Nase

Wir sehen sie jeden Tag wenn wir in den Spiegel schauen: Unsere Nase. Sie ist eines unserer wichtigsten Sinnesorgane und hat viele interessante Funktionen, die du in dieser Erklärung kennenlernen wirst.

Sinnesorgan Nase: Aufbau und Funktion

Zu aller erst schauen wir uns an, wie die Nase anatomisch aufgebaut ist und welche Bestandteile sie hat.

Grob lässt sich die Nase in einen inneren und einen äußeren Teil einteilen.

Äußere Nase

Im Grunde ist mit äußere Nase alles gemeint, was man schon von außen sehen kann. Mit inbegriffen ist allerdings auch das Nasenskelett, das unter der Haut verborgen liegt. Das Nasenskelett besteht aus einem knöchernen Anteil und einem knorpeligen Abschnitt an der Spitze. Auch der Nasenknorpel ist aus verschiedenen Elementen zusammengesetzt.

Natürlich gehören auch die Nasenlöcher zur äußeren Nase, genau wie die Nasenflügel, die sie auf den Außenseiten begrenzen.

Innere Nase

Die innere Nase ist der Bereich, der von Knorpel, Knochen und Haut für gewöhnlich verborgen ist. Um ihn genauer zu betrachten, muss man durch den Naseneingang (= Apertura piriformis) hineinsehen. Hier findet man folgende Bereiche:

Nasenhöhle und Nasengänge

Um genau zu sein gibt es in der Nase zwei Nasenhöhlen (= Cavitas nasi ), nämlich auf jeder Seite eine. Sie werden durch die Nasenscheidewand (= Septum nasi ) voneinander abgegrenzt. Auch die Nasenscheidewand hat hinten einen knöchernen und vorn einen knorpeligen Anteil.

Jede Nasenhöhle beginnt mit einem Nasenvorhof (= Vestibulum nasi ), der sich unmittelbar hinter den Nasenlöchern befindet. Dort befinden sich auch die Nasenhaare (= Vibrissen ). Nach einer Schleimhautfalte schließt sich dann die Nasenhaupthöhle an.

Von den mittig gelegenen Nasenwänden ragen drei sogenannte Nasenmuscheln hervor:

• Obere Nasenmuschel (= Concha nasalis superior)
• Mittlere Nasenmuschel (= Concha nasalis media)
• Untere Nasenmuschel (= Concha nasalis inferior)

Die knöchernden Anteile der oberen und mittleren Nasenmuschel besteht aus Teilen des Siebbeins (= Osethmoidale), einem Schädelknochen. Lediglich die untere Nasenmuschel besteht aus einem eigenen Knochen.

Zwischen den Nasenmuscheln bilden sich automatisch Einbuchtungen. Es handelt sich um die sogenannten Nasengänge:

• Oberer Nasengang (= Meatus nasi superior), zwischen oberer und mittlerer Nasenmuschel
• Mittlerer Nasengang (= Meatus nasi medius), zwischen mittlerer und unterer Nasenmuschel
• Unterer Nasengang (= Meatus nasi inferior), unter der unteren Nasenmuschel

Die Nasengänge haben unterschiedliche Funktionen. Vor allem der untere und der mittlere Nasengang dienen dem Transport von Atemluft. Der obere Nasengang hingegen wird auch als "Riechgang" bezeichnet, da dort das Zentrum unseres Geruchssinnes lokalisiert ist.

Außerdem münden Nasennebenhöhlen sowie der Tränennasengang (= Ductus nasilacrimalis) in die Nasengänge ein.

Unten wird die Nase vom Oberkiefer (= Maxilla) und dem harten Gaumen der Mundhöhle (= Os palatinum) begrenzt. Nach hinten ist die Nase zum Nasenrachenraum (= Nasopharynx) hin geöffnet. Die Öffnung auf beiden Seiten nennt man die Choanen.

Abbildung 1: Aufbau der Nase. Quelle: nasen-ratgeber.de

Respiratorischer Teil der Nasenschleimhaut

Hinter dem Nasenvorhof verändert sich auch die Haut (= Regio respiratoria): Man findet respiratorisches Flimmerepithel. Das heißt, die Oberfläche ist mit Kinozilien besetzt, die beweglich sind und so Staub oder Sekrete abtransportieren. Sie ragen in eine Schleimschicht hinein.

Abbildung 2: Aufbau der Nasenschleimhaut mit beweglichen Zilien. Quelle: pharmazeutische-zeitung.de

Die Schleimhaut besitzt außerdem noch weitere Besonderheiten: Sie hat durch die Zilien eine deutlich vergrößerte Oberfläche, was die Erwärmung und Anfeuchtung der Luft begünstigt. Zusätzlich ist sie mit einem Netz kleiner Gefäße ausgestattet, das wesentlich zur Schwellung der Schleimhäute beträgt.

Riechschleimhaut

Die Riechschleimhaut (= Regio olfactoria) ist ein ganz besonderer Bereich der Nasenschleimhaut. Wie du schon gelesen hast, ist er auf beiden Seiten über der oberen Nasenmuschel im oberen Nasengang lokalisiert.

Sie besteht aus einem besonders ausgestatteten Riechepithel, das unter anderem die Geruchssinneszellen beinhaltet. Hinzu kommen Drüsen.

Die Axone der primären Sinneszellen ziehen nach oben durch die dünne, siebartige Lamina cribrosa, einen Teil des Siebbeins. Wie der Geruchssinn speziell funktioniert und welche Strukturen daran beteiligt sind, erfährst du in einem gesonderten Abschnitt.

Nasennebenhöhlen

Sicher hast du schon bei der ein oder anderen Erkältung von verstopften Nasennebenhöhlen gehört. Was Nasennebenhöhlen genau sind, lernst du jetzt.

Nasennebenhöhlen (= Sinus paranasales) sind sozusagen Ausstülpungen der Nasenhöhle, die als Hohlräume weiter in den Schädel hineinreichen. Sie sind für gewöhnlich mit Luft gefüllt und münden in die Nasengänge.

Nasennebenhöhlen übernehmen wichtige Funktionen, dazu gehören:

• Reduktion des Schädelgewichts ("Leichtbauweise")
• Anteil am Erwärmen und Befeuchten der Atemluft

Insgesamt gibt es vier wichtige Nasennebenhöhlen:

• Stirnhöhle (= Sinus frontalis), Mündung in den mittleren Nasengang
• Kieferhöhle (= Sinus maxillaris), Mündung in den mittleren Nasengang
• Keilbeinhöhle (= Sinus sphenoidalis), Mündung in den oberen Nasengang
• Siebbeinzellen (= Cellulae ethmoidales)
  • Mündung der vorderen Siebbeinzellen in den mittleren Nasengang
  • Mündung der hinteren Siebbeinzellen in den oberen Nasengang

Abbildung 3: Die wichtigsten Nasennebenhöhlen im Überblick. Quelle: gesundheitsinformation.de

Nasennebenhöhlen sind also ausgesprochen wichtig. Trotzdem kann sich in ihnen bei einer Nasennebenhöhlenentzündung auch Sekret ansammeln, was sehr unangenehm ist.

Funktion der Nase

Ein paar Funktionen der Nase haben wir jetzt bereits angesprochen. Zum einen verfügt die Nase natürlich über das Geruchsorgan, das du im nächsten Abschnitt genauer kennenlernen wirst.

Darüber hinaus ist die Nase wichtig für unsere Atmung. Einerseits als Strömungsweg für die Luft, der über Anschwellung in Größe variieren kann. Andererseits ist sie für Aufwärmung und Anfeuchtung der Atemluft zuständig. Das ist essenziell für die Funktion unserer Lunge.

Zusätzlich wird die Luft auch grob gereinigt. Dafür sorgen unsere Nasenhaare, die grobe Partikel abtransportieren und unsere Nasenschleimhaut. Sie besitzt kleine Flimmerhärchen (= Kinozilien), die das Nasensekret mit festgehaltenen Partikeln abtransportieren.

Bei einer Erkältung mit Schnupfen klingt unsere Stimme meist nicht normal, sondern sehr dumpf. Das liegt daran, dass die Nasenhöhlen auch Resonanzräume sind.

Zu guter Letzt übernimmt die Nase noch eine weitere Aufgabe zu unserem Schutz: Sie warnt uns vor potenziell gefährlichen Stoffen. Das funktioniert, weil die Nasenschleimhaut nicht nur vom N. olfactorius, dem "Riechnerv", sondern auch vom N. trigeminus innerviert wird.

Die freien Nervenendigungen des N. trigeminus reagieren auf sogenannte Trigeminusreizstoffe, dazu gehören z.B. Ammoniak, Essigsäure, Chlor und Formalin. Durch die Reizung des N. trigeminus werden Reaktionen wie Niesen, Würgen oder starke Speichelsekretion ausgelöst.

Fassen wir die Funktionen Nase also noch einmal zusammen:

• Riechen
• Atemweg
• Reinigung der Atemluft
• Anfeuchtung und Erwärmung der eingeatmeten Luft
• Resonanzraum
• Schutzfunktion (durch Geruchssinn oder Reaktion auf Trigeminusreizstoffe

Nase – Geruchssinn

Von allen Funktionen möchten wir uns den Geruchssinn etwas genauer anschauen.

Geruch

Es werden sieben verschiedene Geruchsklassen unterschieden: blumig, ätherisch, moschusartig, campherartig, schweißig, faulig und stechend.

Auch zwischen Duftstoff und Duft gibt es einen Unterschied. Ein Duftstoff ist eine einzelne Substanz mit einem bestimmten Geruch. Ein Duft entsteht hingegen erst durch die Mischung verschiedener Duftstoffe.

Wir brauchen unseren Geruchssinn aus ganz verschiedenen Gründen. Heutzutage stehen bei uns Menschen das Sozialverhalten, die Wahrnehmung von Aroma und die Erinnerung an Gerüche im Vordergrund.

Wahrnehmung von Gerüchen

Wie nehmen wir nun Geruchsreize wahr? Verfolgen wir den Weg eines Duftstoffes: Zuerst gelang der Duftstoff mit der Atemluft in die Nase. Dort trifft er auf die Riechschleimhaut, die sich im oberen Abschnitt befindet. Um Duftstoffe wahrzunehmen, ist sie mit bipolaren Sensorzellen, den Riechsinneszellen ausgestattet.

Ihre Dendriten verfügen auf der Seite, die der Nasenhöhle und somit den ankommenden Duftstoffen zugewandt ist, unbewegliche Zilien mit Geruchsrezeptoren. Ein Duftstoff passt nicht nur an einen ausgewählten, sondern an viele verschiedene Rezeptoren. Genauso kann ein Rezeptor durch unterschiedliche Duftstoffe aktiviert werden, solange sie sich ähneln.

Es handelt sich um G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Das heißt: Sobald ein Duftstoff bindet, wird eine Signalkaskade in Gang gesetzt. Spezifisch spricht man bei den Geruchsrezeptoren von einem olfaktorischen G-Protein. Über die Adenylatcyclase wird cAMP gebildet, das sich in der Zelle anhäuft. Dadurch werden Kanäle geöffnet, sodass schließlich Natrium und Calcium in die Zelle einströmen, während Chlorid ausströmt.

Die Zelle depolarisiert. Über die sogenannten Fila olfactoria, das sind kleine Nervenfasern, wird das entstehende Aktionspotenzial weitergeleitet. Durch die Lamina cribrosa gelangt es zum Bulbus olfactorius, der als Teil des Gehirns direkt über ihr liegt.

Abbildung 4: Signaltransduktion an Geruchsrezeptoren, Verlauf der Axone durch die Lamina cribrosa, Chloridausstrom nicht gezeigt. Quelle: physiologie.cc

Die Fasern der Fila olfactoria bilden den bereits den N. olfactorius (Hirnnerv I).

Abbildung 6: Fila olfactoria mit Lamina cribrosa und darüber liegendem Bulbus olfactorius (in Gelb dargestellt). Quelle: wikipedia.org

Adaptation

Du kennst es sicher: Du kommst in die Küche, auf dem Tisch steht ein Kuchen, frisch aus dem Ofen. Der ganze Raum ist vom Duft des Kuchens erfüllt.

Nach einer gewissen Zeit scheint der Geruch jedoch plötzlich verschwunden zu sein. Das liegt jedoch nicht daran, dass plötzlich keine Duftstoffe mehr vorhanden sind. Stattdessen kann man ihn lediglich nicht mehr wahrnehmen, denn man hat sich daran gewöhnt. In solchen Fällen spricht man von Adaptation.

Wie funktioniert das?

• Einströmendes Calcium deaktiviert irgendwann selbst die geöffneten Kanäle.
• Calcium aktiviert die Phosphodiesterase, die cAMP wieder zu AMP umbaut: Die Kanäle können nicht gleich wieder durch einen Anstieg von cAMP geöffnet werden.
• Vorhandenes cAMP aktiviert die Proteinkinase A, was die olfaktorischen Rezeptoren durch Phosphorylierung deaktiviert.

Der Geruch scheint dann schwächer zu werden oder zu verschwinden.

Verarbeitung von Gerüchen

Im Bulbus olfactorius angekommen ist die Verarbeitung von Gerüchen natürlich noch nicht beendet.

Dort findet eine synaptische Übertragung der Erregung auf sogenannte Mitralzellen und Büschelzellen statt. Diese Übertragung findet in verschiedenen Glomeruli statt. Dabei kommt es zur Konvergenz: Sehr viele Riechsinneszellen projizieren auf weniger nachgeschaltete Neurone.

In jedem Glomerulus findet die Konvergenz von Riechzellen mit den gleichen Rezeptoren statt. Daraus folgt, dass ein Glomerulus einem bestimmten Duftstoff entspricht.

Die Axone ziehen anschließend als Tractus olfactorius weiter und teilen sich auf, um verschiedene Teile des Gehirns zu erreichen. Dazu gehören u.a.:

• Primäre Riechrinde / Olfaktorischer Cortex
• Entorhinaler Kortex (Gedächtnisbildung)
• Amygdala (Verknüpfung mit Emotionen)
• Thalamus
• Hypothalamus

Der Thalamus wird auch als "Tor zum Bewusstsein" bezeichnet, weil fast alle Sinne dort verschaltet werden müssen, bevor sie ihren Cortex erreichen. Du kannst dir merken: Der Geruchssinn ist die Ausnahme! Die Informationen gelangen in diesem Fall nämlich schon vorher zum Cortex.

Nase – Einschränkungen der Nasenfunktionen

Nachdem du Anatomie und Funktion der Nase kennengelernt hast, soll es nun um Erkrankungen und Störungen der Nasenfunktionen gehen.

Riechstörungen

So komplex wie die Wahrnehmung von Gerüchen abläuft, ist es nicht verwunderlich, wenn es dabei zu diversen Störungen kommen kann.

Dazu gehört zum Beispiel die Anosmie, der vollständige Verlust des Geruchssinns. Genauso kann die Wahrnehmung von Düften aber auch nur leicht vermindert (Hyposmie) oder sogar gesteigert sein (Hyperosmie).

Die Geruchswahrnehmung kann aber auch verändert sein (Parosmie) oder es werden gar nicht wirklich vorhandene Düfte wahrgenommen (Phantosmie).

Diesen Störungen können individuell verschiedene Ursachen zu Grunde liegen. Sie können z.B. mechanisch sein (wie Verletzung der Fila olfactoria) oder einen anderen neurologischen Ursprung haben.

Rhinitis und Sinusitis

Rhinitis ist eine Entzündung der Nasenschleimhaut, von der es viele verschiedene Formen gibt. Sicher kennst du vor allem den gewöhnlichen Schnupfen bei einer Erkältung, der meist aber harmlos ist.

Sinusitis bedeutet Nasennebenhöhlenentzündung. Sie kann durch Bakterien oder Viren verursacht werden und sowohl akut, als auch chronisch, also über mehrere Monate hinweg, verlaufen. Zu den Symptomen gehören Schnupfen, Kopfschmerzen, Fieber und allgemeines Krankheitsgefühl. Eine Sinusitis kann spontan wieder verschwinden. Bei einigen chronischen Verlaufsformen ist manchmal jedoch eine Operation nötig.

Polypen

Polypen sind Schleimhautgeschwülste, die auch in der Nase vorkommen können. Sie können gutartig sein, also sich nicht von umgebenen Zelltypen unterscheiden und nicht in umliegendes Gewebe hereinwachsen, oder bösartig. Die Betroffenen leiden unter eingeschränkter Nasenatmung, einem Druckgefühl, Schnarchen oder auch einem gestörten Geruchssinn.

Im Volksmund wird oft von "Polypen bei Kindern" gesprochen. Du solltest wissen, dass das keine Polypen im eigentlichen Sinne sind. In diesen Fällen ist die Rachenmandel vergrößert, was aber dennoch die Atmung beeinträchtigt und über einen Mittelohrerguss sogar zur Einschränkung des Hörvermögens führen kann.