой скорости выдоха и жизненной емкости легких. Наиболее важным последствием является то, что женщины имеют меньшую петлю максимального потока – объема. Следовательно, их способность увеличивать вентиляцию во время упражнений меньше, чем у мужчин. Это может предрасполагать женщин к развитию ограничения потока выдоха (EFL).EFL возникает, когда контур потока-объема при вдохе перекрывает или превышает границу выдоха кривой максимального потока-объема. Он состоит из потока выдоха, который не может быть увеличен за счет увеличения усилия мышц выдоха, будучи максимальным при этом дыхательном объеме [49]. МакКларан и др. . [50] впервые пришли к выводу, что меньшие объемы легких и максимальная скорость потока у женщин вызывают повышенную распространенность EFL, при этом дыхательный объем и минутная вентиляция механически ограничиваются при высокой нагрузке.Это особенно заметно у женщин в хорошей физической форме на заключительном этапе упражнений [51, 52].
Регулирование объема легких во время упражнений является важным фактором, поскольку оно отражает стратегию достижения дыхательного объема и способствует работе дыхания. Обычно увеличение дыхательного объема во время упражнения является следствием увеличения объема легких в конце вдоха и уменьшения объема легких в конце выдоха (EELV) по сравнению с значениями в состоянии покоя. Снижение EELV одинаково у мужчин и женщин на протяжении большинства субмаксимальных упражнений и / или на определенном уровне минутной вентиляции [52, 53].Напротив, у здоровых женщин наблюдается относительная гиперинфляция во время тяжелых упражнений и более высокая частота вентиляции [50, 51]. Это означает, что EELV увеличивается при максимальной нагрузке. В частности, динамическая гиперинфляция возникает в начале значительного EFL. Таким образом, кажется, что рабочий объем при максимальной нагрузке зависит от наличия или отсутствия EFL [51]. Фактически, когда EFL снижается с помощью He – O 2 (79% He – 21% O 2 ) дыхательное EELV поддерживается ниже исходного уровня [50].Таким образом, присутствие EFL во время тяжелых упражнений у здоровых тренированных субъектов, по-видимому, запускает рефлекторный ответ, который заставляет EELV увеличиваться, чтобы избежать динамического сжатия дыхательных путей ниже по потоку от сегмента с ограниченным потоком [54]. Таким образом, рабочий объем легких смещается в сторону большего объема. Следовательно, дыхание происходит: 1) там, где в контуре поток – объем больше резерва выдыхаемого потока; 2) в сторону пологой части кривой давление – объем; и 3) далекой от оптимальной длины отношения длина – напряжение инспираторных мышц.
Гиперинфляция, таким образом, может вызвать утомление дыхательных мышц, поскольку заставляет инспираторные мышцы сокращаться от более короткой длины и в присутствии пониженной эластичности легких [50, 52].
Комбинация EFL и динамической гиперинфляции увеличивает работу дыхания (WOB) и стоимость кислорода при гиперпноэ. Фактически, женщины демонстрируют более высокую нагрузочную нагрузку на мышцы, чем мужчины, при различных видах вентиляции во время прогрессивных упражнений. Это даже становится вдвое больше, чем у мужчин, когда вентиляция превышает 90 л⋅мин −1 [51, 55].Тем не менее, не возникает разницы между полами, когда WOB сравнивается с разными процентами максимального потребления кислорода ( V ′ O 2 max ), хотя у женщин минутная вентиляция легких на ~ 25% ниже, чем у их коллег-мужчин. V ′ O 2 max распределяется между всеми скелетными мышцами, его взаимосвязь с выполняемой работой является линейной. Dominelli et al. [56] продемонстрировал, что это также верно для дыхательных мышц, которые морфологически и функционально являются скелетными мышцами.Они вычислили потребление кислорода дыхательными мышцами ( V ′ O 2 RM ) в широком диапазоне минутной вентиляции, показав, что большее WOB у женщин линейно связано с более высоким V ′ O. 2 RM с меньшей эффективностью, чем мужчины, при субмаксимальной и максимальной интенсивности упражнений. На самом деле женщины характеризуются более высоким V ′ O 2 RM для данной нагрузки и вентиляции, при этом V ′ O 2 RM представляет значительно большую долю всей массы тела. Потребление кислорода телом у женщин (∼13.8%), чем у мужчин (∼9,4%) [56]. Можно предположить, что пропорционально большая доля кровотока соответствует увеличению V ′ O 2 RM у женщин. Это, возможно, приведет к серьезной конкуренции за кровоток между дыхательными и работающими мышцами, особенно во время тяжелых упражнений [15, 50].
В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что физиологические затраты на перемещение определенного количества воздуха в легкие и из легких выше у женщин из-за более высокой стоимости кислорода для дыхания [15, 51, 52].Более высокая стоимость кислорода для дыхания у женщин означает, что большая часть общего потребления кислорода и сердечного выброса направляется на дыхательные мышцы, что влияет на выполнение упражнений [57].
Использование диаграммы Кэмпбелла позволяет различать две составляющие нагрузки на долото: упругую и резистивную работу. Первая — это работа, необходимая для преодоления эластичности тканей легких и грудной стенки, вторая — работа, необходимая для преодоления сопротивления воздушного потока. В то время как первое сходно между полами, второе значительно выше у женщин [15, 25, 51, 52, 58].Подобная эластичная работа подтверждает открытие, что нет никакого взаимодействия полов во внутренней вязкоупругой ткани и статическом давлении отдачи [24, 25], в то время как большая инспираторная резистивная работа согласуется с меньшим размером дыхательных путей. Это можно объяснить, рассматривая принципы воздушного потока. Сопротивление воздушного потока обратно пропорционально радиусу в четвертой степени. Более крупные дыхательные пути являются основным местом сопротивления (~ 80%), в то время как более мелкие дыхательные пути вносят вклад <20%. Следовательно, анатомическая половая разница в размере дыхательных путей делает женщин склонными к большему сопротивлению и более турбулентному потоку при пиковых нагрузках, когда и поток, и вентиляция высоки.Динамическая гиперинфляция во время тяжелых упражнений сдвигает петлю на диаграмме Кэмпбелла вверх, тем самым увеличивая упругую работу.
Наконец, меньшая жизненная емкость женщин подразумевает меньший максимальный дыхательный объем, который должен быть достигнут во время упражнений, компенсируемый более высокой частотой дыхания для адекватной вентиляции легких. Это увеличило бы вентиляцию мертвого пространства, что привело бы к уменьшению альвеолярной вентиляции при заданной скорости вентиляции. Основными последствиями такой альвеолярной гиповентиляции являются снижение артериального давления кислорода и повышение артериального углекислого газа [50].Следовательно, женщины более уязвимы к гипоксемии во время физических упражнений. Многие активные здоровые молодые женщины испытывают выраженную вызванную физическими упражнениями артериальную гипоксемию (EIAH) при более низком уровне V ′ O 2 max , чем у их сверстников-мужчин [59–61]. Наличие EFL, , т.е. механических вентиляционных ограничений, непосредственно ведет к EIAH, поскольку также предотвращает адекватную компенсаторную альвеолярную гипервентиляцию. Снижение механических ограничений вентиляции с помощью Heliox inspiration частично обращает вспять EIAH у тех субъектов, у которых развивается EFL.Причина EIAH, конечно, многофакторна. Одним из факторов может быть неадекватная структура / функция легких у женщин, которая способствует ограничению максимального транспорта и использования кислорода во время максимальной нагрузки [59, 60].
Клинические последствия
Дизанапсис или, в более общем смысле, половые и / или пространственные различия в дыхательной системе — это не просто увлекательное анатомическое и / или физиологическое любопытство; они также имеют клиническое значение или могут влиять на патогенез заболеваний и физических упражнений.Коэффициент дизанапсиса per se , например, является хорошим предиктором EFL при максимальной нагрузке [28].
Влияние половых гормонов, менструального цикла и заболеваний
Известно, что на дыхательную функцию влияют различные фазы менструального цикла, а также общие гормональные и метаболические состояния.
Раннее менархе, по-видимому, связано с ухудшением общего состояния здоровья в более позднем возрасте с точки зрения более высокого риска астмы, снижения функции легких, сердечно-сосудистых заболеваний и других факторов.Менструальный цикл влияет на многие заболевания, такие как мигрень, эпилепсия, биполярное расстройство и ревматоидный артрит [62]. Респираторные симптомы (, т. Е. хрипы, одышка и кашель) значительно различаются в зависимости от гормональных изменений, вызванных менструальным циклом. Они имеют тенденцию ухудшаться во время средне-лютеиновой и среднефолликулярной фаз менструального цикла (между 10 и 22 днями цикла) [63]. Также сообщается о колебаниях астматических симптомов во время менструального цикла, возможно, из-за гормонального воздействия на дыхательные пути.Нет последовательных результатов о влиянии пероральных противозачаточных таблеток на респираторную функцию, в то время как нерегулярные менструации и синдром поликистозных яичников связаны с более высоким риском астмы и более низкой форсированной жизненной емкостью (ФЖЕЛ). Взаимосвязь между менопаузой и здоровьем легких еще предстоит понять. Ясно одно: курение сокращает возраст наступления менопаузы [62].
Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что половые гормоны могут либо вносить вклад в патогенез заболевания, либо выступать в качестве защитных факторов.Мы уже показали, что они регулируют развитие легких и дыхательных путей плода. Предполагается, что половые гормоны вносят свой вклад в половые различия в неблагоприятных последствиях дородового курения на функцию легких, обнаруживаемых в раннем взрослом возрасте. Функция легких молодых людей мужского пола, подвергшихся курению в утробе матери , страдает более неблагоприятно, чем женщины. Объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ 1 ), по сути, значительно снижен у мужчин по сравнению с женщинами. Возможно, что половые гормоны модулируют другой путь роста легких в ответ на курение in utero [64].Таким образом, кажется, что на раннем этапе жизни присутствует различная предрасположенность к воспалительному процессу, обусловленная полом. Другая корреляция между воспалительной реакцией и снижением функции легких также присутствует в зрелом возрасте. Более сильная обратная связь между С-реактивным белком, чувствительным маркером системного воспаления, и снижением ФЖЕЛ и ОФВ на 1 характерна для мужчин. Это предполагает различие полов в механизме поражения легких, но его природа неясна [65].
Половые различия с точки зрения ретропальной коллапсируемости могут способствовать распространенности нарушений дыхания во сне у мужчин. Если дыхательные пути в высшей степени совместимы, они с большей вероятностью разрушатся; следовательно, повышая предрасположенность мужчин к синдрому обструктивного апноэ во сне (СОАС). Появляется все больше данных о влиянии тестостерона на нарушение дыхания во сне [4]. Однако половые различия в ОАС сокращаются с возрастом. Фактически, после менопаузы у женщин чаще наблюдается нарушение дыхания во сне.Предполагается, что половые гормоны оказывают защитное действие как на дыхательные пути, так и на дыхательную активность. Прогестерон, уровень которого снижается после менопаузы, повышает тонус мышц верхних дыхательных путей и стимулирует дыхание за счет усиления реакции хеморецепторов на гипоксию и гиперкапнию. Еще одним фактором, способствующим увеличению ОАС после менопаузы, является различное распределение жира в организме, который увеличивается и с большей вероятностью будет сконцентрирован в верхней части туловища. Беременность сама по себе увеличивает заболеваемость (8.1%) ОАС из-за увеличения окружности шеи, уменьшения проходимости носа и отека глотки. В результате храп считается важным фактором риска гипертонии, вызванной беременностью [66].
Маленькие дыхательные пути по-разному поражаются у мужчин и женщин, страдающих астмой. Первые демонстрируют более выраженный захват воздуха, вызванный метахолином, тогда как вторые имеют значительно более высокие фракции выдыхаемого оксида азота из бронхов. Таким образом, мужчины демонстрируют большую степень разрушения мелких дыхательных путей, в то время как воспаление дыхательных путей характерно для женщин [67].Среди населения в целом астма чаще встречается у женщин, но заболеваемость меняется с возрастом. В детстве астма чаще встречается среди мальчиков, но после этого заболеваемость меняется на противоположную, и она становится преимущественно женской до шестого десятилетия, когда не наблюдается значительных половых различий в частоте возникновения астмы. Влияние половых гормонов подтверждается также тем фактом, что 20% женщин с астмой страдают обострением во время беременности и до 40% женщин с астмой сообщают о предменструальном ухудшении состояния [62, 68–70].
Подобно астме и аллергическому риниту, а также атопии, у мальчиков до полового созревания преобладает тенденция проявлять повышенную реактивность к определенным аллергенам. После полового созревания данные немного различаются, но с возрастом они уменьшаются как для мужчин, так и для женщин [70].
В диагнозе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) присутствует предвзятость по признаку пола, при этом эмфизема чаще встречается у мужчин, тогда как у женщин наблюдается более реактивная реакция дыхательных путей и более выраженное сужение дыхательных путей. В то время как уровень мужской смертности от ХОБЛ в США снизился, среди женщин не произошло никаких изменений.Женщины чаще подвергаются воздействию вторичного дыма и дыма из окружающей среды. У них ХОБЛ развивается раньше, после небольшого количества курящих в течение года, и у них более быстрое снижение функции легких, чем у мужчин. Похоже, что в протеомном анализе бронхоальвеолярного лаважа есть различия, связанные с полом. Более того, некурящие или никогда не курившие женщины (за исключением дефицита α 1 -антитрипсина) также более склонны к развитию ХОБЛ. Долгосрочная кислородная терапия дает лучший результат у женщин. У них также есть 2.После отказа от курения функция легких улучшается в 5 раз. Интересно отметить, что, хотя младенцы женского пола менее подвержены курению со стороны матери, во взрослом возрасте она становится выше. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, оказывают ли половые гормоны защитный или пагубный эффект при ХОБЛ [69, 70].
Уровень смертности от рака легких среди женщин растет, но не среди мужчин. Ежегодно число женщин, умирающих от рака легких, превышает число женщин, умирающих от рака груди, матки и яичников вместе взятых.Среди некурящих женщин также в три раза чаще диагностируют рак легких, что предполагает наличие гормонального фона. У женщин более позитивный прогностический фактор с точки зрения хирургического и химиотерапевтического ответа и лучшая 5-летняя выживаемость, чем у мужчин. Вопрос о том, могут ли эти различия быть отнесены к биологическим, социальным, поведенческим и / или экологическим факторам, все еще исследуется. Гистологические типы рака легких различаются по половому признаку: у мужчин чаще всего развивается плоскоклеточная карцинома, а у женщин в основном диагностируется аденокарцинома.Необходимы дополнительные исследования для изучения роли рецепторов гормонов в патологии легких [68].
Легочный фиброз чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Заболеваемость колеблется от 1,4: 1 до 2,1: 1 (самцы: самки). До 2003 года уровень смертности был выше у мужчин, но теперь он растет и у женщин. Нет данных о половых различиях при фиброзе легких у людей, а исследования на животных не дали четкого объяснения [69, 70].
Легочная гипертензия преобладает у женщин во всех ее типах (идиопатическая, семейная гипертензия, легочная артериальная гипертензия и портопульмональная гипертензия) с частотой от 2: 1 до 4: 1 (женщины: мужчины).В среднем его первое проявление приходится на третье десятилетие жизни у женщин и на 10 лет позже у мужчин. Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на роли половых стероидов, чтобы понять, делает ли эстроген более восприимчивыми к женщинам и / или оказывает ли их защитный эффект на мужчин [70].
Основные особенности женской дыхательной системы представлены в.
Принципиальная схема, обобщающая основные характеристики женской дыхательной системы по сравнению с мужской. C AW : соответствие дыхательных путей; C L : эластичность легких; R AW : сопротивление дыхательных путей; RCM: дыхательные мышцы грудной клетки; ЖЕЛ: жизненная емкость легких; WOB EL : упругий компонент работы дыхания; WOB RES : резистивная составляющая работы дыхания.↑: прирост по сравнению с мужчинами; ↓: снижение по сравнению с мужчинами; ≈: никаких изменений между полами. # : до менопаузы.
Резюме
Мужчины из Бробдингнага, женщины из Лилипутии (перефразируя Путешествие Гулливера ). Это кажется очевидным завершением мастер-класса. Дыхательные пути меньшего диаметра, объем легких, максимальный поток выдоха и поверхность диффузии характеризуют женщин по сравнению с мужчинами, и некоторые из этих анатомических различий, по-видимому, имеют важное значение для беременности.По личному мнению авторов, размер больше, чем пол, является основным движущим фактором вышеупомянутых функциональных последствий. Часто половые различия можно объяснить масштабом, поскольку женщины обычно меньше мужчин. «Особые» женщины в некоторых исследованиях, , то есть женщин, которые были выше и похожи по размеру на мужчин, подтверждают нашу гипотезу, поскольку они в основном вели себя как их коллеги-мужчины. Кроме того, размеры выборки исследований очень малы, и они рассматривают только определенную часть населения в зависимости от возраста, индекса массы тела, физической подготовки и т. Д. .По этой причине существуют расхождения между различными результатами, и модели на животных не всегда являются решением, поскольку иногда они противоречат клиническим данным, полученным на людях. Чтобы понять реальное влияние секса и / или половых стероидов на респираторную функцию, необходимы продольные когортные исследования с конкретными критериями отбора для популяции.
Половые различия в респираторной функции
Краткая аннотация
Обзор связанных с полом различий в респираторной функции и их возможных клинических последствий http: // ow.ly / 106m30jqOSW
Мужчины с Марса, женщины с Венеры. Джон Грей использовал это провокационное название для своей книги, чтобы описать фундаментальные психологические различия между полами. Многие другие контролируемые исследования и сканирование мозга демонстрируют, что мужчины и женщины отличаются физически и умственно. Цель этого мастер-класса по физиологии — проиллюстрировать, как половые различия присутствуют в респираторной функции и их возможные клинические последствия.
Анатомические различия
Дыхательные пути
В последние 4 недели беременности у плода женского пола удельное сопротивление дыхательных путей ниже, чем у мужского.С 26-й по 36-ю неделю беременности у плодов женского пола наблюдается более зрелый профиль фосфолипидов, который отражает выработку сурфактанта. После рождения новорожденные женского пола, по-видимому, характеризуются более высоким соотношением больших и малых дыхательных путей. У них, как правило, более высокая скорость потока и удельная проводимость дыхательных путей, чем у мужчин. Это приписывают роли сурфактанта в поддержании проходимости меньших дыхательных путей [1].
Для мужчин характерны более крупные носовые полости и более длинные, узкие и более высокие дно носа, чем у женщин того же размера.Такой половой диморфизм в черепе человека влияет на морфологию верхних дыхательных путей [2]. Скелетные краниальные дыхательные пути у мужчин в среднем больше, с более высокими грушевидными отверстиями и более высокими внутренними носовыми полостями и хоанами, чем у женщин [3].
Абсолютная площадь ретропалатального поперечного сечения больше у мужчин как во время бодрствования, так и во время сна, но при поправке на площадь поверхности тела различий по полу нет. Точно так же абсолютная ретропатальная податливость во время сна у мужчин выше, чем у женщин, но эта разница исчезает после поправки на окружность шеи [4].Для мужчин характерна большая окружность шеи как по абсолютной величине, так и после поправки на индекс массы тела. Окружность шеи считается суррогатным показателем объема мягких тканей глотки и распределения жира. У мужчин больше жировых отложений на уровне неба. Эти ненервно-мышечные свойства верхних дыхательных путей являются важными детерминантами ретропалатальной податливости [4].
Существуют также связанные с полом различия в глотке с точки зрения размера и сопротивления. Площадь поперечного сечения у мужчин больше, чем у женщин [5, 6].Хотя возраст и процент идеальной массы тела вносят свой вклад, самым сильным независимым фактором, влияющим на область глотки, является пол [6]. Различия также возникают динамически при изменении объема легких. Последующие изменения площади гортани больше у мужчин как по абсолютной величине, так и по величине, нормированной на размер гортани или резервный объем выдоха [6].
Мужчины также демонстрируют более сильную зависимость от объема, чем женщины. Процентное изменение площади глотки между общей емкостью легких (TLC) и остаточным объемом (RV), а также между функциональной остаточной емкостью (FRC) и RV значительно выше у мужчин, чем у женщин [5, 6].Как сопротивление глотки в сегменте верхних дыхательных путей между хоанами и надгортанником, так и надгортанное сопротивление выше у мужчин, чем у женщин [7]. Поскольку сопротивление глотки выше у мужчин, мы можем предположить, что они также имеют более низкую проходимость. Развитие коллапса глотки и обструктивного апноэ может усиливаться, что частично объясняет преобладание этого синдрома у мужчин [7].
Напротив, нет никакого влияния пола на площадь поперечного сечения голосовой щели и форму надгортанника [8, 9].Площадь ягодичного пространства зависит от объема легких и изменяется с ним. При любом заданном объеме легких нет разницы в площади голосовой щели между мужчинами и женщинами, и ее уменьшение между TLC и RV одинаково. Однако это уменьшение площади голосовой щели у женщин происходит преимущественно при малых объемах легких, тогда как у мужчин оно более однородно по всему диапазону жизненной емкости легких [8]. Закрытие глоттала у мужчин более полное, но более короткое, чем у женщин [9].
Строение гортани демонстрирует значительные половые различия во всех абсолютных измерениях.Они особенно выражены в сагиттальных диаметрах и углах щитовидной железы и лишь в меньшей степени в поперечных диаметрах. Однако относительные пропорции гораздо более постоянны и не зависят от пола [10]. Эти различия связаны с ростом. Фактически, хотя никаких различий между полами в младенчестве не наблюдается, на этапе от полового созревания до зрелости различие между самцами и самками происходит как по морфологии, так и по размеру из-за различных изгибов тела, которые формируются во время созревания [ 11].Наиболее очевидным изменением является щитовидный хрящ, образующий форму адамова яблока, который более заметен снаружи у мужчин, чем у женщин, из-за большей остроты угла [10, 11].
Наконец, площадь поперечного сечения трахеи у мужчин на 29% больше. Размеры трахеи и тела не коррелируют в зависимости от пола, и на этот сексуальный эффект не влияет тонзиллэктомия и / или аденоидэктомия в детстве [6, 12, 13]. Область трахеи хорошо коррелирует с потоками у женщин, но гораздо меньше у мужчин [13].Однако различия в размерах трахеи и основных стволовых бронхов между мужчинами и женщинами исчезают, когда измерения дыхательных путей стандартизированы по размеру легких [14].
В целом просветы как больших, так и центральных дыхательных путей у мужчин на 14–31% больше даже после сопоставления размера легких [15].
Легкое
Половые различия в росте и развитии легких начинаются в пренатальном периоде. Созревание легких происходит более успешно у плода женского пола. Между 16-й и 26-й неделями беременности начинается движение рта, отражающее дыхание плода, и считается решающим фактором развития легких [1].Другими фундаментальными регуляторами созревания легких являются половые гормоны, при этом андрогены оказывают в основном ингибирующее действие, а эстрогены стимулируют. Эстрадиол вырабатывается плацентой, а тестостерон также секретируется семенниками плода. В то время как андрогены задерживают всплеск продукции липидов сурфактанта, эстрогены положительно влияют как на продукцию сурфактанта плода, так и на альвеогенез в неонатальном и пубертатном периодах [16, 17].
Различное влияние андрогенов и эстрогенов на выработку сурфактанта может быть одной из причин, по которым недоношенные новорожденные женского пола подвергаются меньшему риску (1: 1.7) развития респираторного дистресс-синдрома, чем у мужчин [18]. Они также лучше, чем новорожденные мужского пола, реагируют на гормональные ускорители выработки сурфактантов. В результате у недоношенных мужчин с респираторным дистресс-синдромом наблюдается самая высокая заболеваемость [16].
При рождении у женщин легкие меньше, чем у мужчин, с меньшим количеством респираторных бронхиол [1]. Связанные с полом различия в росте легких сохраняются с детства до взрослого возраста. Они присутствуют и в короткий период подросткового возраста (от 11 до 13 лет), когда самки выше самцов, из-за начала пубертатного всплеска роста [1, 19, 20].
Тот факт, что у мужчин легкие больше, чем у женщин, был продемонстрирован с использованием различных подходов: стандартных морфометрических методов [21], рентгенограмм грудной клетки [22] и методов трехмерной геометрической морфометрии на компьютерной томографии [23]. Однако количество альвеол на единицу площади, количество альвеол на единицу объема площади, отдельные единицы легких и размеры альвеол не различаются у мужчин и женщин. Поскольку у мальчиков большие легкие на единицу роста, у них больше общего количества альвеол и большая площадь альвеолярной поверхности для данного возраста и роста [21].
Внутренняя эластичность паренхимы легких одинакова для мужчин и женщин, тогда как давление отдачи различается из-за различий в размере легких и максимальных силах растяжения [24, 25].
Форма легкого различается у мужчин и женщин, у первых они более пирамидальные, а у вторых — призматические [23].
Дизанапсис
Зеленый и др. . [26] показали, что существует относительно слабая связь между размером легких и дыхательных путей. Другими словами, большие легкие не обязательно связаны с большим размером дыхательных путей, чем у человека с легкими меньшего размера.Впервые они ввели термин дизанапсис (от греческого: dys , означающий неравный, и anaptixy , означающий рост), чтобы указать на непропорционально растущий паттерн между составными частями органа, который обеспечивает нормальное физиологическое функционирование всего [26 ]. Позже Мид [27] количественно оценил дизанапсис как отношение максимального потока выдоха к статическому давлению отдачи при 50% жизненной емкости легких. Первый чувствителен к размеру дыхательных путей, второй — к размеру легких.Он обнаружил, что размер легких и длина дыхательных путей не связаны [27].
Поскольку размеры дыхательных путей и легких значительно различаются у мужчин и женщин, как насчет соотношения между их размерами?
Мид [27] показал, что самки характеризуются меньшим соотношением при данном размере, чем взрослые самцы сопоставимого возраста. Таким образом, у женщин дыхательные пути меньше размера легких, чем у мужчин. Он также показал, что эти половые различия развиваются поздно в процессе роста [27].
Аналогичные результаты были получены при прямом измерении площади трахеи с использованием метода акустического отражения или рентгенограммы грудной клетки [13, 14].Возникла другая дизанаптическая модель, связанная с полом. Похоже, что у мужчин паренхиматозный дизанапсис дыхательных путей начинается в детстве и сохраняется в зрелом возрасте. Напротив, объем трахеи и легких у женщин увеличивается пропорционально в детстве, но затем дыхательные пути начинают расти быстрее, чем легкие, и у женщин наблюдается дизанапсис [13]. Совсем недавно было обнаружено, что соотношение дизанапсиса одинаково между полами [25, 28], но после коррекции жизненной емкости легких результаты были меньше у женщин [25].
Результаты дизанапсиса, таким образом, сильно зависят от методов, используемых для количественной оценки дыхательных путей и размеров легких, а также от того, были ли данные нормализованы по некоторым параметрам (рост, объем легких, давление отдачи легких и т. Д. ) [29]. Также необходимо понять, есть ли граница между физиологическими и патологическими состояниями [30], но это не является целью настоящего мастер-класса.
Грудная стенка
Важные половые различия присутствуют как в объеме, так и в конфигурации грудной клетки.У женщин размер грудной клетки непропорционально меньше, чем у мужчин [22, 31]. В частности, площадь поперечного сечения, внутренний передне-задний и боковой диаметры меньше при разных объемах легких. Грудной индекс (, т. Е. отношение переднего-заднего / бокового диаметров грудной клетки) одинаков у мужчин и женщин в RV и FRC. В TLC у женщин более округлая грудная клетка, чем у мужчин. Различная конфигурация грудной клетки у женщин также подтверждается разным соотношением между площадью поперечного сечения грудной клетки и высотой купола диафрагмы [22].
Эти результаты были получены на рентгенограммах грудной клетки [22], но более высокие размеры грудной клетки у мужчин были обнаружены и при использовании других методов.
Оптоэлектронные системы анализа движения на основе инфракрасных телекамер восстанавливают геометрию грудной клетки, используя трехмерные координаты внешних пассивных отражающих маркеров, размещенных на анатомических точках. Результаты этого метода демонстрируют, что мужская грудная клетка характеризуется не только более высоким переднезадним диаметром, но также большими периметрами, площадью поперечного сечения и объемом [32].В последнее время использование методов полу-ориентира при реконструкциях компьютерной томографии позволило более точно морфометрически количественно оценить трехмерную структуру грудной клетки. Этот метод добавляет больше деталей о связанных с полом различиях в размере грудной клетки. Грудные клетки у мужчин шире, особенно в каудальной части, тогда как грудина у женщин расположена выше [2]. Грудные клетки у мужчин также глубже, чем у женщин того же роста, и это связано с большим объемом грудной клетки у мужчин [33].
Наконец, важное различие, связанное с полом, характеризует наклон ребер: у мужчин ребра ориентированы более горизонтально, чем у женщин. Это вытекает как из количественной оценки угла, образованного нижней границей шестого ребра и вертикали на боковых снимках рентгеновских снимков грудной клетки, так и из трехмерной морфологии грудной клетки с использованием подхода полу ориентир для реконструкции компьютерной томографии [2, 22, 33, 34]. Это различие может быть следствием разной ориентации остистых отростков, которые у самок более горизонтальны, а у самцов — каудальнее.Такая большая дорсальная ориентация поперечных отростков у мужчин может переориентировать ребра, что приводит к увеличению радиального диаметра грудной клетки [35]. Торрес-Тамайо и др. . [23] предполагают, что движение ребер преимущественно «насос-ручка» у женщин и «ручка-ведро» у мужчин.
Грудная клетка выполняет двойную роль: приспосабливает объемные смещения легких и брюшной полости, особенно когда живот растянут. Следовательно, предполагается, что больший объем грудной клетки у женщин по сравнению с размером их легких хорошо подходит для компенсации увеличенного вздутия живота, вызванного беременностью.Таким образом, влияние увеличивающейся матки на функцию легких и давление в брюшной полости может быть сведено к минимуму [22, 36–38].
Вышеупомянутые гендерные различия в грудной клетке в конечном итоге также влияют на грудную стенку, как показал Ромей. и др. . [32]. В целом все размеры грудной клетки у мужчин больше, чем у женщин. У мужчин больше только переднезадний диаметр и объем живота. По этой причине различия грудной стенки можно приписать только грудной клетке.Интересно, что объем грудной клетки и брюшной полости у мужчин выше только в абсолютных величинах, тогда как они схожи с таковыми у женщин, когда выражаются в процентах от общего объема грудной стенки [32].
Диафрагма
Длина диафрагмы у самок на ~ 9% короче, чем у самцов в TLC, FRC и RV. Длина диафрагмы в зоне соприкосновения с грудной клеткой также меньше у самок. В то время как фактор куполообразной формы на боковых проекциях больше у женщин, факторы куполообразной формы на передне-задней пленке и высота купола диафрагмы ниже первого грудного позвонка одинаковы у мужчин и женщин.Коэффициент формы купола определяется как отношение длины видимых контуров к длине хорд, пересекающих конечные точки контуров на рентгенограммах грудной клетки [22].
Функциональные последствия
Анатомические различия, связанные с полом, кратко изложенные в, присутствуют на разных уровнях дыхательной системы. Связаны ли эти структурные различия с функциональными различиями, возникающими во время спокойного спонтанного дыхания и / или упражнений с точки зрения изменения объема, колебаний давления и энергии?
Таблица 1
Анатомия женской респираторной системы по сравнению с мужчинами
Дыхательные пути | Легкое | Стенка грудной клетки | Ребристая клетка | ||
Площадь поперечного сечения | ↓ | Общее количество альвеолярных отростков | ↓ | Площадь поперечного сечения ↓ | |
Площадь альвеолярной поверхности | ↓ | Переднезадний диаметр | ↓ | ||
Проходимость | ↑↓ | L1 | 9027 9039 | ||
Гортань | Число альвеолярных отростков на единицу объема | ≈ | Грудной указатель # | ≈ | |
Площадь поперечного сечения Glottis 9037↓↓ | ≈ | Пирамида | |||
Абсолютный размер | ↓ | Объем (абсолютный) | ↓ | ||
Угол щитовидного хряща | ↑% | объем грудной клетки ≈ | |||
Трахея | Наклон ребер | ↑ | |||
9037 9037 9037 | 9037 9027 ↑ ручка насоса | ||||
Крест -сечение (стандартизовано для размера легких) | ≈ | Мембрана | |||
9039 9039 | Длина в зоне прилегания | ↓ | |||
Фактор формы купола на боковой проекции | ↑ | ↑ Фактор формы на переднезаднем выступе | ≈ | ||
Высота купола | ≈ |
Легкие самцов также больше не только в абсолютном объеме, но и по объему в зависимости от вариации их объема [25, 39–41].Фактически, мужчины также имеют значительно более высокие средние значения для всех легочных переменных, как объемов, так и потоков, за исключением сопротивления, которое значительно ниже у мужчин [6, 12] . Интересно отметить, что измерения потока являются показателями функции наименьших дыхательных путей у женщин [40]. По этой причине все уравнения прогноза для нормальных значений включают пол в качестве дискриминирующего фактора.
Сокращение инспираторных мышц вызывает отрицательные колебания давления в пищеводе / плевре, что приводит к колебаниям объема грудной стенки.Грудная клетка расширяется из-за сокращения инспираторных мышц грудной клетки, в то время как брюшная полость расширяется, потому что поршневое движение диафрагмы увеличивает абдоминальное / желудочное давление [42, 43].
Во время дыхания в состоянии покоя более короткая диафрагма у женщин связана с более низким соотношением изменений давления в пищеводе и трансдиафрагмальном давлении, а также изменений давления желудочного и трансдиафрагмального давления. Давление в пищеводе, желудке или трансдиафрагме в конце выдоха одинаково для мужчин и женщин.Это предполагает больший вклад инспираторных мышц грудной клетки у женщин, чем у мужчин, без различных уровней тонической активности дыхательных мышц [22]. В 1846 году доктор Хатчинсон проследил тени разных людей «при ярком свете» на разных стадиях дыхания, чтобы изучить дыхательные движения. Он отметил, что «обычное дыхание у двух полов отличается. У мужчин это главным образом диафрагма; у женщин главным образом за ребра »[44]. Полтора века спустя анализ торакоабдоминальной кинематики позволил количественно оценить усиление активности инспираторных мышц грудной клетки у женщин.При спокойном дыхании и при жизненной емкости легких доля грудной клетки у женщин в дыхательном объеме выше, чем у мужчин. Это особенно заметно в сидячем положении и при разных наклонах, но не в положении лежа на спине [32, 45–47].
Больший наклон ребер у женщин может дать инспираторным мышцам грудной клетки лучшее механическое преимущество, поскольку они ответственны за преобладающий вклад этих мышц в колебания давления на вдохе. Ориентация ребер фактически влияет на результирующую сократительную силу межреберных мышц [48].Более опущенные ребра у женщин заставляют межреберные мышцы более эффективно поднимать ребра и производить более выраженное грудное дыхание. Таким образом, преобладающее диафрагмальное дыхание у мужчин может быть компенсацией неэффективной работы межреберных мышц из-за большего количества горизонтальных ребер. Повышенное действие диафрагмы у мужчин было связано с морфологией мужской грудной клетки (шире в каудальной части), с большим срединно-латеральным расширением нижних легких и их более пирамидальной формой [2, 23].
Еще раз, можно предположить, что больший вклад грудной клетки у женщин может быть пропедевтическим для функциональной адаптации к гормональным и анатомическим изменениям, вызванным беременностью [22, 38]. Это уже было постулировано в конце 19 века: «возможно, что это реберное дыхание является защитой от тех периодов, когда в брюшной полости находится беременная матка» [44].
Динамика и энергетика дыхания во время упражнений
Вышеупомянутые гендерные различия в структуре и функции дыхательной системы становятся критически важными во время динамических упражнений.Различия между женщинами и мужчинами влияют на развитие кровотока, регулирование объема легких, колебания давления и, как следствие, работу дыхания.
Уменьшение диаметра дыхательных путей и объема легких у женщин приводит к снижению пиковой скорости выдоха и жизненной емкости легких. Наиболее важным последствием является то, что женщины имеют меньшую петлю максимального потока – объема. Следовательно, их способность увеличивать вентиляцию во время упражнений меньше, чем у мужчин. Это может предрасполагать женщин к развитию ограничения потока выдоха (EFL).EFL возникает, когда контур потока-объема при вдохе перекрывает или превышает границу выдоха кривой максимального потока-объема. Он состоит из потока выдоха, который не может быть увеличен за счет увеличения усилия мышц выдоха, будучи максимальным при этом дыхательном объеме [49]. МакКларан и др. . [50] впервые пришли к выводу, что меньшие объемы легких и максимальная скорость потока у женщин вызывают повышенную распространенность EFL, при этом дыхательный объем и минутная вентиляция механически ограничиваются при высокой нагрузке.Это особенно заметно у женщин в хорошей физической форме на заключительном этапе упражнений [51, 52].
Регулирование объема легких во время упражнений является важным фактором, поскольку оно отражает стратегию достижения дыхательного объема и способствует работе дыхания. Обычно увеличение дыхательного объема во время упражнения является следствием увеличения объема легких в конце вдоха и уменьшения объема легких в конце выдоха (EELV) по сравнению с значениями в состоянии покоя. Снижение EELV одинаково у мужчин и женщин на протяжении большинства субмаксимальных упражнений и / или на определенном уровне минутной вентиляции [52, 53].Напротив, у здоровых женщин наблюдается относительная гиперинфляция во время тяжелых упражнений и более высокая частота вентиляции [50, 51]. Это означает, что EELV увеличивается при максимальной нагрузке. В частности, динамическая гиперинфляция возникает в начале значительного EFL. Таким образом, кажется, что рабочий объем при максимальной нагрузке зависит от наличия или отсутствия EFL [51]. Фактически, когда EFL снижается с помощью He – O 2 (79% He – 21% O 2 ) дыхательное EELV поддерживается ниже исходного уровня [50].Таким образом, присутствие EFL во время тяжелых упражнений у здоровых тренированных субъектов, по-видимому, запускает рефлекторный ответ, который заставляет EELV увеличиваться, чтобы избежать динамического сжатия дыхательных путей ниже по потоку от сегмента с ограниченным потоком [54]. Таким образом, рабочий объем легких смещается в сторону большего объема. Следовательно, дыхание происходит: 1) там, где в контуре поток – объем больше резерва выдыхаемого потока; 2) в сторону пологой части кривой давление – объем; и 3) далекой от оптимальной длины отношения длина – напряжение инспираторных мышц.
Гиперинфляция, таким образом, может вызвать утомление дыхательных мышц, поскольку заставляет инспираторные мышцы сокращаться от более короткой длины и в присутствии пониженной эластичности легких [50, 52].
Комбинация EFL и динамической гиперинфляции увеличивает работу дыхания (WOB) и стоимость кислорода при гиперпноэ. Фактически, женщины демонстрируют более высокую нагрузочную нагрузку на мышцы, чем мужчины, при различных видах вентиляции во время прогрессивных упражнений. Это даже становится вдвое больше, чем у мужчин, когда вентиляция превышает 90 л⋅мин −1 [51, 55].Тем не менее, не возникает разницы между полами, когда WOB сравнивается с разными процентами максимального потребления кислорода ( V ′ O 2 max ), хотя у женщин минутная вентиляция легких на ~ 25% ниже, чем у их коллег-мужчин. V ′ O 2 max распределяется между всеми скелетными мышцами, его взаимосвязь с выполняемой работой является линейной. Dominelli et al. [56] продемонстрировал, что это также верно для дыхательных мышц, которые морфологически и функционально являются скелетными мышцами.Они вычислили потребление кислорода дыхательными мышцами ( V ′ O 2 RM ) в широком диапазоне минутной вентиляции, показав, что большее WOB у женщин линейно связано с более высоким V ′ O. 2 RM с меньшей эффективностью, чем мужчины, при субмаксимальной и максимальной интенсивности упражнений. На самом деле женщины характеризуются более высоким V ′ O 2 RM для данной нагрузки и вентиляции, при этом V ′ O 2 RM представляет значительно большую долю всей массы тела. Потребление кислорода телом у женщин (∼13.8%), чем у мужчин (∼9,4%) [56]. Можно предположить, что пропорционально большая доля кровотока соответствует увеличению V ′ O 2 RM у женщин. Это, возможно, приведет к серьезной конкуренции за кровоток между дыхательными и работающими мышцами, особенно во время тяжелых упражнений [15, 50].
В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что физиологические затраты на перемещение определенного количества воздуха в легкие и из легких выше у женщин из-за более высокой стоимости кислорода для дыхания [15, 51, 52].Более высокая стоимость кислорода для дыхания у женщин означает, что большая часть общего потребления кислорода и сердечного выброса направляется на дыхательные мышцы, что влияет на выполнение упражнений [57].
Использование диаграммы Кэмпбелла позволяет различать две составляющие нагрузки на долото: упругую и резистивную работу. Первая — это работа, необходимая для преодоления эластичности тканей легких и грудной стенки, вторая — работа, необходимая для преодоления сопротивления воздушного потока. В то время как первое сходно между полами, второе значительно выше у женщин [15, 25, 51, 52, 58].Подобная эластичная работа подтверждает открытие, что нет никакого взаимодействия полов во внутренней вязкоупругой ткани и статическом давлении отдачи [24, 25], в то время как большая инспираторная резистивная работа согласуется с меньшим размером дыхательных путей. Это можно объяснить, рассматривая принципы воздушного потока. Сопротивление воздушного потока обратно пропорционально радиусу в четвертой степени. Более крупные дыхательные пути являются основным местом сопротивления (~ 80%), в то время как более мелкие дыхательные пути вносят вклад <20%. Следовательно, анатомическая половая разница в размере дыхательных путей делает женщин склонными к большему сопротивлению и более турбулентному потоку при пиковых нагрузках, когда и поток, и вентиляция высоки.Динамическая гиперинфляция во время тяжелых упражнений сдвигает петлю на диаграмме Кэмпбелла вверх, тем самым увеличивая упругую работу.
Наконец, меньшая жизненная емкость женщин подразумевает меньший максимальный дыхательный объем, который должен быть достигнут во время упражнений, компенсируемый более высокой частотой дыхания для адекватной вентиляции легких. Это увеличило бы вентиляцию мертвого пространства, что привело бы к уменьшению альвеолярной вентиляции при заданной скорости вентиляции. Основными последствиями такой альвеолярной гиповентиляции являются снижение артериального давления кислорода и повышение артериального углекислого газа [50].Следовательно, женщины более уязвимы к гипоксемии во время физических упражнений. Многие активные здоровые молодые женщины испытывают выраженную вызванную физическими упражнениями артериальную гипоксемию (EIAH) при более низком уровне V ′ O 2 max , чем у их сверстников-мужчин [59–61]. Наличие EFL, , т.е. механических вентиляционных ограничений, непосредственно ведет к EIAH, поскольку также предотвращает адекватную компенсаторную альвеолярную гипервентиляцию. Снижение механических ограничений вентиляции с помощью Heliox inspiration частично обращает вспять EIAH у тех субъектов, у которых развивается EFL.Причина EIAH, конечно, многофакторна. Одним из факторов может быть неадекватная структура / функция легких у женщин, которая способствует ограничению максимального транспорта и использования кислорода во время максимальной нагрузки [59, 60].
Клинические последствия
Дизанапсис или, в более общем смысле, половые и / или пространственные различия в дыхательной системе — это не просто увлекательное анатомическое и / или физиологическое любопытство; они также имеют клиническое значение или могут влиять на патогенез заболеваний и физических упражнений.Коэффициент дизанапсиса per se , например, является хорошим предиктором EFL при максимальной нагрузке [28].
Влияние половых гормонов, менструального цикла и заболеваний
Известно, что на дыхательную функцию влияют различные фазы менструального цикла, а также общие гормональные и метаболические состояния.
Раннее менархе, по-видимому, связано с ухудшением общего состояния здоровья в более позднем возрасте с точки зрения более высокого риска астмы, снижения функции легких, сердечно-сосудистых заболеваний и других факторов.Менструальный цикл влияет на многие заболевания, такие как мигрень, эпилепсия, биполярное расстройство и ревматоидный артрит [62]. Респираторные симптомы (, т. Е. хрипы, одышка и кашель) значительно различаются в зависимости от гормональных изменений, вызванных менструальным циклом. Они имеют тенденцию ухудшаться во время средне-лютеиновой и среднефолликулярной фаз менструального цикла (между 10 и 22 днями цикла) [63]. Также сообщается о колебаниях астматических симптомов во время менструального цикла, возможно, из-за гормонального воздействия на дыхательные пути.Нет последовательных результатов о влиянии пероральных противозачаточных таблеток на респираторную функцию, в то время как нерегулярные менструации и синдром поликистозных яичников связаны с более высоким риском астмы и более низкой форсированной жизненной емкостью (ФЖЕЛ). Взаимосвязь между менопаузой и здоровьем легких еще предстоит понять. Ясно одно: курение сокращает возраст наступления менопаузы [62].
Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что половые гормоны могут либо вносить вклад в патогенез заболевания, либо выступать в качестве защитных факторов.Мы уже показали, что они регулируют развитие легких и дыхательных путей плода. Предполагается, что половые гормоны вносят свой вклад в половые различия в неблагоприятных последствиях дородового курения на функцию легких, обнаруживаемых в раннем взрослом возрасте. Функция легких молодых людей мужского пола, подвергшихся курению в утробе матери , страдает более неблагоприятно, чем женщины. Объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ 1 ), по сути, значительно снижен у мужчин по сравнению с женщинами. Возможно, что половые гормоны модулируют другой путь роста легких в ответ на курение in utero [64].Таким образом, кажется, что на раннем этапе жизни присутствует различная предрасположенность к воспалительному процессу, обусловленная полом. Другая корреляция между воспалительной реакцией и снижением функции легких также присутствует в зрелом возрасте. Более сильная обратная связь между С-реактивным белком, чувствительным маркером системного воспаления, и снижением ФЖЕЛ и ОФВ на 1 характерна для мужчин. Это предполагает различие полов в механизме поражения легких, но его природа неясна [65].
Половые различия с точки зрения ретропальной коллапсируемости могут способствовать распространенности нарушений дыхания во сне у мужчин. Если дыхательные пути в высшей степени совместимы, они с большей вероятностью разрушатся; следовательно, повышая предрасположенность мужчин к синдрому обструктивного апноэ во сне (СОАС). Появляется все больше данных о влиянии тестостерона на нарушение дыхания во сне [4]. Однако половые различия в ОАС сокращаются с возрастом. Фактически, после менопаузы у женщин чаще наблюдается нарушение дыхания во сне.Предполагается, что половые гормоны оказывают защитное действие как на дыхательные пути, так и на дыхательную активность. Прогестерон, уровень которого снижается после менопаузы, повышает тонус мышц верхних дыхательных путей и стимулирует дыхание за счет усиления реакции хеморецепторов на гипоксию и гиперкапнию. Еще одним фактором, способствующим увеличению ОАС после менопаузы, является различное распределение жира в организме, который увеличивается и с большей вероятностью будет сконцентрирован в верхней части туловища. Беременность сама по себе увеличивает заболеваемость (8.1%) ОАС из-за увеличения окружности шеи, уменьшения проходимости носа и отека глотки. В результате храп считается важным фактором риска гипертонии, вызванной беременностью [66].
Маленькие дыхательные пути по-разному поражаются у мужчин и женщин, страдающих астмой. Первые демонстрируют более выраженный захват воздуха, вызванный метахолином, тогда как вторые имеют значительно более высокие фракции выдыхаемого оксида азота из бронхов. Таким образом, мужчины демонстрируют большую степень разрушения мелких дыхательных путей, в то время как воспаление дыхательных путей характерно для женщин [67].Среди населения в целом астма чаще встречается у женщин, но заболеваемость меняется с возрастом. В детстве астма чаще встречается среди мальчиков, но после этого заболеваемость меняется на противоположную, и она становится преимущественно женской до шестого десятилетия, когда не наблюдается значительных половых различий в частоте возникновения астмы. Влияние половых гормонов подтверждается также тем фактом, что 20% женщин с астмой страдают обострением во время беременности и до 40% женщин с астмой сообщают о предменструальном ухудшении состояния [62, 68–70].
Подобно астме и аллергическому риниту, а также атопии, у мальчиков до полового созревания преобладает тенденция проявлять повышенную реактивность к определенным аллергенам. После полового созревания данные немного различаются, но с возрастом они уменьшаются как для мужчин, так и для женщин [70].
В диагнозе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) присутствует предвзятость по признаку пола, при этом эмфизема чаще встречается у мужчин, тогда как у женщин наблюдается более реактивная реакция дыхательных путей и более выраженное сужение дыхательных путей. В то время как уровень мужской смертности от ХОБЛ в США снизился, среди женщин не произошло никаких изменений.Женщины чаще подвергаются воздействию вторичного дыма и дыма из окружающей среды. У них ХОБЛ развивается раньше, после небольшого количества курящих в течение года, и у них более быстрое снижение функции легких, чем у мужчин. Похоже, что в протеомном анализе бронхоальвеолярного лаважа есть различия, связанные с полом. Более того, некурящие или никогда не курившие женщины (за исключением дефицита α 1 -антитрипсина) также более склонны к развитию ХОБЛ. Долгосрочная кислородная терапия дает лучший результат у женщин. У них также есть 2.После отказа от курения функция легких улучшается в 5 раз. Интересно отметить, что, хотя младенцы женского пола менее подвержены курению со стороны матери, во взрослом возрасте она становится выше. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, оказывают ли половые гормоны защитный или пагубный эффект при ХОБЛ [69, 70].
Уровень смертности от рака легких среди женщин растет, но не среди мужчин. Ежегодно число женщин, умирающих от рака легких, превышает число женщин, умирающих от рака груди, матки и яичников вместе взятых.Среди некурящих женщин также в три раза чаще диагностируют рак легких, что предполагает наличие гормонального фона. У женщин более позитивный прогностический фактор с точки зрения хирургического и химиотерапевтического ответа и лучшая 5-летняя выживаемость, чем у мужчин. Вопрос о том, могут ли эти различия быть отнесены к биологическим, социальным, поведенческим и / или экологическим факторам, все еще исследуется. Гистологические типы рака легких различаются по половому признаку: у мужчин чаще всего развивается плоскоклеточная карцинома, а у женщин в основном диагностируется аденокарцинома.Необходимы дополнительные исследования для изучения роли рецепторов гормонов в патологии легких [68].
Легочный фиброз чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Заболеваемость колеблется от 1,4: 1 до 2,1: 1 (самцы: самки). До 2003 года уровень смертности был выше у мужчин, но теперь он растет и у женщин. Нет данных о половых различиях при фиброзе легких у людей, а исследования на животных не дали четкого объяснения [69, 70].
Легочная гипертензия преобладает у женщин во всех ее типах (идиопатическая, семейная гипертензия, легочная артериальная гипертензия и портопульмональная гипертензия) с частотой от 2: 1 до 4: 1 (женщины: мужчины).В среднем его первое проявление приходится на третье десятилетие жизни у женщин и на 10 лет позже у мужчин. Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на роли половых стероидов, чтобы понять, делает ли эстроген более восприимчивыми к женщинам и / или оказывает ли их защитный эффект на мужчин [70].
Основные особенности женской дыхательной системы представлены в.
Принципиальная схема, обобщающая основные характеристики женской дыхательной системы по сравнению с мужской. C AW : соответствие дыхательных путей; C L : эластичность легких; R AW : сопротивление дыхательных путей; RCM: дыхательные мышцы грудной клетки; ЖЕЛ: жизненная емкость легких; WOB EL : упругий компонент работы дыхания; WOB RES : резистивная составляющая работы дыхания.↑: прирост по сравнению с мужчинами; ↓: снижение по сравнению с мужчинами; ≈: никаких изменений между полами. # : до менопаузы.
Резюме
Мужчины из Бробдингнага, женщины из Лилипутии (перефразируя Путешествие Гулливера ). Это кажется очевидным завершением мастер-класса. Дыхательные пути меньшего диаметра, объем легких, максимальный поток выдоха и поверхность диффузии характеризуют женщин по сравнению с мужчинами, и некоторые из этих анатомических различий, по-видимому, имеют важное значение для беременности.По личному мнению авторов, размер больше, чем пол, является основным движущим фактором вышеупомянутых функциональных последствий. Часто половые различия можно объяснить масштабом, поскольку женщины обычно меньше мужчин. «Особые» женщины в некоторых исследованиях, , то есть женщин, которые были выше и похожи по размеру на мужчин, подтверждают нашу гипотезу, поскольку они в основном вели себя как их коллеги-мужчины. Кроме того, размеры выборки исследований очень малы, и они рассматривают только определенную часть населения в зависимости от возраста, индекса массы тела, физической подготовки и т. Д. .По этой причине существуют расхождения между различными результатами, и модели на животных не всегда являются решением, поскольку иногда они противоречат клиническим данным, полученным на людях. Чтобы понять реальное влияние секса и / или половых стероидов на респираторную функцию, необходимы продольные когортные исследования с конкретными критериями отбора для популяции.
Половые различия в респираторной функции
Краткая аннотация
Обзор связанных с полом различий в респираторной функции и их возможных клинических последствий http: // ow.ly / 106m30jqOSW
Мужчины с Марса, женщины с Венеры. Джон Грей использовал это провокационное название для своей книги, чтобы описать фундаментальные психологические различия между полами. Многие другие контролируемые исследования и сканирование мозга демонстрируют, что мужчины и женщины отличаются физически и умственно. Цель этого мастер-класса по физиологии — проиллюстрировать, как половые различия присутствуют в респираторной функции и их возможные клинические последствия.
Анатомические различия
Дыхательные пути
В последние 4 недели беременности у плода женского пола удельное сопротивление дыхательных путей ниже, чем у мужского.С 26-й по 36-ю неделю беременности у плодов женского пола наблюдается более зрелый профиль фосфолипидов, который отражает выработку сурфактанта. После рождения новорожденные женского пола, по-видимому, характеризуются более высоким соотношением больших и малых дыхательных путей. У них, как правило, более высокая скорость потока и удельная проводимость дыхательных путей, чем у мужчин. Это приписывают роли сурфактанта в поддержании проходимости меньших дыхательных путей [1].
Для мужчин характерны более крупные носовые полости и более длинные, узкие и более высокие дно носа, чем у женщин того же размера.Такой половой диморфизм в черепе человека влияет на морфологию верхних дыхательных путей [2]. Скелетные краниальные дыхательные пути у мужчин в среднем больше, с более высокими грушевидными отверстиями и более высокими внутренними носовыми полостями и хоанами, чем у женщин [3].
Абсолютная площадь ретропалатального поперечного сечения больше у мужчин как во время бодрствования, так и во время сна, но при поправке на площадь поверхности тела различий по полу нет. Точно так же абсолютная ретропатальная податливость во время сна у мужчин выше, чем у женщин, но эта разница исчезает после поправки на окружность шеи [4].Для мужчин характерна большая окружность шеи как по абсолютной величине, так и после поправки на индекс массы тела. Окружность шеи считается суррогатным показателем объема мягких тканей глотки и распределения жира. У мужчин больше жировых отложений на уровне неба. Эти ненервно-мышечные свойства верхних дыхательных путей являются важными детерминантами ретропалатальной податливости [4].
Существуют также связанные с полом различия в глотке с точки зрения размера и сопротивления. Площадь поперечного сечения у мужчин больше, чем у женщин [5, 6].Хотя возраст и процент идеальной массы тела вносят свой вклад, самым сильным независимым фактором, влияющим на область глотки, является пол [6]. Различия также возникают динамически при изменении объема легких. Последующие изменения площади гортани больше у мужчин как по абсолютной величине, так и по величине, нормированной на размер гортани или резервный объем выдоха [6].
Мужчины также демонстрируют более сильную зависимость от объема, чем женщины. Процентное изменение площади глотки между общей емкостью легких (TLC) и остаточным объемом (RV), а также между функциональной остаточной емкостью (FRC) и RV значительно выше у мужчин, чем у женщин [5, 6].Как сопротивление глотки в сегменте верхних дыхательных путей между хоанами и надгортанником, так и надгортанное сопротивление выше у мужчин, чем у женщин [7]. Поскольку сопротивление глотки выше у мужчин, мы можем предположить, что они также имеют более низкую проходимость. Развитие коллапса глотки и обструктивного апноэ может усиливаться, что частично объясняет преобладание этого синдрома у мужчин [7].
Напротив, нет никакого влияния пола на площадь поперечного сечения голосовой щели и форму надгортанника [8, 9].Площадь ягодичного пространства зависит от объема легких и изменяется с ним. При любом заданном объеме легких нет разницы в площади голосовой щели между мужчинами и женщинами, и ее уменьшение между TLC и RV одинаково. Однако это уменьшение площади голосовой щели у женщин происходит преимущественно при малых объемах легких, тогда как у мужчин оно более однородно по всему диапазону жизненной емкости легких [8]. Закрытие глоттала у мужчин более полное, но более короткое, чем у женщин [9].
Строение гортани демонстрирует значительные половые различия во всех абсолютных измерениях.Они особенно выражены в сагиттальных диаметрах и углах щитовидной железы и лишь в меньшей степени в поперечных диаметрах. Однако относительные пропорции гораздо более постоянны и не зависят от пола [10]. Эти различия связаны с ростом. Фактически, хотя никаких различий между полами в младенчестве не наблюдается, на этапе от полового созревания до зрелости различие между самцами и самками происходит как по морфологии, так и по размеру из-за различных изгибов тела, которые формируются во время созревания [ 11].Наиболее очевидным изменением является щитовидный хрящ, образующий форму адамова яблока, который более заметен снаружи у мужчин, чем у женщин, из-за большей остроты угла [10, 11].
Наконец, площадь поперечного сечения трахеи у мужчин на 29% больше. Размеры трахеи и тела не коррелируют в зависимости от пола, и на этот сексуальный эффект не влияет тонзиллэктомия и / или аденоидэктомия в детстве [6, 12, 13]. Область трахеи хорошо коррелирует с потоками у женщин, но гораздо меньше у мужчин [13].Однако различия в размерах трахеи и основных стволовых бронхов между мужчинами и женщинами исчезают, когда измерения дыхательных путей стандартизированы по размеру легких [14].
В целом просветы как больших, так и центральных дыхательных путей у мужчин на 14–31% больше даже после сопоставления размера легких [15].
Легкое
Половые различия в росте и развитии легких начинаются в пренатальном периоде. Созревание легких происходит более успешно у плода женского пола. Между 16-й и 26-й неделями беременности начинается движение рта, отражающее дыхание плода, и считается решающим фактором развития легких [1].Другими фундаментальными регуляторами созревания легких являются половые гормоны, при этом андрогены оказывают в основном ингибирующее действие, а эстрогены стимулируют. Эстрадиол вырабатывается плацентой, а тестостерон также секретируется семенниками плода. В то время как андрогены задерживают всплеск продукции липидов сурфактанта, эстрогены положительно влияют как на продукцию сурфактанта плода, так и на альвеогенез в неонатальном и пубертатном периодах [16, 17].
Различное влияние андрогенов и эстрогенов на выработку сурфактанта может быть одной из причин, по которым недоношенные новорожденные женского пола подвергаются меньшему риску (1: 1.7) развития респираторного дистресс-синдрома, чем у мужчин [18]. Они также лучше, чем новорожденные мужского пола, реагируют на гормональные ускорители выработки сурфактантов. В результате у недоношенных мужчин с респираторным дистресс-синдромом наблюдается самая высокая заболеваемость [16].
При рождении у женщин легкие меньше, чем у мужчин, с меньшим количеством респираторных бронхиол [1]. Связанные с полом различия в росте легких сохраняются с детства до взрослого возраста. Они присутствуют и в короткий период подросткового возраста (от 11 до 13 лет), когда самки выше самцов, из-за начала пубертатного всплеска роста [1, 19, 20].
Тот факт, что у мужчин легкие больше, чем у женщин, был продемонстрирован с использованием различных подходов: стандартных морфометрических методов [21], рентгенограмм грудной клетки [22] и методов трехмерной геометрической морфометрии на компьютерной томографии [23]. Однако количество альвеол на единицу площади, количество альвеол на единицу объема площади, отдельные единицы легких и размеры альвеол не различаются у мужчин и женщин. Поскольку у мальчиков большие легкие на единицу роста, у них больше общего количества альвеол и большая площадь альвеолярной поверхности для данного возраста и роста [21].
Внутренняя эластичность паренхимы легких одинакова для мужчин и женщин, тогда как давление отдачи различается из-за различий в размере легких и максимальных силах растяжения [24, 25].
Форма легкого различается у мужчин и женщин, у первых они более пирамидальные, а у вторых — призматические [23].
Дизанапсис
Зеленый и др. . [26] показали, что существует относительно слабая связь между размером легких и дыхательных путей. Другими словами, большие легкие не обязательно связаны с большим размером дыхательных путей, чем у человека с легкими меньшего размера.Впервые они ввели термин дизанапсис (от греческого: dys , означающий неравный, и anaptixy , означающий рост), чтобы указать на непропорционально растущий паттерн между составными частями органа, который обеспечивает нормальное физиологическое функционирование всего [26 ]. Позже Мид [27] количественно оценил дизанапсис как отношение максимального потока выдоха к статическому давлению отдачи при 50% жизненной емкости легких. Первый чувствителен к размеру дыхательных путей, второй — к размеру легких.Он обнаружил, что размер легких и длина дыхательных путей не связаны [27].
Поскольку размеры дыхательных путей и легких значительно различаются у мужчин и женщин, как насчет соотношения между их размерами?
Мид [27] показал, что самки характеризуются меньшим соотношением при данном размере, чем взрослые самцы сопоставимого возраста. Таким образом, у женщин дыхательные пути меньше размера легких, чем у мужчин. Он также показал, что эти половые различия развиваются поздно в процессе роста [27].
Аналогичные результаты были получены при прямом измерении площади трахеи с использованием метода акустического отражения или рентгенограммы грудной клетки [13, 14].Возникла другая дизанаптическая модель, связанная с полом. Похоже, что у мужчин паренхиматозный дизанапсис дыхательных путей начинается в детстве и сохраняется в зрелом возрасте. Напротив, объем трахеи и легких у женщин увеличивается пропорционально в детстве, но затем дыхательные пути начинают расти быстрее, чем легкие, и у женщин наблюдается дизанапсис [13]. Совсем недавно было обнаружено, что соотношение дизанапсиса одинаково между полами [25, 28], но после коррекции жизненной емкости легких результаты были меньше у женщин [25].
Результаты дизанапсиса, таким образом, сильно зависят от методов, используемых для количественной оценки дыхательных путей и размеров легких, а также от того, были ли данные нормализованы по некоторым параметрам (рост, объем легких, давление отдачи легких и т. Д. ) [29]. Также необходимо понять, есть ли граница между физиологическими и патологическими состояниями [30], но это не является целью настоящего мастер-класса.
Грудная стенка
Важные половые различия присутствуют как в объеме, так и в конфигурации грудной клетки.У женщин размер грудной клетки непропорционально меньше, чем у мужчин [22, 31]. В частности, площадь поперечного сечения, внутренний передне-задний и боковой диаметры меньше при разных объемах легких. Грудной индекс (, т. Е. отношение переднего-заднего / бокового диаметров грудной клетки) одинаков у мужчин и женщин в RV и FRC. В TLC у женщин более округлая грудная клетка, чем у мужчин. Различная конфигурация грудной клетки у женщин также подтверждается разным соотношением между площадью поперечного сечения грудной клетки и высотой купола диафрагмы [22].
Эти результаты были получены на рентгенограммах грудной клетки [22], но более высокие размеры грудной клетки у мужчин были обнаружены и при использовании других методов.
Оптоэлектронные системы анализа движения на основе инфракрасных телекамер восстанавливают геометрию грудной клетки, используя трехмерные координаты внешних пассивных отражающих маркеров, размещенных на анатомических точках. Результаты этого метода демонстрируют, что мужская грудная клетка характеризуется не только более высоким переднезадним диаметром, но также большими периметрами, площадью поперечного сечения и объемом [32].В последнее время использование методов полу-ориентира при реконструкциях компьютерной томографии позволило более точно морфометрически количественно оценить трехмерную структуру грудной клетки. Этот метод добавляет больше деталей о связанных с полом различиях в размере грудной клетки. Грудные клетки у мужчин шире, особенно в каудальной части, тогда как грудина у женщин расположена выше [2]. Грудные клетки у мужчин также глубже, чем у женщин того же роста, и это связано с большим объемом грудной клетки у мужчин [33].
Наконец, важное различие, связанное с полом, характеризует наклон ребер: у мужчин ребра ориентированы более горизонтально, чем у женщин. Это вытекает как из количественной оценки угла, образованного нижней границей шестого ребра и вертикали на боковых снимках рентгеновских снимков грудной клетки, так и из трехмерной морфологии грудной клетки с использованием подхода полу ориентир для реконструкции компьютерной томографии [2, 22, 33, 34]. Это различие может быть следствием разной ориентации остистых отростков, которые у самок более горизонтальны, а у самцов — каудальнее.Такая большая дорсальная ориентация поперечных отростков у мужчин может переориентировать ребра, что приводит к увеличению радиального диаметра грудной клетки [35]. Торрес-Тамайо и др. . [23] предполагают, что движение ребер преимущественно «насос-ручка» у женщин и «ручка-ведро» у мужчин.
Грудная клетка выполняет двойную роль: приспосабливает объемные смещения легких и брюшной полости, особенно когда живот растянут. Следовательно, предполагается, что больший объем грудной клетки у женщин по сравнению с размером их легких хорошо подходит для компенсации увеличенного вздутия живота, вызванного беременностью.Таким образом, влияние увеличивающейся матки на функцию легких и давление в брюшной полости может быть сведено к минимуму [22, 36–38].
Вышеупомянутые гендерные различия в грудной клетке в конечном итоге также влияют на грудную стенку, как показал Ромей. и др. . [32]. В целом все размеры грудной клетки у мужчин больше, чем у женщин. У мужчин больше только переднезадний диаметр и объем живота. По этой причине различия грудной стенки можно приписать только грудной клетке.Интересно, что объем грудной клетки и брюшной полости у мужчин выше только в абсолютных величинах, тогда как они схожи с таковыми у женщин, когда выражаются в процентах от общего объема грудной стенки [32].
Диафрагма
Длина диафрагмы у самок на ~ 9% короче, чем у самцов в TLC, FRC и RV. Длина диафрагмы в зоне соприкосновения с грудной клеткой также меньше у самок. В то время как фактор куполообразной формы на боковых проекциях больше у женщин, факторы куполообразной формы на передне-задней пленке и высота купола диафрагмы ниже первого грудного позвонка одинаковы у мужчин и женщин.Коэффициент формы купола определяется как отношение длины видимых контуров к длине хорд, пересекающих конечные точки контуров на рентгенограммах грудной клетки [22].
Функциональные последствия
Анатомические различия, связанные с полом, кратко изложенные в, присутствуют на разных уровнях дыхательной системы. Связаны ли эти структурные различия с функциональными различиями, возникающими во время спокойного спонтанного дыхания и / или упражнений с точки зрения изменения объема, колебаний давления и энергии?
Таблица 1
Анатомия женской респираторной системы по сравнению с мужчинами
Дыхательные пути | Легкое | Стенка грудной клетки | Ребристая клетка | ||
Площадь поперечного сечения | ↓ | Общее количество альвеолярных отростков | ↓ | Площадь поперечного сечения ↓ | |
Площадь альвеолярной поверхности | ↓ | Переднезадний диаметр | ↓ | ||
Проходимость | ↑↓ | L1 | 9027 9039 | ||
Гортань | Число альвеолярных отростков на единицу объема | ≈ | Грудной указатель # | ≈ | |
Площадь поперечного сечения Glottis 9037↓↓ | ≈ | Пирамида | |||
Абсолютный размер | ↓ | Объем (абсолютный) | ↓ | ||
Угол щитовидного хряща | ↑% | объем грудной клетки ≈ | |||
Трахея | Наклон ребер | ↑ | |||
9037 9037 9037 | 9037 9027 ↑ ручка насоса | ||||
Крест -сечение (стандартизовано для размера легких) | ≈ | Мембрана | |||
9039 9039 | Длина в зоне прилегания | ↓ | |||
Фактор формы купола на боковой проекции | ↑ | ↑ Фактор формы на переднезаднем выступе | ≈ | ||
Высота купола | ≈ |
Легкие самцов также больше не только в абсолютном объеме, но и по объему в зависимости от вариации их объема [25, 39–41].Фактически, мужчины также имеют значительно более высокие средние значения для всех легочных переменных, как объемов, так и потоков, за исключением сопротивления, которое значительно ниже у мужчин [6, 12] . Интересно отметить, что измерения потока являются показателями функции наименьших дыхательных путей у женщин [40]. По этой причине все уравнения прогноза для нормальных значений включают пол в качестве дискриминирующего фактора.
Сокращение инспираторных мышц вызывает отрицательные колебания давления в пищеводе / плевре, что приводит к колебаниям объема грудной стенки.Грудная клетка расширяется из-за сокращения инспираторных мышц грудной клетки, в то время как брюшная полость расширяется, потому что поршневое движение диафрагмы увеличивает абдоминальное / желудочное давление [42, 43].
Во время дыхания в состоянии покоя более короткая диафрагма у женщин связана с более низким соотношением изменений давления в пищеводе и трансдиафрагмальном давлении, а также изменений давления желудочного и трансдиафрагмального давления. Давление в пищеводе, желудке или трансдиафрагме в конце выдоха одинаково для мужчин и женщин.Это предполагает больший вклад инспираторных мышц грудной клетки у женщин, чем у мужчин, без различных уровней тонической активности дыхательных мышц [22]. В 1846 году доктор Хатчинсон проследил тени разных людей «при ярком свете» на разных стадиях дыхания, чтобы изучить дыхательные движения. Он отметил, что «обычное дыхание у двух полов отличается. У мужчин это главным образом диафрагма; у женщин главным образом за ребра »[44]. Полтора века спустя анализ торакоабдоминальной кинематики позволил количественно оценить усиление активности инспираторных мышц грудной клетки у женщин.При спокойном дыхании и при жизненной емкости легких доля грудной клетки у женщин в дыхательном объеме выше, чем у мужчин. Это особенно заметно в сидячем положении и при разных наклонах, но не в положении лежа на спине [32, 45–47].
Больший наклон ребер у женщин может дать инспираторным мышцам грудной клетки лучшее механическое преимущество, поскольку они ответственны за преобладающий вклад этих мышц в колебания давления на вдохе. Ориентация ребер фактически влияет на результирующую сократительную силу межреберных мышц [48].Более опущенные ребра у женщин заставляют межреберные мышцы более эффективно поднимать ребра и производить более выраженное грудное дыхание. Таким образом, преобладающее диафрагмальное дыхание у мужчин может быть компенсацией неэффективной работы межреберных мышц из-за большего количества горизонтальных ребер. Повышенное действие диафрагмы у мужчин было связано с морфологией мужской грудной клетки (шире в каудальной части), с большим срединно-латеральным расширением нижних легких и их более пирамидальной формой [2, 23].
Еще раз, можно предположить, что больший вклад грудной клетки у женщин может быть пропедевтическим для функциональной адаптации к гормональным и анатомическим изменениям, вызванным беременностью [22, 38]. Это уже было постулировано в конце 19 века: «возможно, что это реберное дыхание является защитой от тех периодов, когда в брюшной полости находится беременная матка» [44].
Динамика и энергетика дыхания во время упражнений
Вышеупомянутые гендерные различия в структуре и функции дыхательной системы становятся критически важными во время динамических упражнений.Различия между женщинами и мужчинами влияют на развитие кровотока, регулирование объема легких, колебания давления и, как следствие, работу дыхания.
Уменьшение диаметра дыхательных путей и объема легких у женщин приводит к снижению пиковой скорости выдоха и жизненной емкости легких. Наиболее важным последствием является то, что женщины имеют меньшую петлю максимального потока – объема. Следовательно, их способность увеличивать вентиляцию во время упражнений меньше, чем у мужчин. Это может предрасполагать женщин к развитию ограничения потока выдоха (EFL).EFL возникает, когда контур потока-объема при вдохе перекрывает или превышает границу выдоха кривой максимального потока-объема. Он состоит из потока выдоха, который не может быть увеличен за счет увеличения усилия мышц выдоха, будучи максимальным при этом дыхательном объеме [49]. МакКларан и др. . [50] впервые пришли к выводу, что меньшие объемы легких и максимальная скорость потока у женщин вызывают повышенную распространенность EFL, при этом дыхательный объем и минутная вентиляция механически ограничиваются при высокой нагрузке.Это особенно заметно у женщин в хорошей физической форме на заключительном этапе упражнений [51, 52].
Регулирование объема легких во время упражнений является важным фактором, поскольку оно отражает стратегию достижения дыхательного объема и способствует работе дыхания. Обычно увеличение дыхательного объема во время упражнения является следствием увеличения объема легких в конце вдоха и уменьшения объема легких в конце выдоха (EELV) по сравнению с значениями в состоянии покоя. Снижение EELV одинаково у мужчин и женщин на протяжении большинства субмаксимальных упражнений и / или на определенном уровне минутной вентиляции [52, 53].Напротив, у здоровых женщин наблюдается относительная гиперинфляция во время тяжелых упражнений и более высокая частота вентиляции [50, 51]. Это означает, что EELV увеличивается при максимальной нагрузке. В частности, динамическая гиперинфляция возникает в начале значительного EFL. Таким образом, кажется, что рабочий объем при максимальной нагрузке зависит от наличия или отсутствия EFL [51]. Фактически, когда EFL снижается с помощью He – O 2 (79% He – 21% O 2 ) дыхательное EELV поддерживается ниже исходного уровня [50].Таким образом, присутствие EFL во время тяжелых упражнений у здоровых тренированных субъектов, по-видимому, запускает рефлекторный ответ, который заставляет EELV увеличиваться, чтобы избежать динамического сжатия дыхательных путей ниже по потоку от сегмента с ограниченным потоком [54]. Таким образом, рабочий объем легких смещается в сторону большего объема. Следовательно, дыхание происходит: 1) там, где в контуре поток – объем больше резерва выдыхаемого потока; 2) в сторону пологой части кривой давление – объем; и 3) далекой от оптимальной длины отношения длина – напряжение инспираторных мышц.
Гиперинфляция, таким образом, может вызвать утомление дыхательных мышц, поскольку заставляет инспираторные мышцы сокращаться от более короткой длины и в присутствии пониженной эластичности легких [50, 52].
Комбинация EFL и динамической гиперинфляции увеличивает работу дыхания (WOB) и стоимость кислорода при гиперпноэ. Фактически, женщины демонстрируют более высокую нагрузочную нагрузку на мышцы, чем мужчины, при различных видах вентиляции во время прогрессивных упражнений. Это даже становится вдвое больше, чем у мужчин, когда вентиляция превышает 90 л⋅мин −1 [51, 55].Тем не менее, не возникает разницы между полами, когда WOB сравнивается с разными процентами максимального потребления кислорода ( V ′ O 2 max ), хотя у женщин минутная вентиляция легких на ~ 25% ниже, чем у их коллег-мужчин. V ′ O 2 max распределяется между всеми скелетными мышцами, его взаимосвязь с выполняемой работой является линейной. Dominelli et al. [56] продемонстрировал, что это также верно для дыхательных мышц, которые морфологически и функционально являются скелетными мышцами.Они вычислили потребление кислорода дыхательными мышцами ( V ′ O 2 RM ) в широком диапазоне минутной вентиляции, показав, что большее WOB у женщин линейно связано с более высоким V ′ O. 2 RM с меньшей эффективностью, чем мужчины, при субмаксимальной и максимальной интенсивности упражнений. На самом деле женщины характеризуются более высоким V ′ O 2 RM для данной нагрузки и вентиляции, при этом V ′ O 2 RM представляет значительно большую долю всей массы тела. Потребление кислорода телом у женщин (∼13.8%), чем у мужчин (∼9,4%) [56]. Можно предположить, что пропорционально большая доля кровотока соответствует увеличению V ′ O 2 RM у женщин. Это, возможно, приведет к серьезной конкуренции за кровоток между дыхательными и работающими мышцами, особенно во время тяжелых упражнений [15, 50].
В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что физиологические затраты на перемещение определенного количества воздуха в легкие и из легких выше у женщин из-за более высокой стоимости кислорода для дыхания [15, 51, 52].Более высокая стоимость кислорода для дыхания у женщин означает, что большая часть общего потребления кислорода и сердечного выброса направляется на дыхательные мышцы, что влияет на выполнение упражнений [57].
Использование диаграммы Кэмпбелла позволяет различать две составляющие нагрузки на долото: упругую и резистивную работу. Первая — это работа, необходимая для преодоления эластичности тканей легких и грудной стенки, вторая — работа, необходимая для преодоления сопротивления воздушного потока. В то время как первое сходно между полами, второе значительно выше у женщин [15, 25, 51, 52, 58].Подобная эластичная работа подтверждает открытие, что нет никакого взаимодействия полов во внутренней вязкоупругой ткани и статическом давлении отдачи [24, 25], в то время как большая инспираторная резистивная работа согласуется с меньшим размером дыхательных путей. Это можно объяснить, рассматривая принципы воздушного потока. Сопротивление воздушного потока обратно пропорционально радиусу в четвертой степени. Более крупные дыхательные пути являются основным местом сопротивления (~ 80%), в то время как более мелкие дыхательные пути вносят вклад <20%. Следовательно, анатомическая половая разница в размере дыхательных путей делает женщин склонными к большему сопротивлению и более турбулентному потоку при пиковых нагрузках, когда и поток, и вентиляция высоки.Динамическая гиперинфляция во время тяжелых упражнений сдвигает петлю на диаграмме Кэмпбелла вверх, тем самым увеличивая упругую работу.
Наконец, меньшая жизненная емкость женщин подразумевает меньший максимальный дыхательный объем, который должен быть достигнут во время упражнений, компенсируемый более высокой частотой дыхания для адекватной вентиляции легких. Это увеличило бы вентиляцию мертвого пространства, что привело бы к уменьшению альвеолярной вентиляции при заданной скорости вентиляции. Основными последствиями такой альвеолярной гиповентиляции являются снижение артериального давления кислорода и повышение артериального углекислого газа [50].Следовательно, женщины более уязвимы к гипоксемии во время физических упражнений. Многие активные здоровые молодые женщины испытывают выраженную вызванную физическими упражнениями артериальную гипоксемию (EIAH) при более низком уровне V ′ O 2 max , чем у их сверстников-мужчин [59–61]. Наличие EFL, , т.е. механических вентиляционных ограничений, непосредственно ведет к EIAH, поскольку также предотвращает адекватную компенсаторную альвеолярную гипервентиляцию. Снижение механических ограничений вентиляции с помощью Heliox inspiration частично обращает вспять EIAH у тех субъектов, у которых развивается EFL.Причина EIAH, конечно, многофакторна. Одним из факторов может быть неадекватная структура / функция легких у женщин, которая способствует ограничению максимального транспорта и использования кислорода во время максимальной нагрузки [59, 60].
Клинические последствия
Дизанапсис или, в более общем смысле, половые и / или пространственные различия в дыхательной системе — это не просто увлекательное анатомическое и / или физиологическое любопытство; они также имеют клиническое значение или могут влиять на патогенез заболеваний и физических упражнений.Коэффициент дизанапсиса per se , например, является хорошим предиктором EFL при максимальной нагрузке [28].
Влияние половых гормонов, менструального цикла и заболеваний
Известно, что на дыхательную функцию влияют различные фазы менструального цикла, а также общие гормональные и метаболические состояния.
Раннее менархе, по-видимому, связано с ухудшением общего состояния здоровья в более позднем возрасте с точки зрения более высокого риска астмы, снижения функции легких, сердечно-сосудистых заболеваний и других факторов.Менструальный цикл влияет на многие заболевания, такие как мигрень, эпилепсия, биполярное расстройство и ревматоидный артрит [62]. Респираторные симптомы (, т. Е. хрипы, одышка и кашель) значительно различаются в зависимости от гормональных изменений, вызванных менструальным циклом. Они имеют тенденцию ухудшаться во время средне-лютеиновой и среднефолликулярной фаз менструального цикла (между 10 и 22 днями цикла) [63]. Также сообщается о колебаниях астматических симптомов во время менструального цикла, возможно, из-за гормонального воздействия на дыхательные пути.Нет последовательных результатов о влиянии пероральных противозачаточных таблеток на респираторную функцию, в то время как нерегулярные менструации и синдром поликистозных яичников связаны с более высоким риском астмы и более низкой форсированной жизненной емкостью (ФЖЕЛ). Взаимосвязь между менопаузой и здоровьем легких еще предстоит понять. Ясно одно: курение сокращает возраст наступления менопаузы [62].
Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что половые гормоны могут либо вносить вклад в патогенез заболевания, либо выступать в качестве защитных факторов.Мы уже показали, что они регулируют развитие легких и дыхательных путей плода. Предполагается, что половые гормоны вносят свой вклад в половые различия в неблагоприятных последствиях дородового курения на функцию легких, обнаруживаемых в раннем взрослом возрасте. Функция легких молодых людей мужского пола, подвергшихся курению в утробе матери , страдает более неблагоприятно, чем женщины. Объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ 1 ), по сути, значительно снижен у мужчин по сравнению с женщинами. Возможно, что половые гормоны модулируют другой путь роста легких в ответ на курение in utero [64].Таким образом, кажется, что на раннем этапе жизни присутствует различная предрасположенность к воспалительному процессу, обусловленная полом. Другая корреляция между воспалительной реакцией и снижением функции легких также присутствует в зрелом возрасте. Более сильная обратная связь между С-реактивным белком, чувствительным маркером системного воспаления, и снижением ФЖЕЛ и ОФВ на 1 характерна для мужчин. Это предполагает различие полов в механизме поражения легких, но его природа неясна [65].
Половые различия с точки зрения ретропальной коллапсируемости могут способствовать распространенности нарушений дыхания во сне у мужчин. Если дыхательные пути в высшей степени совместимы, они с большей вероятностью разрушатся; следовательно, повышая предрасположенность мужчин к синдрому обструктивного апноэ во сне (СОАС). Появляется все больше данных о влиянии тестостерона на нарушение дыхания во сне [4]. Однако половые различия в ОАС сокращаются с возрастом. Фактически, после менопаузы у женщин чаще наблюдается нарушение дыхания во сне.Предполагается, что половые гормоны оказывают защитное действие как на дыхательные пути, так и на дыхательную активность. Прогестерон, уровень которого снижается после менопаузы, повышает тонус мышц верхних дыхательных путей и стимулирует дыхание за счет усиления реакции хеморецепторов на гипоксию и гиперкапнию. Еще одним фактором, способствующим увеличению ОАС после менопаузы, является различное распределение жира в организме, который увеличивается и с большей вероятностью будет сконцентрирован в верхней части туловища. Беременность сама по себе увеличивает заболеваемость (8.1%) ОАС из-за увеличения окружности шеи, уменьшения проходимости носа и отека глотки. В результате храп считается важным фактором риска гипертонии, вызванной беременностью [66].
Маленькие дыхательные пути по-разному поражаются у мужчин и женщин, страдающих астмой. Первые демонстрируют более выраженный захват воздуха, вызванный метахолином, тогда как вторые имеют значительно более высокие фракции выдыхаемого оксида азота из бронхов. Таким образом, мужчины демонстрируют большую степень разрушения мелких дыхательных путей, в то время как воспаление дыхательных путей характерно для женщин [67].Среди населения в целом астма чаще встречается у женщин, но заболеваемость меняется с возрастом. В детстве астма чаще встречается среди мальчиков, но после этого заболеваемость меняется на противоположную, и она становится преимущественно женской до шестого десятилетия, когда не наблюдается значительных половых различий в частоте возникновения астмы. Влияние половых гормонов подтверждается также тем фактом, что 20% женщин с астмой страдают обострением во время беременности и до 40% женщин с астмой сообщают о предменструальном ухудшении состояния [62, 68–70].
Подобно астме и аллергическому риниту, а также атопии, у мальчиков до полового созревания преобладает тенденция проявлять повышенную реактивность к определенным аллергенам. После полового созревания данные немного различаются, но с возрастом они уменьшаются как для мужчин, так и для женщин [70].
В диагнозе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) присутствует предвзятость по признаку пола, при этом эмфизема чаще встречается у мужчин, тогда как у женщин наблюдается более реактивная реакция дыхательных путей и более выраженное сужение дыхательных путей. В то время как уровень мужской смертности от ХОБЛ в США снизился, среди женщин не произошло никаких изменений.Женщины чаще подвергаются воздействию вторичного дыма и дыма из окружающей среды. У них ХОБЛ развивается раньше, после небольшого количества курящих в течение года, и у них более быстрое снижение функции легких, чем у мужчин. Похоже, что в протеомном анализе бронхоальвеолярного лаважа есть различия, связанные с полом. Более того, некурящие или никогда не курившие женщины (за исключением дефицита α 1 -антитрипсина) также более склонны к развитию ХОБЛ. Долгосрочная кислородная терапия дает лучший результат у женщин. У них также есть 2.После отказа от курения функция легких улучшается в 5 раз. Интересно отметить, что, хотя младенцы женского пола менее подвержены курению со стороны матери, во взрослом возрасте она становится выше. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, оказывают ли половые гормоны защитный или пагубный эффект при ХОБЛ [69, 70].
Уровень смертности от рака легких среди женщин растет, но не среди мужчин. Ежегодно число женщин, умирающих от рака легких, превышает число женщин, умирающих от рака груди, матки и яичников вместе взятых.Среди некурящих женщин также в три раза чаще диагностируют рак легких, что предполагает наличие гормонального фона. У женщин более позитивный прогностический фактор с точки зрения хирургического и химиотерапевтического ответа и лучшая 5-летняя выживаемость, чем у мужчин. Вопрос о том, могут ли эти различия быть отнесены к биологическим, социальным, поведенческим и / или экологическим факторам, все еще исследуется. Гистологические типы рака легких различаются по половому признаку: у мужчин чаще всего развивается плоскоклеточная карцинома, а у женщин в основном диагностируется аденокарцинома.Необходимы дополнительные исследования для изучения роли рецепторов гормонов в патологии легких [68].
Легочный фиброз чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Заболеваемость колеблется от 1,4: 1 до 2,1: 1 (самцы: самки). До 2003 года уровень смертности был выше у мужчин, но теперь он растет и у женщин. Нет данных о половых различиях при фиброзе легких у людей, а исследования на животных не дали четкого объяснения [69, 70].
Легочная гипертензия преобладает у женщин во всех ее типах (идиопатическая, семейная гипертензия, легочная артериальная гипертензия и портопульмональная гипертензия) с частотой от 2: 1 до 4: 1 (женщины: мужчины).В среднем его первое проявление приходится на третье десятилетие жизни у женщин и на 10 лет позже у мужчин. Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на роли половых стероидов, чтобы понять, делает ли эстроген более восприимчивыми к женщинам и / или оказывает ли их защитный эффект на мужчин [70].
Основные особенности женской дыхательной системы представлены в.
Принципиальная схема, обобщающая основные характеристики женской дыхательной системы по сравнению с мужской. C AW : соответствие дыхательных путей; C L : эластичность легких; R AW : сопротивление дыхательных путей; RCM: дыхательные мышцы грудной клетки; ЖЕЛ: жизненная емкость легких; WOB EL : упругий компонент работы дыхания; WOB RES : резистивная составляющая работы дыхания.↑: прирост по сравнению с мужчинами; ↓: снижение по сравнению с мужчинами; ≈: никаких изменений между полами. # : до менопаузы.
Резюме
Мужчины из Бробдингнага, женщины из Лилипутии (перефразируя Путешествие Гулливера ). Это кажется очевидным завершением мастер-класса. Дыхательные пути меньшего диаметра, объем легких, максимальный поток выдоха и поверхность диффузии характеризуют женщин по сравнению с мужчинами, и некоторые из этих анатомических различий, по-видимому, имеют важное значение для беременности.По личному мнению авторов, размер больше, чем пол, является основным движущим фактором вышеупомянутых функциональных последствий. Часто половые различия можно объяснить масштабом, поскольку женщины обычно меньше мужчин. «Особые» женщины в некоторых исследованиях, , то есть женщин, которые были выше и похожи по размеру на мужчин, подтверждают нашу гипотезу, поскольку они в основном вели себя как их коллеги-мужчины. Кроме того, размеры выборки исследований очень малы, и они рассматривают только определенную часть населения в зависимости от возраста, индекса массы тела, физической подготовки и т. Д. .По этой причине существуют расхождения между различными результатами, и модели на животных не всегда являются решением, поскольку иногда они противоречат клиническим данным, полученным на людях. Чтобы понять реальное влияние секса и / или половых стероидов на респираторную функцию, необходимы продольные когортные исследования с конкретными критериями отбора для популяции.
Половые различия в респираторной функции
Краткая аннотация
Обзор связанных с полом различий в респираторной функции и их возможных клинических последствий http: // ow.ly / 106m30jqOSW
Мужчины с Марса, женщины с Венеры. Джон Грей использовал это провокационное название для своей книги, чтобы описать фундаментальные психологические различия между полами. Многие другие контролируемые исследования и сканирование мозга демонстрируют, что мужчины и женщины отличаются физически и умственно. Цель этого мастер-класса по физиологии — проиллюстрировать, как половые различия присутствуют в респираторной функции и их возможные клинические последствия.
Анатомические различия
Дыхательные пути
В последние 4 недели беременности у плода женского пола удельное сопротивление дыхательных путей ниже, чем у мужского.С 26-й по 36-ю неделю беременности у плодов женского пола наблюдается более зрелый профиль фосфолипидов, который отражает выработку сурфактанта. После рождения новорожденные женского пола, по-видимому, характеризуются более высоким соотношением больших и малых дыхательных путей. У них, как правило, более высокая скорость потока и удельная проводимость дыхательных путей, чем у мужчин. Это приписывают роли сурфактанта в поддержании проходимости меньших дыхательных путей [1].
Для мужчин характерны более крупные носовые полости и более длинные, узкие и более высокие дно носа, чем у женщин того же размера.Такой половой диморфизм в черепе человека влияет на морфологию верхних дыхательных путей [2]. Скелетные краниальные дыхательные пути у мужчин в среднем больше, с более высокими грушевидными отверстиями и более высокими внутренними носовыми полостями и хоанами, чем у женщин [3].
Абсолютная площадь ретропалатального поперечного сечения больше у мужчин как во время бодрствования, так и во время сна, но при поправке на площадь поверхности тела различий по полу нет. Точно так же абсолютная ретропатальная податливость во время сна у мужчин выше, чем у женщин, но эта разница исчезает после поправки на окружность шеи [4].Для мужчин характерна большая окружность шеи как по абсолютной величине, так и после поправки на индекс массы тела. Окружность шеи считается суррогатным показателем объема мягких тканей глотки и распределения жира. У мужчин больше жировых отложений на уровне неба. Эти ненервно-мышечные свойства верхних дыхательных путей являются важными детерминантами ретропалатальной податливости [4].
Существуют также связанные с полом различия в глотке с точки зрения размера и сопротивления. Площадь поперечного сечения у мужчин больше, чем у женщин [5, 6].Хотя возраст и процент идеальной массы тела вносят свой вклад, самым сильным независимым фактором, влияющим на область глотки, является пол [6]. Различия также возникают динамически при изменении объема легких. Последующие изменения площади гортани больше у мужчин как по абсолютной величине, так и по величине, нормированной на размер гортани или резервный объем выдоха [6].
Мужчины также демонстрируют более сильную зависимость от объема, чем женщины. Процентное изменение площади глотки между общей емкостью легких (TLC) и остаточным объемом (RV), а также между функциональной остаточной емкостью (FRC) и RV значительно выше у мужчин, чем у женщин [5, 6].Как сопротивление глотки в сегменте верхних дыхательных путей между хоанами и надгортанником, так и надгортанное сопротивление выше у мужчин, чем у женщин [7]. Поскольку сопротивление глотки выше у мужчин, мы можем предположить, что они также имеют более низкую проходимость. Развитие коллапса глотки и обструктивного апноэ может усиливаться, что частично объясняет преобладание этого синдрома у мужчин [7].
Напротив, нет никакого влияния пола на площадь поперечного сечения голосовой щели и форму надгортанника [8, 9].Площадь ягодичного пространства зависит от объема легких и изменяется с ним. При любом заданном объеме легких нет разницы в площади голосовой щели между мужчинами и женщинами, и ее уменьшение между TLC и RV одинаково. Однако это уменьшение площади голосовой щели у женщин происходит преимущественно при малых объемах легких, тогда как у мужчин оно более однородно по всему диапазону жизненной емкости легких [8]. Закрытие глоттала у мужчин более полное, но более короткое, чем у женщин [9].
Строение гортани демонстрирует значительные половые различия во всех абсолютных измерениях.Они особенно выражены в сагиттальных диаметрах и углах щитовидной железы и лишь в меньшей степени в поперечных диаметрах. Однако относительные пропорции гораздо более постоянны и не зависят от пола [10]. Эти различия связаны с ростом. Фактически, хотя никаких различий между полами в младенчестве не наблюдается, на этапе от полового созревания до зрелости различие между самцами и самками происходит как по морфологии, так и по размеру из-за различных изгибов тела, которые формируются во время созревания [ 11].Наиболее очевидным изменением является щитовидный хрящ, образующий форму адамова яблока, который более заметен снаружи у мужчин, чем у женщин, из-за большей остроты угла [10, 11].
Наконец, площадь поперечного сечения трахеи у мужчин на 29% больше. Размеры трахеи и тела не коррелируют в зависимости от пола, и на этот сексуальный эффект не влияет тонзиллэктомия и / или аденоидэктомия в детстве [6, 12, 13]. Область трахеи хорошо коррелирует с потоками у женщин, но гораздо меньше у мужчин [13].Однако различия в размерах трахеи и основных стволовых бронхов между мужчинами и женщинами исчезают, когда измерения дыхательных путей стандартизированы по размеру легких [14].
В целом просветы как больших, так и центральных дыхательных путей у мужчин на 14–31% больше даже после сопоставления размера легких [15].
Легкое
Половые различия в росте и развитии легких начинаются в пренатальном периоде. Созревание легких происходит более успешно у плода женского пола. Между 16-й и 26-й неделями беременности начинается движение рта, отражающее дыхание плода, и считается решающим фактором развития легких [1].Другими фундаментальными регуляторами созревания легких являются половые гормоны, при этом андрогены оказывают в основном ингибирующее действие, а эстрогены стимулируют. Эстрадиол вырабатывается плацентой, а тестостерон также секретируется семенниками плода. В то время как андрогены задерживают всплеск продукции липидов сурфактанта, эстрогены положительно влияют как на продукцию сурфактанта плода, так и на альвеогенез в неонатальном и пубертатном периодах [16, 17].
Различное влияние андрогенов и эстрогенов на выработку сурфактанта может быть одной из причин, по которым недоношенные новорожденные женского пола подвергаются меньшему риску (1: 1.7) развития респираторного дистресс-синдрома, чем у мужчин [18]. Они также лучше, чем новорожденные мужского пола, реагируют на гормональные ускорители выработки сурфактантов. В результате у недоношенных мужчин с респираторным дистресс-синдромом наблюдается самая высокая заболеваемость [16].
При рождении у женщин легкие меньше, чем у мужчин, с меньшим количеством респираторных бронхиол [1]. Связанные с полом различия в росте легких сохраняются с детства до взрослого возраста. Они присутствуют и в короткий период подросткового возраста (от 11 до 13 лет), когда самки выше самцов, из-за начала пубертатного всплеска роста [1, 19, 20].
Тот факт, что у мужчин легкие больше, чем у женщин, был продемонстрирован с использованием различных подходов: стандартных морфометрических методов [21], рентгенограмм грудной клетки [22] и методов трехмерной геометрической морфометрии на компьютерной томографии [23]. Однако количество альвеол на единицу площади, количество альвеол на единицу объема площади, отдельные единицы легких и размеры альвеол не различаются у мужчин и женщин. Поскольку у мальчиков большие легкие на единицу роста, у них больше общего количества альвеол и большая площадь альвеолярной поверхности для данного возраста и роста [21].
Внутренняя эластичность паренхимы легких одинакова для мужчин и женщин, тогда как давление отдачи различается из-за различий в размере легких и максимальных силах растяжения [24, 25].
Форма легкого различается у мужчин и женщин, у первых они более пирамидальные, а у вторых — призматические [23].
Дизанапсис
Зеленый и др. . [26] показали, что существует относительно слабая связь между размером легких и дыхательных путей. Другими словами, большие легкие не обязательно связаны с большим размером дыхательных путей, чем у человека с легкими меньшего размера.Впервые они ввели термин дизанапсис (от греческого: dys , означающий неравный, и anaptixy , означающий рост), чтобы указать на непропорционально растущий паттерн между составными частями органа, который обеспечивает нормальное физиологическое функционирование всего [26 ]. Позже Мид [27] количественно оценил дизанапсис как отношение максимального потока выдоха к статическому давлению отдачи при 50% жизненной емкости легких. Первый чувствителен к размеру дыхательных путей, второй — к размеру легких.Он обнаружил, что размер легких и длина дыхательных путей не связаны [27].
Поскольку размеры дыхательных путей и легких значительно различаются у мужчин и женщин, как насчет соотношения между их размерами?
Мид [27] показал, что самки характеризуются меньшим соотношением при данном размере, чем взрослые самцы сопоставимого возраста. Таким образом, у женщин дыхательные пути меньше размера легких, чем у мужчин. Он также показал, что эти половые различия развиваются поздно в процессе роста [27].
Аналогичные результаты были получены при прямом измерении площади трахеи с использованием метода акустического отражения или рентгенограммы грудной клетки [13, 14].Возникла другая дизанаптическая модель, связанная с полом. Похоже, что у мужчин паренхиматозный дизанапсис дыхательных путей начинается в детстве и сохраняется в зрелом возрасте. Напротив, объем трахеи и легких у женщин увеличивается пропорционально в детстве, но затем дыхательные пути начинают расти быстрее, чем легкие, и у женщин наблюдается дизанапсис [13]. Совсем недавно было обнаружено, что соотношение дизанапсиса одинаково между полами [25, 28], но после коррекции жизненной емкости легких результаты были меньше у женщин [25].
Результаты дизанапсиса, таким образом, сильно зависят от методов, используемых для количественной оценки дыхательных путей и размеров легких, а также от того, были ли данные нормализованы по некоторым параметрам (рост, объем легких, давление отдачи легких и т. Д. ) [29]. Также необходимо понять, есть ли граница между физиологическими и патологическими состояниями [30], но это не является целью настоящего мастер-класса.
Грудная стенка
Важные половые различия присутствуют как в объеме, так и в конфигурации грудной клетки.У женщин размер грудной клетки непропорционально меньше, чем у мужчин [22, 31]. В частности, площадь поперечного сечения, внутренний передне-задний и боковой диаметры меньше при разных объемах легких. Грудной индекс (, т. Е. отношение переднего-заднего / бокового диаметров грудной клетки) одинаков у мужчин и женщин в RV и FRC. В TLC у женщин более округлая грудная клетка, чем у мужчин. Различная конфигурация грудной клетки у женщин также подтверждается разным соотношением между площадью поперечного сечения грудной клетки и высотой купола диафрагмы [22].
Эти результаты были получены на рентгенограммах грудной клетки [22], но более высокие размеры грудной клетки у мужчин были обнаружены и при использовании других методов.
Оптоэлектронные системы анализа движения на основе инфракрасных телекамер восстанавливают геометрию грудной клетки, используя трехмерные координаты внешних пассивных отражающих маркеров, размещенных на анатомических точках. Результаты этого метода демонстрируют, что мужская грудная клетка характеризуется не только более высоким переднезадним диаметром, но также большими периметрами, площадью поперечного сечения и объемом [32].В последнее время использование методов полу-ориентира при реконструкциях компьютерной томографии позволило более точно морфометрически количественно оценить трехмерную структуру грудной клетки. Этот метод добавляет больше деталей о связанных с полом различиях в размере грудной клетки. Грудные клетки у мужчин шире, особенно в каудальной части, тогда как грудина у женщин расположена выше [2]. Грудные клетки у мужчин также глубже, чем у женщин того же роста, и это связано с большим объемом грудной клетки у мужчин [33].
Наконец, важное различие, связанное с полом, характеризует наклон ребер: у мужчин ребра ориентированы более горизонтально, чем у женщин. Это вытекает как из количественной оценки угла, образованного нижней границей шестого ребра и вертикали на боковых снимках рентгеновских снимков грудной клетки, так и из трехмерной морфологии грудной клетки с использованием подхода полу ориентир для реконструкции компьютерной томографии [2, 22, 33, 34]. Это различие может быть следствием разной ориентации остистых отростков, которые у самок более горизонтальны, а у самцов — каудальнее.Такая большая дорсальная ориентация поперечных отростков у мужчин может переориентировать ребра, что приводит к увеличению радиального диаметра грудной клетки [35]. Торрес-Тамайо и др. . [23] предполагают, что движение ребер преимущественно «насос-ручка» у женщин и «ручка-ведро» у мужчин.
Грудная клетка выполняет двойную роль: приспосабливает объемные смещения легких и брюшной полости, особенно когда живот растянут. Следовательно, предполагается, что больший объем грудной клетки у женщин по сравнению с размером их легких хорошо подходит для компенсации увеличенного вздутия живота, вызванного беременностью.Таким образом, влияние увеличивающейся матки на функцию легких и давление в брюшной полости может быть сведено к минимуму [22, 36–38].
Вышеупомянутые гендерные различия в грудной клетке в конечном итоге также влияют на грудную стенку, как показал Ромей. и др. . [32]. В целом все размеры грудной клетки у мужчин больше, чем у женщин. У мужчин больше только переднезадний диаметр и объем живота. По этой причине различия грудной стенки можно приписать только грудной клетке.Интересно, что объем грудной клетки и брюшной полости у мужчин выше только в абсолютных величинах, тогда как они схожи с таковыми у женщин, когда выражаются в процентах от общего объема грудной стенки [32].
Диафрагма
Длина диафрагмы у самок на ~ 9% короче, чем у самцов в TLC, FRC и RV. Длина диафрагмы в зоне соприкосновения с грудной клеткой также меньше у самок. В то время как фактор куполообразной формы на боковых проекциях больше у женщин, факторы куполообразной формы на передне-задней пленке и высота купола диафрагмы ниже первого грудного позвонка одинаковы у мужчин и женщин.Коэффициент формы купола определяется как отношение длины видимых контуров к длине хорд, пересекающих конечные точки контуров на рентгенограммах грудной клетки [22].
Функциональные последствия
Анатомические различия, связанные с полом, кратко изложенные в, присутствуют на разных уровнях дыхательной системы. Связаны ли эти структурные различия с функциональными различиями, возникающими во время спокойного спонтанного дыхания и / или упражнений с точки зрения изменения объема, колебаний давления и энергии?
Таблица 1
Анатомия женской респираторной системы по сравнению с мужчинами
Дыхательные пути | Легкое | Стенка грудной клетки | Ребристая клетка | ||
Площадь поперечного сечения | ↓ | Общее количество альвеолярных отростков | ↓ | Площадь поперечного сечения ↓ | |
Площадь альвеолярной поверхности | ↓ | Переднезадний диаметр | ↓ | ||
Проходимость | ↑↓ | L1 | 9027 9039 | ||
Гортань | Число альвеолярных отростков на единицу объема | ≈ | Грудной указатель # | ≈ | |
Площадь поперечного сечения Glottis 9037↓↓ | ≈ | Пирамида | |||
Абсолютный размер | ↓ | Объем (абсолютный) | ↓ | ||
Угол щитовидного хряща | ↑% | объем грудной клетки ≈ | |||
Трахея | Наклон ребер | ↑ | |||
9037 9037 9037 | 9037 9027 ↑ ручка насоса | ||||
Крест -сечение (стандартизовано для размера легких) | ≈ | Мембрана | |||
9039 9039 | Длина в зоне прилегания | ↓ | |||
Фактор формы купола на боковой проекции | ↑ | ↑ Фактор формы на переднезаднем выступе | ≈ | ||
Высота купола | ≈ |
Легкие самцов также больше не только в абсолютном объеме, но и по объему в зависимости от вариации их объема [25, 39–41].Фактически, мужчины также имеют значительно более высокие средние значения для всех легочных переменных, как объемов, так и потоков, за исключением сопротивления, которое значительно ниже у мужчин [6, 12] . Интересно отметить, что измерения потока являются показателями функции наименьших дыхательных путей у женщин [40]. По этой причине все уравнения прогноза для нормальных значений включают пол в качестве дискриминирующего фактора.
Сокращение инспираторных мышц вызывает отрицательные колебания давления в пищеводе / плевре, что приводит к колебаниям объема грудной стенки.Грудная клетка расширяется из-за сокращения инспираторных мышц грудной клетки, в то время как брюшная полость расширяется, потому что поршневое движение диафрагмы увеличивает абдоминальное / желудочное давление [42, 43].
Во время дыхания в состоянии покоя более короткая диафрагма у женщин связана с более низким соотношением изменений давления в пищеводе и трансдиафрагмальном давлении, а также изменений давления желудочного и трансдиафрагмального давления. Давление в пищеводе, желудке или трансдиафрагме в конце выдоха одинаково для мужчин и женщин.Это предполагает больший вклад инспираторных мышц грудной клетки у женщин, чем у мужчин, без различных уровней тонической активности дыхательных мышц [22]. В 1846 году доктор Хатчинсон проследил тени разных людей «при ярком свете» на разных стадиях дыхания, чтобы изучить дыхательные движения. Он отметил, что «обычное дыхание у двух полов отличается. У мужчин это главным образом диафрагма; у женщин главным образом за ребра »[44]. Полтора века спустя анализ торакоабдоминальной кинематики позволил количественно оценить усиление активности инспираторных мышц грудной клетки у женщин.При спокойном дыхании и при жизненной емкости легких доля грудной клетки у женщин в дыхательном объеме выше, чем у мужчин. Это особенно заметно в сидячем положении и при разных наклонах, но не в положении лежа на спине [32, 45–47].
Больший наклон ребер у женщин может дать инспираторным мышцам грудной клетки лучшее механическое преимущество, поскольку они ответственны за преобладающий вклад этих мышц в колебания давления на вдохе. Ориентация ребер фактически влияет на результирующую сократительную силу межреберных мышц [48].Более опущенные ребра у женщин заставляют межреберные мышцы более эффективно поднимать ребра и производить более выраженное грудное дыхание. Таким образом, преобладающее диафрагмальное дыхание у мужчин может быть компенсацией неэффективной работы межреберных мышц из-за большего количества горизонтальных ребер. Повышенное действие диафрагмы у мужчин было связано с морфологией мужской грудной клетки (шире в каудальной части), с большим срединно-латеральным расширением нижних легких и их более пирамидальной формой [2, 23].
Еще раз, можно предположить, что больший вклад грудной клетки у женщин может быть пропедевтическим для функциональной адаптации к гормональным и анатомическим изменениям, вызванным беременностью [22, 38]. Это уже было постулировано в конце 19 века: «возможно, что это реберное дыхание является защитой от тех периодов, когда в брюшной полости находится беременная матка» [44].
Динамика и энергетика дыхания во время упражнений
Вышеупомянутые гендерные различия в структуре и функции дыхательной системы становятся критически важными во время динамических упражнений.Различия между женщинами и мужчинами влияют на развитие кровотока, регулирование объема легких, колебания давления и, как следствие, работу дыхания.
Уменьшение диаметра дыхательных путей и объема легких у женщин приводит к снижению пиковой скорости выдоха и жизненной емкости легких. Наиболее важным последствием является то, что женщины имеют меньшую петлю максимального потока – объема. Следовательно, их способность увеличивать вентиляцию во время упражнений меньше, чем у мужчин. Это может предрасполагать женщин к развитию ограничения потока выдоха (EFL).EFL возникает, когда контур потока-объема при вдохе перекрывает или превышает границу выдоха кривой максимального потока-объема. Он состоит из потока выдоха, который не может быть увеличен за счет увеличения усилия мышц выдоха, будучи максимальным при этом дыхательном объеме [49]. МакКларан и др. . [50] впервые пришли к выводу, что меньшие объемы легких и максимальная скорость потока у женщин вызывают повышенную распространенность EFL, при этом дыхательный объем и минутная вентиляция механически ограничиваются при высокой нагрузке.Это особенно заметно у женщин в хорошей физической форме на заключительном этапе упражнений [51, 52].
Регулирование объема легких во время упражнений является важным фактором, поскольку оно отражает стратегию достижения дыхательного объема и способствует работе дыхания. Обычно увеличение дыхательного объема во время упражнения является следствием увеличения объема легких в конце вдоха и уменьшения объема легких в конце выдоха (EELV) по сравнению с значениями в состоянии покоя. Снижение EELV одинаково у мужчин и женщин на протяжении большинства субмаксимальных упражнений и / или на определенном уровне минутной вентиляции [52, 53].Напротив, у здоровых женщин наблюдается относительная гиперинфляция во время тяжелых упражнений и более высокая частота вентиляции [50, 51]. Это означает, что EELV увеличивается при максимальной нагрузке. В частности, динамическая гиперинфляция возникает в начале значительного EFL. Таким образом, кажется, что рабочий объем при максимальной нагрузке зависит от наличия или отсутствия EFL [51]. Фактически, когда EFL снижается с помощью He – O 2 (79% He – 21% O 2 ) дыхательное EELV поддерживается ниже исходного уровня [50].Таким образом, присутствие EFL во время тяжелых упражнений у здоровых тренированных субъектов, по-видимому, запускает рефлекторный ответ, который заставляет EELV увеличиваться, чтобы избежать динамического сжатия дыхательных путей ниже по потоку от сегмента с ограниченным потоком [54]. Таким образом, рабочий объем легких смещается в сторону большего объема. Следовательно, дыхание происходит: 1) там, где в контуре поток – объем больше резерва выдыхаемого потока; 2) в сторону пологой части кривой давление – объем; и 3) далекой от оптимальной длины отношения длина – напряжение инспираторных мышц.
Гиперинфляция, таким образом, может вызвать утомление дыхательных мышц, поскольку заставляет инспираторные мышцы сокращаться от более короткой длины и в присутствии пониженной эластичности легких [50, 52].
Комбинация EFL и динамической гиперинфляции увеличивает работу дыхания (WOB) и стоимость кислорода при гиперпноэ. Фактически, женщины демонстрируют более высокую нагрузочную нагрузку на мышцы, чем мужчины, при различных видах вентиляции во время прогрессивных упражнений. Это даже становится вдвое больше, чем у мужчин, когда вентиляция превышает 90 л⋅мин −1 [51, 55].Тем не менее, не возникает разницы между полами, когда WOB сравнивается с разными процентами максимального потребления кислорода ( V ′ O 2 max ), хотя у женщин минутная вентиляция легких на ~ 25% ниже, чем у их коллег-мужчин. V ′ O 2 max распределяется между всеми скелетными мышцами, его взаимосвязь с выполняемой работой является линейной. Dominelli et al. [56] продемонстрировал, что это также верно для дыхательных мышц, которые морфологически и функционально являются скелетными мышцами.Они вычислили потребление кислорода дыхательными мышцами ( V ′ O 2 RM ) в широком диапазоне минутной вентиляции, показав, что большее WOB у женщин линейно связано с более высоким V ′ O. 2 RM с меньшей эффективностью, чем мужчины, при субмаксимальной и максимальной интенсивности упражнений. На самом деле женщины характеризуются более высоким V ′ O 2 RM для данной нагрузки и вентиляции, при этом V ′ O 2 RM представляет значительно большую долю всей массы тела. Потребление кислорода телом у женщин (∼13.8%), чем у мужчин (∼9,4%) [56]. Можно предположить, что пропорционально большая доля кровотока соответствует увеличению V ′ O 2 RM у женщин. Это, возможно, приведет к серьезной конкуренции за кровоток между дыхательными и работающими мышцами, особенно во время тяжелых упражнений [15, 50].
В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что физиологические затраты на перемещение определенного количества воздуха в легкие и из легких выше у женщин из-за более высокой стоимости кислорода для дыхания [15, 51, 52].Более высокая стоимость кислорода для дыхания у женщин означает, что большая часть общего потребления кислорода и сердечного выброса направляется на дыхательные мышцы, что влияет на выполнение упражнений [57].
Использование диаграммы Кэмпбелла позволяет различать две составляющие нагрузки на долото: упругую и резистивную работу. Первая — это работа, необходимая для преодоления эластичности тканей легких и грудной стенки, вторая — работа, необходимая для преодоления сопротивления воздушного потока. В то время как первое сходно между полами, второе значительно выше у женщин [15, 25, 51, 52, 58].Подобная эластичная работа подтверждает открытие, что нет никакого взаимодействия полов во внутренней вязкоупругой ткани и статическом давлении отдачи [24, 25], в то время как большая инспираторная резистивная работа согласуется с меньшим размером дыхательных путей. Это можно объяснить, рассматривая принципы воздушного потока. Сопротивление воздушного потока обратно пропорционально радиусу в четвертой степени. Более крупные дыхательные пути являются основным местом сопротивления (~ 80%), в то время как более мелкие дыхательные пути вносят вклад <20%. Следовательно, анатомическая половая разница в размере дыхательных путей делает женщин склонными к большему сопротивлению и более турбулентному потоку при пиковых нагрузках, когда и поток, и вентиляция высоки.Динамическая гиперинфляция во время тяжелых упражнений сдвигает петлю на диаграмме Кэмпбелла вверх, тем самым увеличивая упругую работу.
Наконец, меньшая жизненная емкость женщин подразумевает меньший максимальный дыхательный объем, который должен быть достигнут во время упражнений, компенсируемый более высокой частотой дыхания для адекватной вентиляции легких. Это увеличило бы вентиляцию мертвого пространства, что привело бы к уменьшению альвеолярной вентиляции при заданной скорости вентиляции. Основными последствиями такой альвеолярной гиповентиляции являются снижение артериального давления кислорода и повышение артериального углекислого газа [50].Следовательно, женщины более уязвимы к гипоксемии во время физических упражнений. Многие активные здоровые молодые женщины испытывают выраженную вызванную физическими упражнениями артериальную гипоксемию (EIAH) при более низком уровне V ′ O 2 max , чем у их сверстников-мужчин [59–61]. Наличие EFL, , т.е. механических вентиляционных ограничений, непосредственно ведет к EIAH, поскольку также предотвращает адекватную компенсаторную альвеолярную гипервентиляцию. Снижение механических ограничений вентиляции с помощью Heliox inspiration частично обращает вспять EIAH у тех субъектов, у которых развивается EFL.Причина EIAH, конечно, многофакторна. Одним из факторов может быть неадекватная структура / функция легких у женщин, которая способствует ограничению максимального транспорта и использования кислорода во время максимальной нагрузки [59, 60].
Клинические последствия
Дизанапсис или, в более общем смысле, половые и / или пространственные различия в дыхательной системе — это не просто увлекательное анатомическое и / или физиологическое любопытство; они также имеют клиническое значение или могут влиять на патогенез заболеваний и физических упражнений.Коэффициент дизанапсиса per se , например, является хорошим предиктором EFL при максимальной нагрузке [28].
Влияние половых гормонов, менструального цикла и заболеваний
Известно, что на дыхательную функцию влияют различные фазы менструального цикла, а также общие гормональные и метаболические состояния.
Раннее менархе, по-видимому, связано с ухудшением общего состояния здоровья в более позднем возрасте с точки зрения более высокого риска астмы, снижения функции легких, сердечно-сосудистых заболеваний и других факторов.Менструальный цикл влияет на многие заболевания, такие как мигрень, эпилепсия, биполярное расстройство и ревматоидный артрит [62]. Респираторные симптомы (, т. Е. хрипы, одышка и кашель) значительно различаются в зависимости от гормональных изменений, вызванных менструальным циклом. Они имеют тенденцию ухудшаться во время средне-лютеиновой и среднефолликулярной фаз менструального цикла (между 10 и 22 днями цикла) [63]. Также сообщается о колебаниях астматических симптомов во время менструального цикла, возможно, из-за гормонального воздействия на дыхательные пути.Нет последовательных результатов о влиянии пероральных противозачаточных таблеток на респираторную функцию, в то время как нерегулярные менструации и синдром поликистозных яичников связаны с более высоким риском астмы и более низкой форсированной жизненной емкостью (ФЖЕЛ). Взаимосвязь между менопаузой и здоровьем легких еще предстоит понять. Ясно одно: курение сокращает возраст наступления менопаузы [62].
Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что половые гормоны могут либо вносить вклад в патогенез заболевания, либо выступать в качестве защитных факторов.Мы уже показали, что они регулируют развитие легких и дыхательных путей плода. Предполагается, что половые гормоны вносят свой вклад в половые различия в неблагоприятных последствиях дородового курения на функцию легких, обнаруживаемых в раннем взрослом возрасте. Функция легких молодых людей мужского пола, подвергшихся курению в утробе матери , страдает более неблагоприятно, чем женщины. Объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ 1 ), по сути, значительно снижен у мужчин по сравнению с женщинами. Возможно, что половые гормоны модулируют другой путь роста легких в ответ на курение in utero [64].Таким образом, кажется, что на раннем этапе жизни присутствует различная предрасположенность к воспалительному процессу, обусловленная полом. Другая корреляция между воспалительной реакцией и снижением функции легких также присутствует в зрелом возрасте. Более сильная обратная связь между С-реактивным белком, чувствительным маркером системного воспаления, и снижением ФЖЕЛ и ОФВ на 1 характерна для мужчин. Это предполагает различие полов в механизме поражения легких, но его природа неясна [65].
Половые различия с точки зрения ретропальной коллапсируемости могут способствовать распространенности нарушений дыхания во сне у мужчин. Если дыхательные пути в высшей степени совместимы, они с большей вероятностью разрушатся; следовательно, повышая предрасположенность мужчин к синдрому обструктивного апноэ во сне (СОАС). Появляется все больше данных о влиянии тестостерона на нарушение дыхания во сне [4]. Однако половые различия в ОАС сокращаются с возрастом. Фактически, после менопаузы у женщин чаще наблюдается нарушение дыхания во сне.Предполагается, что половые гормоны оказывают защитное действие как на дыхательные пути, так и на дыхательную активность. Прогестерон, уровень которого снижается после менопаузы, повышает тонус мышц верхних дыхательных путей и стимулирует дыхание за счет усиления реакции хеморецепторов на гипоксию и гиперкапнию. Еще одним фактором, способствующим увеличению ОАС после менопаузы, является различное распределение жира в организме, который увеличивается и с большей вероятностью будет сконцентрирован в верхней части туловища. Беременность сама по себе увеличивает заболеваемость (8.1%) ОАС из-за увеличения окружности шеи, уменьшения проходимости носа и отека глотки. В результате храп считается важным фактором риска гипертонии, вызванной беременностью [66].
Маленькие дыхательные пути по-разному поражаются у мужчин и женщин, страдающих астмой. Первые демонстрируют более выраженный захват воздуха, вызванный метахолином, тогда как вторые имеют значительно более высокие фракции выдыхаемого оксида азота из бронхов. Таким образом, мужчины демонстрируют большую степень разрушения мелких дыхательных путей, в то время как воспаление дыхательных путей характерно для женщин [67].Среди населения в целом астма чаще встречается у женщин, но заболеваемость меняется с возрастом. В детстве астма чаще встречается среди мальчиков, но после этого заболеваемость меняется на противоположную, и она становится преимущественно женской до шестого десятилетия, когда не наблюдается значительных половых различий в частоте возникновения астмы. Влияние половых гормонов подтверждается также тем фактом, что 20% женщин с астмой страдают обострением во время беременности и до 40% женщин с астмой сообщают о предменструальном ухудшении состояния [62, 68–70].
Подобно астме и аллергическому риниту, а также атопии, у мальчиков до полового созревания преобладает тенденция проявлять повышенную реактивность к определенным аллергенам. После полового созревания данные немного различаются, но с возрастом они уменьшаются как для мужчин, так и для женщин [70].
В диагнозе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) присутствует предвзятость по признаку пола, при этом эмфизема чаще встречается у мужчин, тогда как у женщин наблюдается более реактивная реакция дыхательных путей и более выраженное сужение дыхательных путей. В то время как уровень мужской смертности от ХОБЛ в США снизился, среди женщин не произошло никаких изменений.Женщины чаще подвергаются воздействию вторичного дыма и дыма из окружающей среды. У них ХОБЛ развивается раньше, после небольшого количества курящих в течение года, и у них более быстрое снижение функции легких, чем у мужчин. Похоже, что в протеомном анализе бронхоальвеолярного лаважа есть различия, связанные с полом. Более того, некурящие или никогда не курившие женщины (за исключением дефицита α 1 -антитрипсина) также более склонны к развитию ХОБЛ. Долгосрочная кислородная терапия дает лучший результат у женщин. У них также есть 2.После отказа от курения функция легких улучшается в 5 раз. Интересно отметить, что, хотя младенцы женского пола менее подвержены курению со стороны матери, во взрослом возрасте она становится выше. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, оказывают ли половые гормоны защитный или пагубный эффект при ХОБЛ [69, 70].
Уровень смертности от рака легких среди женщин растет, но не среди мужчин. Ежегодно число женщин, умирающих от рака легких, превышает число женщин, умирающих от рака груди, матки и яичников вместе взятых.Среди некурящих женщин также в три раза чаще диагностируют рак легких, что предполагает наличие гормонального фона. У женщин более позитивный прогностический фактор с точки зрения хирургического и химиотерапевтического ответа и лучшая 5-летняя выживаемость, чем у мужчин. Вопрос о том, могут ли эти различия быть отнесены к биологическим, социальным, поведенческим и / или экологическим факторам, все еще исследуется. Гистологические типы рака легких различаются по половому признаку: у мужчин чаще всего развивается плоскоклеточная карцинома, а у женщин в основном диагностируется аденокарцинома.Необходимы дополнительные исследования для изучения роли рецепторов гормонов в патологии легких [68].
Легочный фиброз чаще встречается у мужчин, чем у женщин. Заболеваемость колеблется от 1,4: 1 до 2,1: 1 (самцы: самки). До 2003 года уровень смертности был выше у мужчин, но теперь он растет и у женщин. Нет данных о половых различиях при фиброзе легких у людей, а исследования на животных не дали четкого объяснения [69, 70].
Легочная гипертензия преобладает у женщин во всех ее типах (идиопатическая, семейная гипертензия, легочная артериальная гипертензия и портопульмональная гипертензия) с частотой от 2: 1 до 4: 1 (женщины: мужчины).В среднем его первое проявление приходится на третье десятилетие жизни у женщин и на 10 лет позже у мужчин. Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на роли половых стероидов, чтобы понять, делает ли эстроген более восприимчивыми к женщинам и / или оказывает ли их защитный эффект на мужчин [70].
Основные особенности женской дыхательной системы представлены в.
Принципиальная схема, обобщающая основные характеристики женской дыхательной системы по сравнению с мужской. C AW : соответствие дыхательных путей; C L : эластичность легких; R AW : сопротивление дыхательных путей; RCM: дыхательные мышцы грудной клетки; ЖЕЛ: жизненная емкость легких; WOB EL : упругий компонент работы дыхания; WOB RES : резистивная составляющая работы дыхания.↑: прирост по сравнению с мужчинами; ↓: снижение по сравнению с мужчинами; ≈: никаких изменений между полами. # : до менопаузы.
Резюме
Мужчины из Бробдингнага, женщины из Лилипутии (перефразируя Путешествие Гулливера ). Это кажется очевидным завершением мастер-класса. Дыхательные пути меньшего диаметра, объем легких, максимальный поток выдоха и поверхность диффузии характеризуют женщин по сравнению с мужчинами, и некоторые из этих анатомических различий, по-видимому, имеют важное значение для беременности.По личному мнению авторов, размер больше, чем пол, является основным движущим фактором вышеупомянутых функциональных последствий. Часто половые различия можно объяснить масштабом, поскольку женщины обычно меньше мужчин. «Особые» женщины в некоторых исследованиях, , то есть женщин, которые были выше и похожи по размеру на мужчин, подтверждают нашу гипотезу, поскольку они в основном вели себя как их коллеги-мужчины. Кроме того, размеры выборки исследований очень малы, и они рассматривают только определенную часть населения в зависимости от возраста, индекса массы тела, физической подготовки и т. Д. .По этой причине существуют расхождения между различными результатами, и модели на животных не всегда являются решением, поскольку иногда они противоречат клиническим данным, полученным на людях. Чтобы понять реальное влияние секса и / или половых стероидов на респираторную функцию, необходимы продольные когортные исследования с конкретными критериями отбора для популяции.
Почему у женщин одышка сильнее, чем у мужчин во время тренировок — ScienceDaily
Причина, по которой женщинам труднее дышать, чем мужчинам во время упражнений, связана с большей электрической активацией их дыхательных мышц, показывает новое исследование, опубликованное в журнале Экспериментальная физиология .
Хорошо известно, что женщины испытывают более выраженную одышку во время физических нагрузок, от подъема по лестнице до бега на длинные дистанции, чем мужчины того же возраста. Это верно для здоровых молодых и пожилых людей, а также для пациентов с хроническими заболеваниями сердца и легких. Это исследование впервые объясняет, почему это происходит.
Доктор Деннис Дженсен, который руководил исследованием в Университете Макгилла, Канада, говорит:
«Наше исследование однозначно показало, что половые различия в одышке, связанной с физической активностью, можно объяснить осознанием большей электрической активации дыхательных мышц, в частности диафрагмы, необходимой для достижения любой заданной вентиляции во время упражнений у здоровых молодых женщин по сравнению с мужчинами. .Наши результаты показали, что у женщин во время упражнений требуется большая электрическая активация дыхательных мышц, чтобы компенсировать их биологически меньшие легкие, дыхательные пути и дыхательные мышцы ».
Эта информация может быть использована исследователями и медицинскими работниками для определения новых методов лечения для облегчения симптомов одышки и повышения переносимости физических упражнений для таких групп, как пожилые люди и пациенты с хроническими заболеваниями сердца и легких.
Доктор Дженсен объясняет, как проводилось исследование:
«50 здоровых некурящих мужчин и женщин в возрасте 20-40 лет прошли тест на максимальную физическую нагрузку на велотренажере.Во время упражнений мы контролировали сердечно-сосудистую, метаболическую и вентиляционную реакцию участников на упражнения с помощью компьютеризированного оборудования. Через регулярные промежутки времени во время упражнения участники оценивали интенсивность своей одышки по 10-балльной шкале. Используя многопарный электродный катетер, помещенный в пищевод участников, мы также записали электромиограмму диафрагмы (показатель стремления к дыханию, который, предположительно, исходит из центральной нервной системы) на протяжении всей тренировки.Затем эти измерения были проанализированы и сопоставлены между мужчинами и женщинами ».
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы распространить результаты на другие группы мужчин и женщин, например, с избыточным весом или ожирением.
История Источник:
Материалы предоставлены Wiley . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
17 различных типов неприятного запаха изо рта и их причины — Health News, Firstpost
Неприятный запах изо рта иногда может быть сигналом для целого ряда заболеваний, от диабета до сифилиса, которые не имеют ничего общего с ротовой полостью.
Наше дыхание может быть признаком нашего здоровья. Примерно в 92% случаев причины неприятного запаха изо рта, клинически называемого галитозом, можно отнести к рту. В оставшихся 8% случаев неприятный запах изо рта может быть сигналом для целого ряда заболеваний, от диабета до сифилиса, которые не имеют ничего общего с ротовой полостью. Вот краткий список источников неприятного запаха изо рта и их запаха.
1. Фруктовое дыхание: У людей с сахарным диабетом может пахнуть ацетоном изо рта.Сахарный диабет — это хроническое заболевание, при котором повышается уровень сахара в крови (гипергликемия) либо потому, что поджелудочная железа не может вырабатывать гормон инсулина, либо потому, что организм не может правильно использовать инсулин. А когда организм не может использовать глюкозу для получения энергии, он расщепляет жиры. Одним из побочных продуктов жирового обмена являются кетоны, которые придают сладковатый запах изо рта.
Репрезентативное изображение. Источник изображения: Getty Images.
2. Зловонное, вонючее дыхание: Сифилис — инфекция, передающаяся половым путем, вызываемая бактериями Treponema pallidum — может вызвать у пациента неприятный запах изо рта.Заболевание начинается с безболезненной язвы на гениталиях, прямой кишке или во рту. Если его не лечить, он может повлиять на сердце, мозг и другие органы и даже стать опасным для жизни.
3. «Дыхание мертвого человека»: Печеночная недостаточность или печеночная недостаточность — это опасная для жизни ситуация, при которой печень не может выводить билирубин (отходы печени), фильтровать кровь или выполнять какие-либо свои функции. Технически запах изо рта человека с печеночной недостаточностью называется «fetor hepaticus», что переводится как дыхание мертвого человека.
4. Кислый или кислый запах изо рта: После рта наиболее частыми причинами неприятного запаха изо рта являются проблемы с желудком и кишечником. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь или ГЭРБ — это состояние, при котором мышца сфинктера в нижнем конце пищевода (пищевод) не может закрыться. В результате желудочная кислота может поступать обратно в пищевод. Да, это так же неудобно, как звучит, и может вызвать кислый запах изо рта пациента.
5. Рыбный запах: Триметиламинурия, также известная как синдром запаха рыбы или синдром неприятного запаха рыбы, является редким нарушением обмена веществ.Пациенты с этим заболеванием не могут вырабатывать фермент, называемый флавинсодержащей монооксигеназой 3 (FMO3), который расщепляет азотсодержащие соединения из рациона, включая триметиламин. Результат: дыхание с запахом рыбы.
6. Пахнет аммиаком или мочой: Почечная недостаточность — это опасное для жизни состояние, при котором почки больше не могут фильтровать кровь — наши почки поглощают воду и глюкозу, прежде чем удалить продукты пищеварения. У людей с почечной недостаточностью изо рта может пахнуть мочой.
7. Жженый сахар изо рта: Заболевание мочи, вызванное кленовым сиропом, в основном встречается у новорожденных — организм пациента не может перерабатывать определенные строительные блоки белка (аминокислоты). Из-за этого их моча пахнет сладко, а изо рта пахнет жженым сахаром. Если не лечить, это заболевание может быть смертельным.
8. Сладкий и затхлый: Гомоцистинурия, генетическое заболевание, при котором организм не может перерабатывать аминокислоту метионин, может вызывать сладкий и затхлый запах изо рта.
Гомоцистинурия обычно поражает младенцев и может привести к летальному исходу, если ее не лечить.
9. Запах потных ног: Изовалериановая ацидемия — это генетическое заболевание, при котором перестает работать фермент, ответственный за расщепление аминокислоты лейцина, что приводит к накоплению изовалериановой кислоты в крови. Это состояние может быть токсичным и приводить к повреждению мозга и нервной системы. А также изо рта пациента может пахнуть потными ногами.
10. Запах тухлого мяса: Бронхоэктазия — это состояние, при котором дыхательные пути легких расширяются, что приводит к скоплению избыточной слизи.Возникающая в результате инфекция в легких может вызывать запах тухлого мяса изо рта.
11. Запах разложения и гниения: Абсцесс легкого — микробная инфекция, которая может вызвать гибель (некроз) легочной ткани и накопление некротических остатков в глубоких полостях (более 2 см) — может быть причиной болезни пациента. запах изо рта гнилостный.
12. Пахнет старой кровью: Любое заболевание или расстройство, связанное с кровью — например, нарушение свертываемости крови, нарушение свертываемости крови и нарушение эритроцитов — может вызвать запах изо рта пациента кровью или только что образовавшейся хирургической раной. выздоровление.
13. Разлагающийся запах раны: Цирроз печени — это хроническое заболевание печени, при котором в печени образуется рубцовая ткань, что в конечном итоге может привести к печеночной недостаточности. У людей с этим заболеванием может появиться запах гнойной раны изо рта.
14. Также пахнет аммиаком: Азотемия — это биохимическая аномалия, при которой наблюдается избыток азотистых продуктов, креатинина в крови и других вторичных продуктов жизнедеятельности в организме. Он может нанести вред почкам и вызвать запах аммиака изо рта.
15. Больше запаха мертвых: Гранулематоз Вегенера — аутоиммунное заболевание, которое вызывает воспаление дыхательных путей, почек и мелких сосудов тела. У людей с этим заболеванием может быть дыхание с запахом некротического гниения или смерти и гниения.
16. Запах какашек: Непроходимость кишечника может вызывать неприятный запах изо рта.
17. Пахнет вареной капустой: Дефицит метионин-аденозилтрансферазы, редкое генетическое заболевание, при котором организм не может должным образом перерабатывать метионин, может привести к умственной отсталости у некоторых пациентов.Однако обычно у пациентов не проявляются симптомы, кроме запаха вареной капусты изо рта.