Kontekst zespołu pustego nosa (ENS)
U osób z zespołem pustego nosa (ENS) odczuwanie przepływu powietrza jest często osłabione lub zmienione, głównie z powodu utraty naprężenia ścinającego przy ścianie (WSS) — siły mechanicznej wywieranej przez powietrze przepływające wzdłuż ścian nosa, wyczuwanej przez receptory w błonie śluzowej. Naprężenie to zależy nie tylko od natężenia przepływu powietrza, lecz także od geometrii jamy nosowej.
Przepływ powietrza zmniejsza się w nocy
Podczas snu natężenie przepływu w naturalny sposób się zmniejsza. O ile osoba odpoczywająca w ciągu dnia zazwyczaj oddycha z przepływem od 8 do 15 l/min, podczas głębokiego snu przepływ powietrza może spaść nawet do 4–6 l/min. Prowadzi to do zmniejszenia prędkości przepływu powietrza przez przewody nosowe.
Mniejszy przepływ = mniejsze naprężenie ścinające
Naprężenie ścinające przy ścianie jest bezpośrednio związane z prędkością przepływu powietrza stykającego się z błoną śluzową nosa. Gdy przepływ spada, tak jak dzieje się to w nocy, powietrze zwalnia, co prowadzi do drastycznego spadku WSS, a tym samym stymulacji czuciowej.
| 15 l/min | 6 l/min | Procentowa redukcja | |
| Spadek ciśnienia (Pa) | 6 | 1.5 | 75 |
| Średnie WSS (Pa) | 2,43E-03 | 7,09E-04 | 71 |
Przeprowadziłem dwie symulacje CFD własnej jamy nosowej: jedną przy przepływie 15 l/min, a drugą przy 6 l/min. Wyniki pokazują 75-procentową redukcję spadku ciśnienia (oporu nosa) oraz 71-procentowy spadek WSS.
Po lewej: WSS przy przepływie 15 l/min (w ciągu dnia), po prawej: 6 l/min (w nocy). Wyraźnie widać, że wartości WSS po prawej stronie są znacznie niższe, co odzwierciedla zmniejszony przepływ powietrza podczas snu.
Geometria, która powinna się dostosowywać… ale już nie może
Zwykle małżowiny nosowe aktywnie dostosowują się do zmieniającego się natężenia przepływu: pęcznieją lub zmniejszają się (w wyniku rozszerzenia lub zwężenia naczyń krwionośnych), aby regulować pole przekroju, przez które przepływa powietrze. Gdy przepływ powietrza się zmniejsza, małżowiny mogą pęcznieć, zwiększając opór i pomagając utrzymać prędkość przepływu powietrza, a tym samym WSS.
Jednak w przypadku ENS część małżowin nosowych lub wszystkie z nich zostały usunięte chirurgicznie. Ta zdolność adaptacji zostaje utracona. Przekrój nosa pozostaje niezmienny i często jest zbyt szeroki dla niskiego przepływu powietrza podczas oddychania w nocy. W rezultacie przepływ powietrza zwalnia, staje się mniej turbulentny i nie pobudza błony śluzowej. Nasila to paradoksalne uczucie niedrożności nosa i suchości.
Projektowanie z myślą o przepływie nocnym: nowe podejście
W tym kontekście warto rozważyć dostosowanie objętości nosa nie tylko do powszechnie stosowanego dziennego przepływu 15 l/min (wykorzystywanego w symulacjach CFD), lecz także do bardziej realistycznego nocnego przepływu wynoszącego 4–6 l/min. Pomogłoby to określić taki przekrój nosa, który zapewnia wystarczające WSS podczas snu, gdy objawy często są najbardziej nasilone.
W praktyce implanty lub protezy nosa mogłyby być projektowane z myślą o nocnym przepływie powietrza.
- W przypadku stałych implantów dostosowanie ich objętości do oddychania w nocy mogłoby poprawić odczuwanie przepływu powietrza nocą, ale może powodować niedrożność w ciągu dnia, gdy zapotrzebowanie na powietrze wzrasta. Należy znaleźć kompromis w zakresie rozmiaru implantu i zmniejszenia przekroju nosa, tak aby oddychanie pozostawało komfortowe zarówno w dzień, jak i w nocy.
- W przypadku usuwalnych protez rozwiązanie jest prostsze: w nocy stosować protezę o większej objętości niż w ciągu dnia, dostosowaną do niższego nocnego przepływu powietrza.