Inhaltsverzeichnis
Die Nasenschleimhaut ist eine zentrale Struktur in den Atemwegen, die weit mehr als nur eine einfache Schutzbarriere darstellt. Sie ist verantwortlich für die Filterung, Befeuchtung und Erwärmung der eingeatmeten Luft und spielt eine wichtige Rolle bei der Immunabwehr gegen Krankheitserreger. Zudem ist die Nasenschleimhaut eng mit dem Geruchssinn verbunden und beeinflusst so unser tägliches Leben in vielerlei Hinsicht. Dieser Artikel untersucht die Anatomie, Funktion und klinische Bedeutung der Nasenschleimhaut.
Inhaltsverzeichnis
Nasenschleimhaut – Definition
Die Nasenschleimhaut ist eine spezialisierte Schleimhaut, die das Innere der Nasenhöhle auskleidet. Diese spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz der Atemwege und dem Riechen von Duftstoffen.
Nasenschleimhaut – Anatomie
Die Nasenschleimhaut ist eine komplexe, mehrschichtige Struktur, die das Innere der Nasenhöhle auskleidet und in verschiedene Abschnitte unterteilt ist: den respiratorischen (Regio respiratoria) und den olfaktorischen Bereich (Regio olfactoria).
Regio respiratoria
Die Schleimhaut besteht aus einer Schicht mehrreihigen Flimmerepithels, das mit Becherzellen durchsetzt ist, die Schleim produzieren. Dieser Schleim dient dazu, eingeatmete Partikel, Staub und Krankheitserreger zu binden und aus den Atemwegen zu entfernen. Die Kinozilien (Flimmerhärchen) sind winzige haarartige Fortsätze auf den Epithelzellen und bewegen diesen Schleim kontinuierlich in Richtung Rachen, wo er geschluckt oder ausgehustet wird.
Unterhalb des Epithels befindet sich eine gut durchblutete Schicht aus Bindegewebe, das Blutgefäße und Drüsen enthält. Diese Gefäße sind entscheidend für die Erwärmung der eingeatmeten Luft, während die Drüsen zusätzliche Feuchtigkeit beisteuern. Die Schleimhaut der Nasennebenhöhlen ist ebenfalls mit diesem respiratorischen Flimmerepithel ausgekleidet.
Regio olfactoria
Der olfaktorische Bereich der Nasenschleimhaut, der sich im oberen Teil der Nasenhöhle befindet, enthält spezialisierte Sinneszellen, die für die Wahrnehmung von Gerüchen verantwortlich sind. Dabei handelt es sich um primäre Sinneszellen, die von Stützzellen stabilisiert werden, von Basalzellen neu gebildet werden und einen bipolaren Aufbau aufzeigen. Zudem befinden sich dort Mikrovillizellen, deren Funktion noch nicht geklärt ist. Unter der Riechschleimhaut liegen spezielle Drüsen (Bowman-Drüsen), die den Riechschleim produzieren, der für eine Lösung und so einer besseren Wahrnehmung der Geruchsstoffe sorgen soll. Für die Reizweiterleitung der Nervenzellen vor Ort, ist die Zusammensetzung des Schleims bezogen auf die Ionenkonzentrationen von Bedeutung. Zusätzlich befinden sich dort auch Proteine, die die Geruchsstoffe binden können und so die Sinneszellen besser erreichbar machen.
Die Sinneszellen verlaufen zur Oberfläche des Riechepithels hin mit einem dünnen dendritischen Fortsatz. Von ihm aus ziehen mehrere kleinere Fortsätze der Zellmembran, sogenannte Zilien, die im Riechschleim liegen und für eine optimale Erkennung der Gereuchsstoffe sorgen sollen. Basal setzen sich die Zellen mit einem Axon in Richtung des zentralen Nervensystems fort und ziehen gebündelt als Fila olfactoria durch die Lamina cribrosa der Schädelbasis, wonach sie im Bulbus olfactorius auf die zweiten Neurone der Riechbahn umgeschaltet werden.
Nasenschleimhaut – Funktion
Insgesamt erfüllt die Nasenschleimhaut wichtige Funktionen für den Schutz und die Vorbereitung der Atemluft sowie für den Geruchssinn, der im spezialisierten Gewebe der Riechschleimhaut stattfindet. Duftstoffe, die sich im Mund lösen, können zur Riechschleimhaut gelangen und dort eine Geruchswahrnehmung auslösen. Das ist der Grund, warum Geruchs- und Geschmackssinn so eng miteinander verbunden sind.
Geruchssinn
Bei den Rezeptoren der Duftstoffe, die auf der Zellmembran der Riechsinneszellen vorhanden sind, handelt es sich um G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Das heißt, nachdem ein Geruchsstoff auf diesen Rezeptor trifft und ihn aktiviert, wird ein G-Protein aktiviert, das auf der Innenseite der Membran sitzt. Dieses aktive G-Protein stimuliert das Enzym Adenylatcyclase und fördert damit die Bildung von zyklischem Adenosinmonophoyphat (cAMP). cAMP aktiviert spezielle Ionenkanäle in der Membran der Sinneszelle, was zu Einstrom von positiv geladenen Ionen führt. Dadurch verändert sich die Spannung der Zelle. Zusätzlich öffnet einströmendes Calcium Chloridkanäle, was die Spannungsänderung weiterhin beeinflusst, sodass Aktionspotenziale über den Riechnerv an das Großhirn weitergeleitet werden können.
Gene der Rezeptoren
Bei Säugetieren existieren über 100 verschiedene Gene, die für Geruchsrezeptoren codieren. Allerdings können die meisten von ihnen nicht abgelesen werden, sodass etwa nur 100-400 verschiedene Rezeptoren aus ihnen hervorgehen. Dabei produziert jede Sinneszelle nur einen Typ eines Geruchsrezeptors.
Nach gewisser Zeit gewöhnt man sich an einen Geruch. Dieses Phänomen wird Adaptation genannt. Der Prozess dahinter hängt mit der Zellphysiologie zusammen: Die bei der Erregung einströmenden Calcium-Ionen binden zusätzlich an ein Protein namens Calmodulin. Dieser Calcium-Calmodulin-Komplex sorgt für eine geringere Empfindlichkeit der Kanäle, die über cAMP geöffnet werden können. Das führt dazu, das die Zelle nach einiger Zeit nicht mehr so stark durch den Stoff erregbar ist.
Trigeminale Reizstoffe
Manche Stoffe werden nicht über die Geruchssinneszellen wahrgenommen, sondern als Schmerzreiz über den Nervus trigeminus. Dabei denkt man unter Umständen, man würde etwas "beißendes" riechen, tatsächlich handelt es sich aber nicht um Geruch. Zu diesen Substanzen gehören unter anderem Ammoniak oder Chlor. Nach Reizung des N. trigeminus in der Nase kann ein Niesreflex ausgelöst werden.
Die Sinneszellen sind die ersten Neurone der zentralen Riechbahn und ziehen gebündelt als Fila olfactoria durch die Lamina cribrosa der Schädelbasis, wonach sie im Bulbus olfactorius auf die zweiten Neurone der Riechbahn umgeschaltet werden. Bei diesen Zellen handelt es sich um sogenannte Mitral- und Büschelzellen. Danach ziehen die Nervenzellen ohne Verschaltung im Thalamus über die Stria olfactoria lateralis in die Amygdala, die primäre Riechrinde und den entorhinalen Kortex. Über die Stria olfactoria medialis ziehen die Neurone ins Tuberculum olfactorium und in die Area septalis mit Beziehungen zum limbischen System.
Ziele der Riechbahn
Die Riechbahn zieht als einzige sensible Bahn nicht direkt zum Thalamus, sondern zuerst ins Großhirn. In der Amygdala findet die emotionale Bewertung des Geruchs statt. Der entorhinale Kortex hat Beziehung zum Hippocampus, wo Gerüche mit Erinnerungen in Verbindung gebracht werden. Der präpiriforme Kortex bildet die primäre Riechrinde und leitet die Signale nun indirekt zum Thalamus, wonach sie zur sekundären Riechrinde gelangen.
Nasenschleimhaut – Klinik
Bei traumatischen Ereignissen, wie einem Schädelbasisbruch, können die Fila olfactoria, abreißen. Dadurch können nach solchen Verletzungen unter anderem Geruchsstörungen auftreten, die allgemein als Hyposmien beziehungsweise bei komplettem Ausfall als Anosmien bezeichnet werden.
Erkrankungen des zentralen Nervensystems wie Hirntumore oder Anfangsstadien der Alzheimer- und Parkinson Erkrankung können Anosmien hervorrufen. Mit dem Alter nimmt die Funktion des Geruchssinns physiologischerweise stark ab, sodass wahrscheinlich circa 50 Prozent der Menschen über 80 Jahren weitestgehend keinen Geruch mehr wahrnehmen können.
Da es sich bei den Riechsinneszellen um Neurone handelt ist es bemerkenswert, dass sie die Fähigkeit zur Regeneration besitzen. Bei Säugetieren ist solch ein Prozess im zentralen Nervensystem in keinem anderen System bisher gefunden worden. Die Umstände um diese regenerativen Prozesse sind äußerst interessant für die Forschung von neurodegenerativen Erkrankungen.
Häufige Fragen
- Was macht die Nasenschleimhaut?
- Wie funktioniert Riechen?
- Wie lange dauert es bis sich die Geruchssinneszellen wieder regeneriert haben?
- Kann die Nasenschleimhaut heilen?
Die Nasenschleimhaut erfüllt mehrere wichtige Funktionen: Sie filtert eingeatmete Luft, indem sie Partikel, Staub und Krankheitserreger im produzierten Schleim einfängt. Zudem befeuchtet und erwärmt sie die Luft. Die Flimmerhärchen auf den Epithelzellen der Nasenschleimhaut bewegen den Schleim mit den gefangenen Partikeln in Richtung Rachen, wo er entfernt wird. Im oberen Nasenbereich enthält die Schleimhaut zudem Riechzellen, die für die Geruchswahrnehmung verantwortlich sind.
Das Riechen beginnt, wenn Duftmoleküle aus der Luft in die Nasenhöhle gelangen und auf die Riechschleimhaut treffen. Dort binden die Moleküle an spezialisierte Riechrezeptoren, die auf den Sinneszellen sitzen. Diese Zellen wandeln die chemischen Signale der Duftmoleküle in elektrische Impulse um. Die Impulse werden über den Riechnerv (Nervus olfactorius) an das Gehirn weitergeleitet, wo sie verarbeitet und als spezifische Gerüche interpretiert werden.
Die Geruchssinneszellen haben die außergewöhnliche Fähigkeit sich als Nervenzellen regenerieren zu können. Sie erneuern sich etwa alle 30 bis 60 Tage.
Bei leichten Verletzungen oder Reizungen, wie sie bei einer Erkältung oder Allergien auftreten, regeneriert sich die Nasenschleimhaut in der Regel innerhalb weniger Tage bis Wochen. Dieser Heilungsprozess umfasst die Erneuerung der Epithelzellen und die Wiederherstellung der Schleimproduktion. Bei schwereren Schäden, wie etwa nach einer Operation oder bei chronischen Entzündungen, kann die Heilung länger dauern und in manchen Fällen Narbenbildung hinterlassen, was die Funktion der Nasenschleimhaut beeinträchtigen kann.
- Silbernagel et. al.: Physiologie, Thieme (Stuttgart: 8. Auflage, 2018)
- Lüllmann-Rauch, Renate: Taschenlehrbuch Histologie, Thieme (Stuttgart: 6. Auflage, 2019)
- Olfaktorisches System, https://next.amboss.com/... (Abrufdatum: 14.08.2024)
- Nase und Nasennebenhöhlen, https://next.amboss.com/... (Abrufdatum: 14.08.2024)
