鼻塞,我们每个人都深恶痛绝。
尤其是在躺上床,犹如被塑料袋套头,不能呼吸,辗转反侧,夜不能寐。
不过“身经百战”的你,应该也注意到了这么个问题。
那就是,感冒鼻塞,通常只会有一边鼻孔堵得很死。
我们可以明显地感受到,另一边鼻孔呼吸的气流量更高。
而且,这种不对称鼻塞还会转换,这边堵完那边堵。
说出来你可能不信,就算不是鼻塞,绝大数人类鼻孔本来就是一侧“通”,一侧相对“不通”的。
反正,你的两个鼻孔很难做到平起平坐,永远只是“一个鼻孔通气”。
不信我们现在就来做个小试验。
随意伸出一根手指,捏住其中一侧的鼻孔。
嘴巴闭上,然后尝试着只用剩下的另一侧鼻孔呼吸。
完成了吗?现在换成捏住另一侧的鼻孔,换个鼻孔呼吸。
这时只需要对比一下,你就会发现总有一边的气流量大,一边的气流量小。
如果手边有小镜子就能看得更明显了。
对着镜子呼气,哪边水汽多些哪边的鼻孔就更通畅些。
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而这种现象,也被称为“鼻周期”(Nasal cycle),与鼻腔的阻力大小有关。
鼻腔的功能之一,就是形成呼吸时的气道阻力,没有气道阻力我们也难以维持正常的呼吸。
这个可以参考“空鼻症”,其成因就是手术过度切除了鼻甲,导致了一系列难以医治的并发症。
鼻塞、鼻腔干燥、呼吸困难,吸进来的空气宛如刀子,刀刀入肉。
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空鼻症患者孙素林,需要塞着湿棉花才能勉强入睡
一般而言,人类两个鼻腔的总阻力是不变的,约为双侧鼻腔阻力之和。
但是,单侧鼻腔的阻力却是不同的,并且还会呈现出规律交替的现象。
当一侧鼻腔的阻力变小时,这边的鼻孔就会比另一边更通气些,反之亦然。
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不充血与充血状态
而这种“鼻周期”的物理形成机制,则与鼻甲粘膜下丰富的海绵体血管组织有关。
是的,你没猜错,就与你想象中的那种负责勃起的组织类似。
大约在150年以前,Kolliker和Kohlrauch等人就首次描述了鼻腔内这种海绵体组织了。
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正常的鼻子里有上、中、下三个鼻甲,其中下鼻甲参与构成了鼻腔中最狭窄和柔软的通道
鼻甲(主要为下鼻甲)的勃起组织充血时会膨胀变大,反之则会收缩。
这就像鼻腔中的一扇自动门,通过交替地膨胀与收缩,控制着鼻孔的堵塞与通畅。
日常生活我们主要以一个鼻孔呼吸为主,另一个会稍微关闭一点,仅作为辅助。
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半个小时内鼻甲的变化
而鼻甲的充血与否,则由植物性神经系统调节控制,是人类意识无法控制的一类生理活动。
该系统同时还参与调控了许多无意识的身体机能,如心率、消化等。
一般情况下,一个鼻周期大约为2h~7h。
所以说,一天之内能发生好几个鼻周期。
每隔几小时植物性神经系统,就会命令两只鼻孔互换角色。
这样堵塞的一侧变通畅,通畅的一侧变堵塞,两鼻孔交替着进入“工作状态”。
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CT扫描下显示的鼻周期证据,左侧鼻甲充血肿胀,而右侧则畅通无阻
这与病理性的鼻塞是不同的。
所以我们在日常生活中,并不能感知到这种鼻周期的存在。
只有在鼻子犯鼻炎、流涕、鼻塞等情况下,鼻周期才会变得令人难以忍受。
明显地感受到鼻孔一通一睹,痛不欲生。
当然,严重的情况下,两个鼻孔感觉都堵堵的也会发生。
那么问题来了,这个鼻周期究竟有什么用,两个鼻孔一起通气不是更舒爽吗?
确实,一个大鼻孔比两个小鼻孔的换气效率要高得多。
一般哺乳动物,包括人在内都有两个鼻孔,鲸类中的须鲸也是两个鼻孔的。
唯独海豚等齿鲸类,只有一个鼻孔。
这单只鼻孔也叫做气孔,只专门用来换气,嗅觉已完全丧失。
它们呼气动作在水下进行,浮水后进行呼气动作,再次潜水时鼻孔会紧闭,以避免海水渗入肺部。
而为了适应水流,它们的鼻孔也向头顶移动。
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不过,我们人类两个鼻孔的作用,可不止那么单一。
我们都知道,鼻腔的作用首先是温暖、湿润、过滤空气。
一个正常人的两个鼻孔每天就要过滤10000升的空气,可谓任重而道远。
如果鼻孔一直处于高强度的呼吸状态,鼻腔黏膜很容易就会变得干燥,流鼻血造成感染等。
但是,让两个鼻孔“错峰上班”,就可以避免这些麻烦。
一个鼻孔在大量过滤空气时,另一鼻孔则在养精蓄锐,储备黏液,让鼻腔内的鼻黏膜有了适当的恢复时机。
这样就能保证我们吸入的空气,一直是温暖、湿润、干净的。
而另一个说法,则是与睡眠中的翻身动作有关。
当我们侧身躺下时,哪侧在下方哪侧的鼻孔就更容易充血肥大。
而鼻腔阻力的上升,则会使人产生轻度的鼻塞症状。所以说换着边睡,对缓解鼻塞症状还是有一定效果的。
鼻周期的出现,则可以让我们在熟睡时,不自觉地反复翻身,有利于消除疲劳。
即便在睡梦中没能注意到这些细节,但我们依然会整个夜晚“辗转反侧”。
我们知道,正是双眼看到的景象略有不同,我们才有了立体视觉。
同样的,长着两只耳朵也让我们听到了“立体环绕”的音效。
但是你可能有所不知,就连气味也能靠两个鼻孔的协同合作,变得更“立体”。
与海洋哺乳类动物不同,鼻子也是我们的嗅觉器官。
我们能闻到气味,全靠鼻腔上方的嗅黏膜。
它是覆盖在嗅上皮表面的一层黏膜,气味分子只有被吸附在黏膜上,才能跟嗅上皮的嗅觉受体细胞结合。
只有这样,我们的大脑才会接收到各种味觉信息,从而闻到各种各样的气味。
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而气味分子,也有不同的类型。
不过这里要说的不是臭和香,而是指气味分子有着不同的吸附率,有的吸附得快,有的吸附得慢。
对于那些吸附率低的气味分子来说,只有空气流速慢,它们才有足够的时间被嗅黏膜充分吸附。
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而那些吸附率高的气味分子则相反。
如果气流速度太慢,它们就会密集地被吸附于嗅黏膜的一小块区域。
这样只会有一小部分的嗅上皮细胞参与反应,引起的神经活动较小。
只有当空气快速流过时,这些气味分子才能接触到更大表面积的嗅上皮,以产生强列的神经信号。
所以说,平时想要用鼻子闻一个气味时,一个劲儿地瞎吸还不一定效果好。
我们鼻孔的疏通与堵塞,会影响到对气味分子的捕捉。
即便是同一种气味分子,一个鼻孔的空气流速快慢与否,都会改变它的味道。
1999年,斯坦福大学的诺姆·索贝尔(Noam Sobel)等人就用实验证明了这一点。
他们首先把两种气味分子按1:1的比例混合。
这两种气味分子,还是挺好区分的。
一种是高吸附率的L-香芹酮,也就是留兰香,常添加于口香糖;
而另一种则是低吸附率的辛烷,也就是我们常说的汽油味。
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实验时,志愿者只用单侧鼻孔吸气,每一侧鼻孔都会进行10次测试。
在测试过程中,鼻孔的气流速度也会被纪录下来。
不出所料,当实验对象用疏通的鼻孔去闻混合气体时,L-香芹酮的味道会浓些。
但若是实验对象换成比较堵塞的鼻孔去闻时,则辛烷的味道会变得更浓一些。
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绿色低气流速鼻孔,红色是高气流素鼻孔
换言之,高吸收率的气味分子,能更好地被气流速度快的鼻孔感知;
而低吸收率的气味分子,则能更好地被气流速度慢的鼻孔感知。
有了这两个呈周期性一开一闭的鼻孔,我们就能确保不错过哪一种流速的气味。
除了视觉、听觉以外,气味也能变得“立体了起来,两个鼻孔的重要性不言而喻。
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所以,下次鼻塞时就不要责怪自己的鼻子不争气了,或许正是它们太争气了。
不然你以为伏地魔为什么会不快乐?
*参考资料
Nasal cycle.Wikipedia
Hasegawa M, Kern EB.The human nasal cycle.Mayo Clin Proc.1977
David E White.Model demonstrates functional purpose of the nasal cycle.BioMedical Engineering OnLine.2015
Noam Sobel.The world smells different to each nostril.nature.1999