Механизм развития баротравмы уха: почему возникает боль от перепада давления

Механизм развития баротравмы уха основан на неспособности организма быстро выровнять давление в полости среднего уха с давлением окружающей среды. Это состояние, знакомое многим по полетам на самолете или занятиям дайвингом, представляет собой физическое повреждение тканей уха из-за резкого перепада барометрического давления. В основе этого процесса лежит работа особого анатомического канала — евстахиевой трубы, которая соединяет среднее ухо с носоглоткой. Когда эта труба не может адекватно выполнять свою функцию, возникает дисбаланс, который и приводит к боли, заложенности и другим неприятным симптомам.

Анатомия уха: ключевые структуры для понимания баротравмы

Чтобы понять, почему возникает баротравма, необходимо разобраться в строении уха. Ухо состоит из трех основных отделов: наружного, среднего и внутреннего. Для механизма баротравмы центральную роль играет среднее ухо — небольшая, заполненная воздухом полость, расположенная сразу за барабанной перепонкой.

Ключевые элементы, участвующие в этом процессе:

• Барабанная перепонка. Это тонкая мембрана, которая отделяет наружный слуховой проход от полости среднего уха. Ее основная функция — передавать звуковые колебания, но она также очень чувствительна к изменениям давления.
• Среднее ухо. Представляет собой замкнутую воздушную камеру, в которой находятся слуховые косточки. Давление воздуха внутри этой камеры должно быть равно давлению снаружи для нормальной работы слухового аппарата.
• Евстахиева труба (слуховая труба). Это небольшой канал, соединяющий полость среднего уха с задней частью носоглотки. Ее главная задача — вентиляция и выравнивание давления. В обычном состоянии она закрыта, но открывается при глотании, жевании или зевании, пропуская воздух и уравнивая давление в среднем ухе с атмосферным.

Именно от слаженной работы этих структур, в первую очередь от проходимости евстахиевой трубы, зависит, почувствуете ли вы дискомфорт при смене высоты или глубины.

Закон Бойля-Мариотта в действии: как давление влияет на среднее ухо

Физической основой баротравмы является закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален давлению. Проще говоря, когда внешнее давление падает, газ в замкнутом пространстве расширяется, а когда давление растет — сжимается. Среднее ухо и есть такое замкнутое пространство, наполненное воздухом.

Рассмотрим две типичные ситуации:

1. Снижение внешнего давления (взлет самолета, подъем в горы). По мере набора высоты атмосферное давление падает. Воздух, запертый в среднем ухе, начинает расширяться. Он давит на барабанную перепонку изнутри, выгибая ее наружу. Обычно это избыточное давление легко сбрасывается через евстахиеву трубу, которая открывается и выпускает лишний воздух. Большинство людей справляются с этим процессом почти незаметно.
2. Повышение внешнего давления (посадка самолета, погружение под воду). Это более сложная и опасная ситуация. Внешнее давление растет, а воздух в среднем ухе, наоборот, сжимается, уменьшаясь в объеме. Возникает отрицательное давление (вакуум), которое втягивает барабанную перепонку внутрь. Чтобы выровнять давление, воздух должен поступить в среднее ухо из носоглотки через евстахиеву трубу. Однако из-за разницы давлений стенки слуховой трубы могут «слипаться», что затрудняет ее открытие. Именно поэтому посадка самолета часто переносится тяжелее, чем взлет.

Если давление не выровнять, сильное втяжение барабанной перепонки вызывает острую боль и может привести к более серьезным последствиям.

Роль евстахиевой трубы в развитии баротравмы

Функциональное состояние слуховой трубы является определяющим фактором в риске развития баротравмы. Если она работает хорошо, давление выравнивается своевременно. Если ее функция нарушена (это состояние называют дисфункцией евстахиевой трубы), возникает проблема.

Основные причины, ухудшающие проходимость слуховой трубы:

• Воспалительные процессы. Острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ), насморк, синусит, аллергический ринит вызывают отек слизистой оболочки носа и носоглотки. Этот отек распространяется и на устье евстахиевой трубы, сужая ее просвет и мешая ей открываться.
• Анатомические особенности. У детей евстахиева труба короче, шире и расположена более горизонтально, чем у взрослых, что делает их более уязвимыми к инфекциям и баротравмам. Искривление носовой перегородки или другие аномалии также могут влиять на ее функцию.
• Хронические заболевания. Увеличенные аденоиды (особенно у детей), полипы в носу или хронический синусит могут механически блокировать устье слуховой трубы.

Для наглядности сравним работу здоровой и пораженной евстахиевой трубы в таблице.

От заложенности до разрыва: как формируются симптомы

Симптомы баротравмы развиваются последовательно, по мере нарастания разницы давлений. Понимание этой последовательности помогает оценить серьезность ситуации.

1. Заложенность и дискомфорт. Первый признак — ощущение полноты или заложенности в ухе. На этом этапе барабанная перепонка начинает деформироваться (втягиваться или выпячиваться), что нарушает ее подвижность и снижает слух.
2. Боль. По мере увеличения деформации натягиваются нервные окончания в барабанной перепонке, что вызывает острую, иногда колющую боль. Боль — это сигнал организма о значительном повреждающем воздействии.
3. Скопление жидкости. Если отрицательное давление в среднем ухе сохраняется долго, вакуум начинает «вытягивать» жидкость (транссудат) из капилляров слизистой оболочки. Среднее ухо заполняется серозной жидкостью, что приводит к ощущению «переливания воды» в ухе и значительному снижению слуха.
4. Кровоизлияние и разрыв. При экстремальном перепаде давления мелкие сосуды в барабанной перепонке и слизистой среднего уха могут лопаться, вызывая кровоизлияние. В самом тяжелом случае барабанная перепонка не выдерживает натяжения и разрывается. Как правило, после разрыва боль резко стихает, так как давление мгновенно выравнивается, но появляется риск инфицирования среднего уха.

В редких случаях сильный перепад давления может повредить и структуры внутреннего уха, вызывая головокружение, тошноту и стойкую потерю слуха. Поэтому игнорировать симптомы баротравмы и считать их простой неприятностью не следует.

Список литературы

1. Пальчун В. Т., Магомедов М. М., Лучихин Л. А. Оториноларингология: учебник для вузов. — 3-е изд., испр. и доп. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. — 656 с.
2. Оториноларингология: национальное руководство / под ред. В. Т. Пальчуна. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. — 1024 с.
3. Клинические рекомендации «Острый средний отит» (Год утверждения: 2021). Министерство Здравоохранения Российской Федерации.
4. Flint, P. W., et al. (Eds.). Cummings Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 7th ed. Elsevier, 2021.
5. Gleeson, M. (Ed.). Scott-Brown's Otorhinolaryngology, Head and Neck Surgery. 8th ed. CRC Press, 2018.
6. Bluestone, C. D., & Klein, J. O. Otitis media in infants and children. 4th ed. PMPH-USA, 2007.