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Funktion der Nase

Prof. Dr. Ludger Klimek Leiter Zentrum für Rhinologie und Allergologie, Wiesbaden

Wozu braucht man seine Nase?

Bei einem Großteil der allergisch bedingten Erkrankungen ist die Nase unmittelbar betroffen. Ob Pollenallergie, Allergie gegen Hausstaubmilben, Schimmelpilzallergie oder Allergie gegen Tierhaare, immer ist es die Nase, die es als erstes "trifft".

Grund genug, sich mit diesem Organ etwas näher zu beschäftigen, denn wenn die Nase ausfällt, hat dies ganz erhebliche Auswirkungen auf die Lebensqualität - sowohl physisch als auch psychisch.

Ein Ausfall der Nase ist zum einen mit Beschwerden verbunden und kann zum anderen an den unmittelbar abhängigen Organen wie der Luftröhre,  dem Kehlkopf und den Bronchien zu entzündlichen Veränderungen führen, was das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit empfindlich stören kann. Ist das Riechvermögen beeinträchtigt, leidet in der Regel auch das Geschmacksempfinden und damit auch die Lebensqualität.

Die Nase in Zahlen

Die primäre Aufgabe der Nase besteht darin, die Atemluft für die unteren Atemwege passend aufzubereiten – sie dient damit also als Filter, Klimaanlage und Luftbefeuchter. Abhängig von der individuellen Körpergröße bewältigt eine normale Nase somit tagtäglich die Aufgabe, 10.000 Bis 15.000 Liter Luft auf Körpertemperatur zu bringen und mit 80 bis 90 Prozent Luftfeuchtigkeit anzureichern - bei Belastung wird das leicht mehr.

Das schafft eine gesunde Nase unter sehr unterschiedlichen Temperaturbedingungen – eine Bandbreite zwischen – 40 °C und + 50 ° C ist möglich und auch eine sehr geringe relative Luftfeuchtigkeit wird ausgeglichen. All dies bewältigt die Nase mit Hilfe einer Passagestrecke von nur ca. 7 bis 8 cm – dies entspricht einer Fläche an Nasenschleimhaut von nur 150 cm2 und ist sehr wenig, z.B. im Vergleich zur Oberfläche der Lunge.

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Wie funktioniert die Nase?

In Studien wird die Klimatisierungs-Funktion der Nase anhand der Differenz der Feuchtigkeit und der Temperatur im Naseneingang bzw. im Nasen-Rachenraum gemessen. In ihrer Klimatisierungsfunktion muss die Nase in der Regel Feuchtigkeit abgeben – die eingeatmete Luft ist meist trockener als benötigt. Die Voraussetzung dafür, dass die Nase dieser Aufgabe gerecht werden kann, ist eine ungehinderte Nasenluftpassage.


Die Nase als Befeuchter

Die Nase befeuchtet die eingeatmete Luft mit Hilfe eines Flimmerepithel und mit Hilfe von Drüsenzellen, die in der Schleimhaut liegen, u.a. die Becherzellen. Diese Zellen bilden ein Sekret, das auf die Oberfläche der Epithelzellen aufgebracht wird. Die Sekretschicht ist sehr dünnflüssig und liegt normalerweise auf der Nasenschleimhaut so auf, dass sie die Flimmerhärchen gerade so bedeckt bzw. knapp darüber hinausgeht. Aus dieser Schicht wird Feuchtigkeit in den Atemstrom abgegeben, sie erfüllt aber gleichzeitig auch eine Reinigungsfunktion.

Die Reinigungsfunktion der Nase

Zudem befindet sich auf dieser Schicht eine weitere sehr dünne Gelschicht, die ebenfalls gerade so in die Oberfläche der Flimmerhärchen hineinragt. Durch die Bewegung der Flimmerhärchen wird die Gelschicht ständig in Richtung Nasen-Rachenraum verschoben. Sämtliche Partikel, bleiben an dieser Gelschicht haften und werden durch die Bewegung der Flimmerhärchen in Richtung Rachen abtransportiert. Die Schlagfrequenz der Flimmerhärchen liegt bei ca. 10 Herz, was einem Transportweg von ca. 2 cm pro Minute entspricht. All diese Faktoren zusammen bedingen eine relativ konstant temperierte und befeuchtete transnasal erzeugte Aufsättigung der Luft für die Lunge. Etwa 700 ml Flüssigkeit täglich fallen für diesen Prozess an, das entspricht ungefähr 20 bis 25 Prozent des täglichen Flüssigkeitsverbrauchs  –  eine für dieses kleine Organ ganz erhebliche Menge.


Die Nase als Klimaanlage

In der Nasenschleimhaut  befinden sich Venengeflechte, die mehr als ein Drittel der gesamten Nasenschleimhaut ausmachen, und dazu dienen, die benötigte Klimatisierung der Luft bzgl. Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen. So wird die Durchblutung z.B. im Liegen oder bei Abfall der Lufttemperatur hochreguliert, dann wird mehr Blut benötigt. Bei hohen Außentemperaturen hingegen, wird die Atemluft entsprechend heruntergekühlt.

Es gibt in der Nase spezielle Bereiche, die sogenannten Hot Spots, die besonders gut auf veränderte Bedingungen reagieren können. Die Hot-Spots befinden sich in den unteren, mittleren und oberen Nasenmuscheln und den Septummuscheln, ein Polster auf der Nasenschleimhaut das in den meisten Fällen am Nasenseptum lokalisiert ist. In diesen Schleimhautarealen finden überwiegend entzündliche und allergische Reaktionen und somit auch die Antwort auf die nasalen Provokationstests statt.

Der Befüllungszustand der nasalen Areale ist zyklisch, d.h. er wechselt von rechts nach links und wieder zurück. Der Zyklus vollzieht sich normalerweise in 3 bis 5 Stunden, kann aber auch nur 1 Stunde oder bis zu 12 Stunden dauern. In diesem Zeitraum findet ein kontinuierlicher Wechsel zwischen beiden Nasenseiten statt. Im Mittel ist der Gesamtfluss durch die Nase gleichbleibend, man nimmt aber an, dass der Sinn dieses Nasenzyklus darin besteht, dass dadurch eine Erholungsphase für die jeweils geschlossene Nasenseite ermöglicht wird.

Wenn die Nase "erkältet" ist

Wie kommt es nun zu Phänomenen wie der sogenannten "Erkältung", von der wir wissen, dass es sie in dieser Form gar nicht gibt? Man weiß heute, dass es sich bei einer Erkältung um eine Viruserkrankung, eine virale Rhinitis handelt. Studien haben nachgewiesen, dass eine Abkühlung der Extremitäten dazu führt, dass es in der Nasenschleimhaut zu einer Aktivierung der Klimatisierungsfunktion kommt, was durchaus der zu leistenden Abwehrfunktion entspricht. Hält dieser Zustand jedoch über einen längeren Zeitraum, d.h. länger als 5 bis 7 Tage an, kann es zu einer Verdickung des Sekretes und zu einer erhöhten Anfälligkeit für virale Infekte kommen. Grund hierfür ist wahrscheinlich die damit einhergehende herabgesetzte immunologische Abwehr.

Wenn die Nase "verstopft" ist

Letztlich ist die Klimatisierungsfunktion abhängig von einer ungehinderten Nasenluftpassage. Diese ist nicht gewährleistetet, wenn z.B. die Nasenmuscheln durch Polypen verengt sind oder wenn andere anatomisch strukturelle Einflüsse vorliegen, wie z.B. eine schief stehende Nasenscheidewand. Bei diesen Veränderungen, die hauptsächlich den Naseneingang betreffen, können operative Eingriffe Abhilfe schaffen.

Abschließend lässt sich sagen, dass die Klimatisierungsfunktion der Nase sicher die wichtigste Funktion der gesunden Nase ist. Eine Nase ist gesund wenn sie in der Lage ist, Feuchtigkeit und Temperatur auszugleichen, ihre Filterfunktion auszuüben und dies bei einer ungehinderten Nasenluftpassage.

Nase und Geruchssinn – unerwartete Wechselwirkungen

Eine weitere wichtige nasale Funktion ist das Riechen.  Die Nase beeinflusst uns über die Riechfunktion in einem Maße, wie uns dies wahrscheinlich nicht immer bewusst ist. Wir wissen, dass es auch beim Menschen Pheromone (Botenstoffe) gibt, nicht nur im Tierreich. Es gibt seriöse Untersuchungen die zeigen, dass die Partnerwahl zumindest zum Teil auch vom Körpergeruch abhängt und dass hier eine unbewusste Steuerung stattfindet.  

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. med. Boris Stuck, Klinikum Mannheim  hat untersucht, welche Einflüsse Düfte dann auf uns ausüben, wenn wir eigentlich glauben, nicht beeinflussbar zu sein, nämlich im Schlaf. Das Ergebnis: Nicht nur tagsüber beeinflussen uns Gerüche in erheblichem Maße, sondern auch im Schlaf, sie beeinträchtigen sogar unser Traumverhalten. So führen Wohlgerüche, wie z.B. Rosenduft zu angenehmen Traumerlebnissen.

Interessanterweise verfügt nicht allein die Nase über einen Geruchssinn. Auch Spermien sind mit Duftstoffrezeptoren ausgestattet, die mit denen der Nase identisch sind, und finden auf diesem Wege die Eizelle.


Wie funktioniert das Riechen?

Ohne Nase kein Genuss - der Geschmack geht hauptsächlich über die Nase und was wir schmecken hängt zu 80 Prozent vom Riechvermögen ab. Lediglich die vier Grundgeschmacksrichtungen sind im Bereich Zunge und Rachen angesiedelt. Aber wie funktioniert das Riechen?

Das Riechepithel macht einen kleinen Bereich am Nasendach aus, ist aber mit einem direkten Zugang zum Gehirn ausgestattet. Eine solch direkte Anbindung an das Gehirn ist für keine andere Körperfunktion vorhanden, ein Hinweis auf die entwicklungsgeschichtliche Bedeutung des Riechvermögens. Tatsächlich übertragen wird der Riecheindruck von olfaktorischen Rezeptorzellen, welche die in der Atemluft enthaltenen Riechstoffmoleküle aufnehmen. Der Duftstoff muss dafür in direkten Kontakt mit dem entsprechenden Riechstoffmolekül aus der Atemluft kommen. Die Fähigkeit, hunderttausende Gerüche und Geruchsstoffkombinationen zu unterscheiden, wird dadurch erreicht, dass die verschiedenen olfaktorischen Rezeptorzellen, die für jeweils ein Riechstoffmolekül spezifisch sind, jeweils unterschiedliche Hormone im Gehirn aktivieren. Das dadurch entstehende Aktivitätsmuster wird vom Gehirn mit einem bestimmten Geruch verbunden.

Wer riecht wie?

Viele, auch internationale Studien, haben gezeigt, dass der Geruchssinn von Frauen besser entwickelt ist, als der der Männer. Auch junge Menschen verfügen über ein besseres Riechvermögen als alte Menschen - das Riechvermögen nimmt mit dem Alter dramatisch ab. Das hat nicht unerhebliche Folgen, denn ein Teil der Fehlernährungen, wie man sie bei älteren Menschen findet, sind auch durch den Verlust des Riechvermögens bedingt. Aber auch zwischen Rauchern und Nichtrauchern gibt es erwartungsgemäß Unterschiede. Nichtraucher riechen besser als Raucher, dies haben Studien gezeigt, und der Geruchssinn wird umso schlechter, je länger das Rauchen andauert. Hört man dann auf zu rauchen, lässt sich zumindest ein Teil dieses Verlustes wieder ausgleichen, da sich die olfaktorischen Rezeptorzellen als einzige Nervenzellen des erwachsenen Menschen teilen und regenerieren können.

Wie misst man das Riechvermögen?

Um das Riechvermögen zu messen, gibt es zum einen psychophysische Verfahren, wie die in Deutschland entwickelten Sniffing Sticks. Olfaktorisch induzierte Potentiale, d. h. durch die Riechwahrnehmung ausgelöste Reaktionen, lassen sich auch objektiv messen. Mit entsprechenden Geräten wird ein kontinuierlicher Luftstrom in die Nase gebracht und damit ein Riechstoff appliziert. Auch über bildgebende Verfahren, mit Hilfe eines funktionellen MRT lassen sich das Riechvermögen bzw. die im Test aktivierten Spots messen.

Wenn die Nase nicht mehr riechen kann

Riechstörungen sind nicht so selten, wie man dies vermuten würde. Fast 20 Prozent der Bevölkerung leidet unter einem eingeschränkten oder nicht vorhandenen Riechvermögen, in höherem Alter ist dies deutlich weiter verbreitet. Die Ursachen für Riechstörungen finden sich häufig im Bereich der Nase selbst. Bei Patienten mit einer chronischen Sinusitis leiden fast zwei Drittel der Betroffenen unter einer Einschränkung des Riechvermögens.

Auch auf Grund von Verletzungen und  bei neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson kann es zu Einschränkungen oder zum Verlust des Riechvermögens kommen. Da es bei Parkinson zu einer Degeneration des Riechkolbens kommt, wird sogar diskutiert, Riechuntersuchungen als Frühindikator für die Erkrankung einzusetzen.

Die Beschwerden, die bei riechgestörten Patienten entstehen, sind erheblich und wirken sich stark auf die Lebensqualität der Betroffenen aus. Auswirkungen gibt es auch beim Essverhalten, allerdings anders, als man dies erwarten würde, denn die überwiegende Anzahl der Patienten mit Riechstörungen nimmt an Gewicht zu.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Erkrankungen der Nase oft verharmlost und auch gesundheitspolitisch nicht den eigentlich angemessenen Stellenwert haben. Damit wird unterschätzt, dass mit diesen Erkrankungen oft Beeinträchtigungen der Leistungsfähigkeit und auch Folgeerkrankungen verbunden sind, die sich sogar volkswirtschaftlich negativ, in Form von Fehlzeiten und den damit einhergehenden Produktivitätsverlust, auswirken können.