1

1 . E INLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG

Die Nase ha t neben i h re r Funk t i on a l s R iecho rgan i nne rha lb

de r resp i ra to r i schen Funk t i on d ie Au fgabe , d ie A tem lu f t zu

säubern und zu k l ima t i s i e ren .

Nur be i aus re i chendem Kon tak t zw ischen Sch le imhau t und

s t römenden Pa r t i ke ln kann d ie A tem lu f t su f f i z i en t d iese

Au fgabe e r fü l l en . Ze i t daue r und In tens i t ä t des Kon tak tes

müssen den S to f f - und Energ ie t ranspo r t zw ischen

s t römendem Med ium und Sch le imhau t e rmög l i chen . Um e ine

Schäd igung de r Sch le imhau t du rch Aus t rocknung ode r

Ausküh lung zu ve rme iden , w i rd im Exsp i r i um Energ ie und

Feuch t igke i t zu rückgewonnen .

Se i t übe r 100 Jah ren beschä f t i gen s i ch W issenscha f t l e r m i t

de r expe r imen te l l en E r fo rschung des A tems t romes i n de r

Nase . D ie E rgebn isse d iese r A rbe i ten l i e fe rn noch ke in

e inhe i t l i ches B i l d übe r d ie nasa le A tems t römung .

In de r k l i n i schen Rou t i ne s ind d iagnos t i sche Ver fah ren

(z .B . Rh inomanomet r i e , Rh ino res i s tomet r i e ode r Akus t i sche

Rh inomet r i e ) zu r Besch re ibung de r A temfunk t i on e tab l i e r t .

E inen E inb l i ck i n d ie he r rschenden S t römungsve rhä l tn i sse

kann man m i t d iesen Me thoden nu r bed ing t e r l angen . Auch

bere i t e t d ie I n te rp re ta t i on de r E rgebn isse rh inomet r i sche r

Un te rsuchungen v ie len HNO-Ärz ten P rob leme. O f tma ls s tehen

d ie E rgebn isse de r Funk t i onsd iagnos t i k im W ide rsp ruch zu r

k l i n i schen Un te rsuchung und zum sub jek t i ven Empf inden des

Pa t i en ten . Au fg rund e ine r unzu re i chenden Meß techn ik ode r

e ine r n i ch t sachgemäßen Anwendung de r Meßgerä te s ind

Meßfeh le r häu f i g . Mange lnde Kenn tn i sse übe r den

2

Zusammenhang zw ischen Bau und Funk t i on de r Nase

erschweren d ie In te rp re ta t i on de r Meßergebn isse .

D ie RRM und d ie ARM s ind zwe i re la t i v neue Meßmethoden .

Z ie l d iese r A rbe i t i s t es , zu un te rsuchen , ob d ie Komb ina t i on

de r RRM und de r ARM e inen besse ren E inb l i ck i n Bau und

Funk t i on de r Nase e rmög l i ch t . Dazu so l l en Pa t i en ten m i t

t yp i schen Nasenpa tho log ien aus dem Gre i f swa lde r

Pa t ien tengu t de r HNO-Un ive rs i t ä t sk l i n i k m i t de r ARM und de r

RRM un te rsuch t werden .

Durch Ab fo rmen des Nasen inne ren de r P robanden so l l en

Nasenmode l l e ge fe r t i g t we rden , we lche s t römungs -

expe r imen te l l und funk t i onsd iagnos t i sch un te rsuch t we rden

können .

Durch Verg le i ch zw ischen funk t i onsd iagnos t i schen Be funden

und S t römungsb i l de rn so l l en Mög l i chke i ten und Grenzen de r

Me thoden h ins i ch t l i ch de r E r fassung de r Nasens t römung

erkann t werden . G le i chze i t i g so l l d ie S t römungsbeobach tung

der ve rsch iedenen Nasen fo rmen d ie Kenn tn i sse zu r

Phys io log ie und Pa thophys io log ie de r Nase e rwe i te rn .

3

2 . L i te ra turs tud ium

Vie le Au to ren suchen se i t Jah ren nach Mög l i chke i ten , d ie

Nase bezüg l i ch i h re r Fo rm und Funk t i on genau zu

ana lys ie ren . H ie rzu wurden un te rsch ied l i che Me thoden

angewende t .

2 .1 . Rh inomanometr ie und Rhinores is tomet r ie (RRM)

1958 wurde von Semarek (46 ) e in neues Meßver fah ren zu r

Beur te i l ung de r Nasena tmung , d ie Rh inomanomet r i e ,

vo rges te l l t . M i t d iese r Me thode war es mög l i ch , e in ige

s t römungsdynamische Paramete r i n de r Nase während de r

Insp i ra t i on und de r Exsp i ra t i on zu e r fassen . Es konn ten

g le i chze i t i g D ruckve r lus t und Vo lumens t römung während de r

A tmung reg i s t r i e r t we rden .

1974 besch r ieb Masing (31 ) e ine Meßan lage fü r d ie

Rh inomanomet r i e ( "Rh inoma X I " ) . H ie rm i t ge lang e ine genaue

und schne l l e Bewer tung de r Meßergebn isse du rch

Koord inan tensch re ibwe ise . Du rch Verwendung e ine r

Panoramamaske während de r Messung kam es zu ke ine r

Veränderung de r S t römungsmechan ik i n de r Nase .

Der Au to r sch lug vo r , d ie Messung vo r und nach Abschwe l l en

de r Sch le imhau t du rchzu füh ren , um d ie Ve ränderung im

Fü l l zus tand de r Sch le imhau t zu beu r te i l en .

1974 ve rwende te Ey (13 ) zu r Un te rsuchung de r Funk t i on de r

Nase und de r E rk rankungen de r Nasennebenhöh len d ie RRM.

Er besch r ieb e inen Druckans t i eg während de r I nsp i ra t i on be i

Obs t ruk t i on im vo rde ren Nasenan te i l und e inen Druckans t i eg

während de r Exsp i ra t i on be i Obs t ruk t i on im h in te ren

Nasenan te i l .

4

1974 ve rwende te Barree (5 ) d ie pos te r i o re Rh inomanomet r i e

zu r Überp rü fung de r W i rksamke i t e ines Deconges t i vums

(Rh inosp ray®) be i 200 Personen , davon 100 m i t

Nasensep tumdev ia t i onen . E r konn te m i t d iese r Meßmethode

d ie Nasensch le imhau tabschwe l l ung ob jek t i v i e ren . A l s

Nasenquo t i en t wu rde das W ide rs tandsve rhä l tn i s zw ischen

be iden Nasense i ten de f i n ie r t . Be i No rma lpe rsonen war d iese r

Quo t ien t k le ine r ode r g le i ch zwe i , be i pa tho log i schen

Veränderungen im Bere i ch des Sep tums , l ag de r Quo t i en t

über zwe i .

1978 besch r ieb Bachmann (1 ) d ie Rh inomanomet r i e a l s

Meßmethode , d ie f ü r d ie Funk t i onsd iagnos t i k de r

Nasena tmung une r läß l i ch i s t . E r de f i n ie r te 4

Obs t ruk t i onsk lassen :

- n i ch t beh inde r te Nasena tmung

- le i ch t beh inde r te Nasena tmung

- m i t t e lg rad ig beh inde r te Nasena tmung

- hochgrad ig beh inde r te Nasena tmung

Er ve rw ies au f den g roßen Feh le r de r be i i nspek to r i sche r

Schä tzung de r Nasendurchgäng igke i t en ts teh t . Feh le r t re ten

auch au f , wenn d ie Handhabung des Rh inomanomete rs n i ch t

exak t i s t .

1983 ve rwende te Bachmann ( 2 ) d ie Rh inomanomet r i e zu r

Kon t ro l l e t he rapeu t i sche r Maßnahmen und s te l l t e f es t , daß

W ide rs tandsänderungen nach du rchge füh r te r The rap ie

nachwe isba r s ind , wenn de r W i rkungse f fek t d ie

phys io log i schen Tagesschwankungen übe r t r i f f t und daß be i

unzu f r i edenen Pa t i en ten d ie Rh inomanomet r i e e inen pos i t i ven

psycho log i schen E f fek t ha t .

1992 w idmete s i ch Mlynsk i ( 39 ) de r We i te ren tw ick lung de r

Rh inomanomet r i e und ve rsuch te m i t H i l f e von

5

s t römungsmechan ischen Gese tzen w ich t i ge Pa ramete r de r

Lu f t s t römung zu e r rechnen . So konn te e r aus de r Größe des

Exponen ten de r D ruck -F luß -Bez iehung Sch lüsse au f d ie

S t römungsqua l i t ä t ( l am ina re und tu rbu len te

S t römungsan te i l e ) i n Abhäng igke i t von de r

S t römungsgeschw ind igke i t i n de r Nase z iehen .

In e ine r we i te ren A rbe i t be rechne te Mlynsk i (37 ) be i re in

lam ina re r S t römung in de r Nase m i t t e l s des Hagen-

Po iseu i l l e ´ schen Gese tzes den hyd rau l i schen Durchmesse r

a l s f unk t i one l l es We i temaß de r Nase .

1993 konn te M lynsk i (40 ) d ie Aus lösung de r Tu rbu lenz

anhand von Lambda bes t immen . Durch d ie RRM wurde es

mög l i ch , Lambda a l s Maß fü r d ie t u rbu lenzaus lösenden

Wande ingescha f ten de r Nase zu be rechnen .

1993 füh r te Grützenmacher (15 ) S t römungsbeobach tungen

und rh ino res i s tome t r i sche Un te rsuchungen an Nasenmode l l en

du rch . D ie E rgebn isse be ide r Me thoden ze ig ten e ine gu te

Kor re la t i on . We i te r s te l l t e e r f es t , daß d ie Kon f i gu ra t i on und

n ich t d ie Rauh igke i t de r l a te ra len Nasenwand

aussch laggebend fü r d ie Nasens t römung , den W ide rs tand und

fü r das Tu rbu lenzve rha l ten war . Be i Änderung de r

D i f f uso rwe i te ände r ten s i ch auch de r hyd rau l i sche

Durchmesse r und de r Tu rbu lenzg rad . Am Ende de r A rbe i t

konn te de r Au to r anhand se ine r neuen E rkenn tn i sse

Empfeh lungen fü r d ie ch i ru rg i sche The rap ie de r l a te ra len

Nasenwand geben .

6

2 .2 . Akust ische Ref lek tometr ie und Akust ische

Rhinometr ie (ARM)

Die ARM wurde aus de r akus t i schen Re f lek tomet r i e

en tw icke l t .

1977 wurden von Jackson ( 22 ) e rs tma l i g Meßergebn isse m i t

de r akus t i schen Re f l ek tomet r i e ve rö f fen t l i ch t . I n e ine r S tud ie

an Hunde lungenpräpa ra ten ze ig te s i ch , daß am Ver lau f de r

e r rechne ten F lächen-D is tanz -Funk t i on d ie Ve ränderungen de r

Querschn i t t s f l ächen i n de r Lu f t röh re abge lesen werden

konn ten . We i te r besch r i eb e r den E in f l uß de r

scha l l r e f l ek t i e renden E igenscha f ten des den S t römungskana l

umhü l l enden Ma te r i a l s au f d ie gemessenen

Querschn i t t s f l ächen . Be i zu l angen und zu engen Lu f t röh ren

t ra ten g roße Feh le r be i de r Querschn i t t smessung au f .

1984 füh r te Hof fs te in ( 21 ) Messungen m i t de r akus t i schen

Re f lek t i ons techn ik übe r i nd i v idue l l ange fe r t i g te Munds tücke

durch und ve rg l i ch s ie m i t sp i romet r i schen Messungen und

rad iog raph i sch e rm i t t e l t en Tomogrammen de r Lu f t röh re . Es

wurden Pa t i en ten m i t T rachea ls tenosen un te rsuch t . E r s te l l t e

fes t , daß d ie gemessenen Querschn i t t e de r s tenos ie r ten

Lu f t röh ren übe rschä tz t wu rden . We i te rh in ze ig te s i ch e in

Übere ins t immen de r Meßwer te de r akus t i schen Re f lek tomet r i e

m i t denen de r rad iog raph ischen Messungen . D ie Meßwer te

waren gu t rep roduz ie rba r . Absch l i eßend w ies e r da rau f h in ,

daß auch d ie dynamischen Veränderungen i n den Lu f twegen

be i se r i e l l en Messungen m i t de r akus t i schen Re f l ek tomet r i e

da rs te l l ba r s ind .

1987 be faß te s i ch D´urzo (11 ) m i t de r akus t i schen

Re f lek tomet r i e und ve rg l i ch d ie E rgebn isse m i t

compu te r tomograph isch e rm i t t e l t en Wer ten .

7

Ein geö f fne tes Ve lum pa la t i n i f üh r te zu r Überschä tzung de r

gemessenen Querschn i t t s f l ächen und de r dah in te r l i egenden

Abschn i t t e . Akus t i sch gemessene Querschn i t t s f l ächen , d ie

g rößer a l s 10 cm 2 oder k le ine r a l s 1 cm 2 wa ren , w iesen s ta rke

Abwe ichungen von den e rm i t t e l t en Wer ten de r

Compu te r tomograph ie au f . D ie we i te ren Querschn i t t e l agen

im Bere i ch de r Meßwer te , d ie m i t de r Compu te r tomograph ie

fes tges te l l t wo rden waren .

1989 füh r te Hi lberg (20 ) das Ve r fah ren i n d ie rh ino log i sche

Funk t i onsd iagnos t i k zu r n i ch t i nvas i ven Messung de r

Querschn i t t e de r Nase e in . E r ve rg l i ch rh inomanomet r i sche

und compu te r tomograph ische Messungen m i t E rgebn issen aus

der me t r i schen Ana lyse de r e rm i t t e l t en F lächen-D is tanz -

Funk t i on . E r s te l l t e f es t , daß d ie m i t de r ARM e rm i t t e l t en

Meßwer te gu t rep roduz ie rba r waren . B i s zu e inem Querschn i t t

k l e ine r a l s 0 ,7 cm 2 t r a ten ke ine Abwe ichungen de r Ku rve vom

erwar te ten Ve r lau f im nach fo lgenden Abschn i t t au f . We i t e rh in

s te l l t e e r f es t , daß d ie akus t i sch bes t immten

Querschn i t t s f l ächen e twa d re ima l so g roß waren , w ie d ie aus

rh inomanomet r i schen Messungen . Zum Sch luß w ies e r da rau f

h in , daß au fg rund de r Dehnbarke i t des Nasene inganges nu r

zwe i ve rsch iedene Nasenansa tzs tücke fü r d ie Messung am

Probanden aus re i ch ten .

Lenders (25 , 26 ) ve rö f fen t l i ch te 1990 E rgebn isse e ine r

Un te rsuchung , i n de r e r d ie ARM zu r D iagnos t i k be i

a l l e rg i sche r und vasomoto r i sche r Rh in i t i s und zu r

pos tope ra t i ven Kon t ro l l e nach de r an te r i o ren Tu rb inop las t i k

benu tz te . E r s te l l t e e ine Normkurve anhand von Messungen

an e ine r Gruppe von P robanden ohne pa tho log i sche

Veränderungen au f . D iese Kurve ve r läu f t w ie e in

„au fs te igendes W“ . D ie e rs te nega t i ve “ I -Zacke ”

8

k o r r e s p o n d i e r t m i t d e m I s t h m u s u n d d i e d a r a u f f o l g e n d e

“C -Senke ” w i rd du rch d ie Auswö lbung des Kop fes de r un te ren

Nasenmusche l ve ru rsach t . Im Ver lau f de r Ku rve wurden d ie

Querschn i t t s f l ächen g rößer . Querschn i t t e , d ie k le ine r a l s

0 ,4 cm 2 wa ren , ve ru rsach ten Feh lmessungen im fo lgenden

Abschn i t t de r Ku rve . D ie Schwe l l ungszus tände de r

Nasensch le imhau t l i eßen s i ch m i t d iese r Me thode

dokumen t ie ren und l oka l i s i e ren .

In e ine r we i te ren A rbe i t konn te Lenders (27 ) 1991 d ie

Über legenhe i t de r ARM gegenüber de r an te r i o ren

Rh inomanomet r i e be i de r D iagnos t i k von hype rp las t i schen

Veränderungen an de r Concha nasa l i s i n fe r i o r

ve ranschau l i chen . Be i e ine r P robandengruppe m i t

Hyperp las ien de r un te ren Nasenmusche ln war d ie k le ins te

Querschn i t t s f l äche im Bere i ch des Kop fes de r un te ren

Nasenmusche l .

So ze ig te s i ch be i de r ARM e ine Kurve i n Fo rm e ines

“abs te igenden W” im vo rde ren Te i l de r Nase . Während d iese r

S tud ie kamen 12 ve rsch iede Nasenadap te r zu r Anwendung ,

um e ine l u f t d i ch te Ankopp lung des Meßgerä ts an d ie Nase zu

e r re i chen .

Im g le i chen Jah r ve rö f fen t l i ch te Grymer (16 ) e ine S tud ie übe r

akus t i sch - rh inomet r i sche Un te rsuchungen an 82 P robanden .

D ie P robanden schä tz ten i h re Nasena tmung a l s no rma l e in .

Es ze ig te s i ch vom Nasene ingang b i s zu r Choane e ine

Querschn i t t s f l ächenzunahme.

D ie Messungen de r ARM waren gu t rep roduz ie rba r .

D ie k le ins te Querschn i t t s f l äche de r Nasenhöh le war im

vorde ren Te i l de r Nase und beweg te s i ch nach Abschwe l l ung

de r Sch le imhau t nach an te r i o r . Be i männ l i chen P robanden

war de r Abschwe l l e f fek t s tä rke r a l s be i we ib l i chen .

9

Der max ima le Abschwe l l e f f ek t de r Nasensch le imhau t wurde

im Bere i ch de r m i t t l e ren Nasenmusche l ge funden .

1992 ve rö f fen t l i ch te Lenders (29 ) e ine Übers i ch tsa rbe i t zu r

ARM. Vo r j ede r Messung so l l t e demnach e ine Ka l i b r i e rung

durchge füh r t we rden . E r emp fah l e ine S tanda rd i s ie rung de r

Adap te r t ypen , sow ie d ie Hers te l l ung e ines no rm ie r ten Mode l l s

fü r d ie P robemessung . We i te rh in besch r i eb e r d ie

Loka l i sa t i on und Ausdehnung de r pa tho log i schen

Veränderungen i n de r Nase anhand de r Meßkurve . E r w ies

da rau f h in , daß spez i f i sche d iagnos t i sche Aussagen nu r i n

Verb indung m i t ande ren d iagnos t i schen M i t t e ln , w ie de r

an te r i o ren Rh inoskop ie , mög l i ch s ind .

A l s Nach te i l de r ARM sah e r d ie S tö ran fä l l i gke i t gegenüber

Umwe l tge räuschen . We i te rh in ve r fä l sch t a tmen während de r

Messung das E rgebn is .

2 .3 . Exper imente l le Untersuchungen der nasa len

Atemströmung

Bere i t s 1882 füh r te Pau lsen , z i t i e r t be i Schmidt (47 ) , Du rch -

s t römungsve rsuche an de r mensch l i chen Nase du rch . E r

k le ide te e inen Le i chennasen innen raum m i t Lackmuspap ie r

aus und du rchs t römte i hn m i t Ammon iakdämpfen . Anhand de r

ve rsch iedenen Ver fä rbungen des Lackmuspap ie rs s te l l t e e r

fes t , daß de r Haup ts t rom de r E in - und Ausa tmungs lu f t s i ch

bogen fö rm ig i n de r Höhe de r m i t t l e ren Nasenmusche l beweg t .

1889 un te rsuch te Kayser ( 23 ) m i t zwe i Me thoden d ie

Lu f t s t römung i n de r Nase . Be i de r e rs ten Me thode b l i es e r

Magnes iumpu lve r i n e ine Le i chennase und beobach te te d ie

Pu lve rab lage rungen an ve rsch iedenen Or ten de r Nase . Be i

10

der zwe i ten Me thode beobach te te e r d i rek t an e inem

Gipsmode l l asp i r i e r ten Rauch . E r konn te fes t s te l l en , daß de r

i nsp i ra to r i sche A tems t rom nu r du rch den obe ren und den

mi t t l e ren Abschn i t t de r Nase z ieh t , den un te ren Abschn i t t

e rkann te e r a l s To t raum. D iese Sch luß fo lge rung wurde auch

dadurch bek rä f t i g t , daß nach de r Resek t i on de r un te ren

Nasenmusche l ke ine Ve ränderungen am S t römungsb i l d

e rkennbar waren .

1900 ha t te Reth i (43 ) das Nasensep tum e ines ha lb ie r ten

Le ichenschäde ls du rch e ine G lasp la t te e rse tz t und

durchs t römte d ie Nase , d ie vo rhe r m i t Lackmuspap ie r

ausgek le ide t wu rde , m i t Ammon iak - und Ess igsäu redämpfen .

E r konn te anhand de r Ve r fä rbung des Lackmuspap ie rs

fes t s te l l en , we l chen Ve r lau f d ie Haup ts t römung nahm. Der

Haup ts t rom g ing du rch den m i t t l e ren Abschn i t t de r Nase .

Schon 1905 besch r i eb Burchardt (7 ) e ine Lu f t s t römung , d ie

g le i chmäß ig d ie gesamte Nasenhöh le be lü f te te . Dazu

benu tz te e r e inen ha lb ie r ten knöche rnen Schäde l , an dem e r

d ie We ich te i l e aus G ips nachmode l l i e r t e und das Sep tum

durch e ine G lasp la t te e rse tz te . Zu r Dars te l l ung de r S t römung

benu tz te e r Rauch . We i te rh in besch r i eb e r d ie W i rbe lb i l dung

an e ine r Resek t i onss te l l e nach Kop f resek t i on de r m i t t l e ren

Musche l und vo r dem Kop f e ine r hype rp las t i schen Musche l .

E r w ies da rau f h in , daß das g röß te Lu f t vo lumen d ie we i tes ten

Räume du rchs t römte , im Norma l fa l l i s t das de r m i t t l e re

Nasengang .

1922 wende te Takahash i ( 51 ) e ine ande re Me thode an . E r

bes t r i ch d ie Sch le imhau t e ines P robanden m i t e ine r Koka in -

Ad rena l i n -Lösung und l i eß s ie danach e in Pu lve r -Lu f t -

Gemisch i nha l i e ren . Ansch l i eßend konn te e r d ie

Pu lve rab lage rungen im Nasen inne ren be t rach ten . E r f and den

11

oberen und den m i t t l e ren Nasenan te i l s tä rke r du rchs t römt und

besch r ieb e ine W i rbe lb i l dung am Kop f de r m i t t l e ren

Nasenmusche l .

1939 a rbe i t e te Tonndor f (53 ) m i t Nasenmode l l en , be i denen

er d ie Musche ln aus Kne tmasse und somi t ve r fo rmbar

he rs te l l t e . Das Sep tum e rse tz te e r du rch e ine G lasp la t te . D ie

Lu f t s t römung mach te e r m i t Z iga re t ten rauch s i ch tba r .

Während se ine r Un te rsuchungen s te l l t e e r f es t , daß d ie

Haup ts t römung du rch den m i t t l e ren und den un te ren

Nasenan te i l s t römte . E r besch r ieb den A tems t rom a l s re in

lam ina re S t römung m i t ge r i nge r S tab i l i t ä t . Am Sch luß w ies e r

au f e ine schonende Behand lung de r un te ren und m i t t l e ren

Nasenmusche l h in , da sons t W i rbe l au f t re ten könn ten , w ie be i

e ine r Musche lhype rp las ie ode r -a t roph ie .

1962 mode l l i e r t e Fischer (14 ) an Nasenmode l l en den Zus tand

der Sch le imhäu te i n v i vo nach . Auch e r e rse tz te das Sep tum

durch e ine G lasp la t t e , um d ie Rauchs t römungen besse r

beobach ten zu können . D ie Lu f t wu rde tu rbu lenz f re i m i t t e l s

e ine r Pumpe asp i r i e r t und so d ie Vo lumens t röme genau

de f i n ie r t . De r Au to r s te l l t e f es t , daß de r A tems t rom d ie

gesamte Nase be lü f t e te und s i ch be i ruh igem A tmen im

Übergangsbere i ch zw ischen l am ina r und tu rbu len t be fand . E r

kam we i te r zu dem Ergebn is , daß Tu rbu lenzen i n

Sch le imhau tnähe au f t re ten und d ie Kond i t i on ie rung de r

A temlu f t begüns t i gen . E r besch r ieb auch , daß be im

Abschwe l l en de r Sch le imhau t e ine s tä rke re Tu rbu lenzb i l dung

au f t ra t , d ie e ine E rhöhung des Gesamtw ide rs tandes zu r Fo lge

ha t te .

1967 ve rö f fen t l i ch te Masing ( 30 ) zwe i S tud ien . E r a rbe i te te

auch m i t Ha lbnasenmode l l en , be i denen e r das Sep tum du rch

e ine G lasp la t te e rse tz te . E r du rchs t römte d ie Mode l l e

12

e ine rse i t s m i t Lu f t , ande re rse i t s m i t Wasse r . Zu r

Kennze ichnung de r S t römung benu tz te e r be i Lu f t s t römung

Daunen fede rn ode r be i Wasse rs t römung e ine Fa rb lösung , d ie

e r m i t e ine r Kanü le de r S t römung zugab . Dabe i a rbe i te te e r

m i t de f i n i e r ten Vo lumens t römen . De r Au to r f and i n se inen

Versuchen e ine g le i chmäß ig be lü f te te Nasenhöh le . E rs te

Tu rbu lenzen t ra ten be i Vo lumens t römen von 120 m l / s au f . E r

fand abe r ke ine W i rbe lb i l dung vo r den Musche lköp fen , da fü r

abe r ve r f rüh ten Tu rbu lenzene insa tz nach e ine r

Musche l resek t i on und e in geo rdne tes S t römungsb i l d be i

ve reng ten Nasen .

1969 un te rsuch te Schmidt (47 ) d ie S t römungs -

geschw ind igke i ten i n e inem Ha lbnasenmode l l m i t G lassep tum

be i Vo lumens t römen von 50 m l / s b i s 500 m l / s .

E r f and d ie e rs ten Tu rbu lenzen be i Vo lumens t römen von e twa

125 m l / s . De r Au to r f and auch ke ine Un te rsch iede zw ischen

der Nasen fo rm und dem S t römungsb i l d . D ie Nase wurde i n

ih rem gesamten Raum g le i chmäß ig du rchs t römt .

1990 und 1992 expe r imen t i e r ten Hess e t .a l . (18 , 19 ) am

komp le t ten Nasenmode l l aus G ießharz , das m i t Lu f t und

F lüss igke i t (P ropand io l ) du rchs t römt wurde . Im Ergebn is de r

Un te rsuchungen besch r ieb e r e ine vo l l s tänd ig be lü f te te Nase ,

de ren Haup ts t rom du rch den un te ren Nasengang zog . Be i

phys io log i schen S t römungsgeschw ind igke i ten b l i eb d ie

S t römung re in l am ina r .

Fü r e in besse res Ve rs tändn is des Zusammenhanges zw ischen

Form und Funk t i on de r Nase sahen Mlynsk i e t a l (35 ) es a l s

vo r te i l ha f t an , e inze lne Abschn i t t e des Nasen innen raumes m i t

Fo rme lemen ten zu ve rg le i chen . Somi t e rwe i te r te e r d ie von

Bachmann ( 4 ) vo rgesch lagene Au f te i l ung de r Nase .

13

2 .4 . Kr i t i sche Wer tung der b isher igen Stud ien

Aus de r L i t e ra tu r w i rd deu t l i ch , daß das Meßergebn is de r

ARM von v ie len Fak to ren bee in f l uß t werden kann .

Feh le rha f te Meßergebn ise be i den Messungen können du rch

E in f l üsse aus de r Umwe l t ( 29 ) , du rch feh le rha f te Ankopp lung

des Adap te rs an d ie Nase (20 , 28 , 29 ) sow ie du rch

Feh lve rha l t en des P robanden au f t re ten .

Wenn a l l e Feh le rque l l en ausgescha l te t we rden , s i nd d ie

Messungen m i t de r ARM exak t rep roduz ie rba r (16 , 20 ) .

D ie P rob lemat i k de r Ankopp lung des Meßtubus wurde von

Hi lberg ( 20 ) und Lenders ( 27 ) un te rsuch t .

S ie emp fah len d ie Ve rwendung e ines ana tom isch ge fo rmten ,

i nd i v idue l l ausgewäh l ten Adap te rs .

Fo lgende K r i t e r i en muß ten e r fü l l t we rden :

- Scha l l d i ch te Ankopp lung

- Ke ine Ve r fo rmung des Ves t i bu lum nas i be i de r

Messung

- Adäqua te r A rbe i t sau fwand be i de r Ve rwendung de r

Adap te r

Der genaue Verg le i ch de r ARM mi t compu te r tomograph ischen

Messungen (20 , 21 ) ode r m i t Wasse rve rd rängungsmessungen

(20 ) kann nu r dann e r fo lgen , wenn d ie genaue Lage de r

gemessenen Querschn i t t sebenen bekann t i s t . Hi lberg (20 )

ve rg l i ch d ie Meßergebn isse un te r de r Vo rausse tzung , daß d ie

Querschn i t t sebenen immer senk rech t zum Haup t l u f t s t rom

l iegen . Lenders ( 27 ) kam anhand de r Scha l l au fze i tmessungen

zu r Sch luß fo lge rung , daß im gesamten gemessenen Abschn i t t

d ie Querschn i t t s f l äche pa ra l l e l zu r Ebene des Nasen is thmus

l i egen .

14

Nach Therheyden (52 ) l i egen d ie Meßebenen senk rech t zu r

Vo lumenmi t te l l i n i e . D ie genaue Dars te l l ung d iese r Ebenen i s t

t echn isch seh r komp l i z i e r t und we is t somi t e ine g roße

Ungenau igke i t au f .

Auch d ie S t römungsbeobach tung i s t n i ch t unp rob lemat i sch .

So i s t m i t den Pu lve rve rsuchen , w ie s ie von v ie len Au to ren

(23 , 52 ) besch r ieben wurden , ke ine d i rek te Beobach tung de r

S t römung mög l i ch . D ie S t römung w i rd e rs t anhand von

Pu lve rab lage rungen an den Nasen innenwänden rekons t ru ie r t .

Es wäre denkbar , daß do r t , wo de r A temlu f t de r ge r ings te

W ide rs tand en tgegen gese tz t w i rd ode r an Or ten m i t

f eh lender ode r ge r inge r Be lü f tung , nu r seh r wen ig ode r ga r

ke in Pu lve r abge lage r t w i rd . Da fü r abe r f i nde t an Or ten m i t

g roßem W ide rs tand ode r e inem H inde rn i s i n de r S t rombahn

e ine s ta rke Pu lve rab lage rung s ta t t . E in Rücksch luß von de r

S tä rke de r Ab lage rung au f d ie Ve r te i l ung und d ie S tä rke de r

S t römung e rsche in t desha lb f rag l i ch . Zusä tz l i ch i s t be i d iese r

i nd i rek ten Me thode ke ine Aussage übe r d ie S t römungs fo rm

mög l i ch . Aussagen übe r d ie Re in igungs funk t i on de r Nase s ind

jedoch zu läss ig . E in we i te re r Mange l i s t , daß d ie ve rwende ten

Pu lve r au fg rund i h res o f tma ls v ie l höhe ren spez i f i schen

Gewich tes a l s Lu f t , r e la t i v s ta rk de r Schwerk ra f t und de r

Zen t r i f uga l k ra f t un te r l i egen und somi t zu fa l sche r

In te rp re ta t i on füh ren .

E ine ande re Me thode benu tz ten Pau lsen ( z i t i e r t be i Schmidt

(47 ) und Reth i (43 ) ) . S ie ha t ten d ie Wände de r Nasenhöh le

m i t Lackmuspap ie r ausk le ide t und l i eßen sau re und a l ka l i sche

Dämpfe du rch d ie Nase s t römen . D iese Me thode sche in t mehr

gee igne t zu se in , da auch S t ruk tu ren , d ie n i ch t f ü r

Pu lve rab lage rungen gee igne t s ind be i Kon tak t m i t dem

durchs t römenden Med ium gekennze ichne t we rden .

15

Andere rse i t s i s t auch h ie r ke ine d i rek te Beobach tung de r

S t römung mög l i ch .

Takahash i ( 51 ) bes t r i ch vo r dem Insp i r i e ren des Pu lve r -Lu f t -

Gemisches d ie Nasensch le imhau t des P robanden m i t e ine r

Adrena l i n -Koka in -Lösung . Dadurch konn te e r zwar besse r d ie

nach fo lgende rh inoskop ische Un te rsuchung du rch füh ren ,

bee in f l uß te abe r g le i chze i t i g d ie phys io log i schen Verhä l tn i sse

im Cavum nas i .

E in Groß te i l de r Au to ren (7 , 14 , 23 , 53 ) du rchs t römten e in

Nasenmode l l m i t Lu f t , d ie m i t Rauch mark ie r t wa r . D iese

Methode e rmög l i ch t e ine d i rek te Beobach tung de r S t römung

und dami t auch d ie Aussagen zum S t römungsp ro f i l . Schwer

zu e rkennen s ind dagegen S t römungen im Übergangsbere i ch

mi t beg innendem tu rbu len ten Ze r fa l l ode r au f t re tende

Schraubs t römungen . We i te re r Nach te i l i s t d i e

S t römungsgeschw ind igke i t , d ie be i S taupunk ten schne l l zu r

Rauchansammlung füh ren kann .

Tonndor f ( 53 ) benu tz te fü r se ine s t römungsphys i ka l i sche

Be t rach tungen d ie Reyno ldsche Zah l . Abgesehen davon , daß

er s ie fa l sch angab , i s t s i e f ü r so komp l i z i e r te S t ruk tu ren w ie

d ie Nase unb rauchbar . Auch de r hyd rau l i sche Durchmesse r

wurde m i t ca . 1 cm fa l sch angegeben . Be re i t s Fischer (14 )

w ies da rau f h in .

D ie zu r Ze i t gee igne ts te Me thode zu r Un te rsuchung de r

Nasens t römung i s t d ie Durchs t römung des Mode l l s m i t e ine r

F lüss igke i t , w ie es i n den neueren A rbe i ten (14 , 15 , 18 , 19 ,

31 , 46 , 50 ) besch r ieben w i rd . Zu r Kennze ichnung de r

F lüss igke i t ss t römung benu tz ten Masing ( 31 ) , Fischer ( 14 )

und Hess ( 18 , 19 ) e ine Fa rb lösung , d ie s ie übe r Kanü len i n

d ie S t römung gaben . Im Verg le i ch zu r Lu f t w i rd d ie

F lüss igke i t en tsp rechend i h re r k inemat i schen V iskos i tä t

16

l angsammer du rch das Mode l l ges t römt , dadu rch i s t e ine

besse re Beobach tung de r S t römung mög l i ch . Da s ie i h re

Un te rsuchungen an Ganznasenmode l l en du rch füh r ten ,

konn ten s ie auch Aussagen übe r den E in f l uß des

Nasensep tums au f d ie S t römung machen . Wenn d i e

S t römungsbeobach tung du rch d ie l a te ra le Wand des Mode l l s

e r fo lg te , w i rd du rch das i nne re P ro f i l und d ie an i hm

s ta t t f i ndende Beugung , B rechung und Re f l ek t i on des L i ch tes

d ie Beobach tung e rschwer t .

17

3 . Theore t ische und phys ika l ische Grundlagen

3 .1 . S t römungsphys ika l ische Formelemente

Zum besse ren Ve rs tändn is des Zusammenhangs zw ischen de r

Kon f i gu ra t i on des Nasen innen raumees und de r S t römung i n

de r Nase i s t es üb l i ch , e inze lnen Nasenabschn i t t en

en tsp rechende Fo rme lemen te zuzuo rdnen , de ren W i rkung au f

d ie S t römung aus de r S t römungsphys i k bekann t i s t

(Mlynsk i e t a l [ 35 ] ) .

D iese s ind i n i nsp i ra to r i sche r R ich tung :

1 . Ves t ibu lum nas i : Krümmer und Düse

2 . I s thmus nas i : konkav gebogene Durch t r i t t s f l äche

3 . Vorderes Cavum nas i : D i f f uso r

4 . Musche lgeb ie t : Spa l t raum

5 . H in teres Cavum: Düse

6 . Choane: konvex gebogene Durch t r i t t s f l äche

7 . Ep ipharynx: Krümmer

Abb. 1 : D ie Fo rme lemen te de r Nase i n i nsp i ra to r i sche r

S t römungs r i ch tung

18

Die Abschn i t t e 1 , 2 und 3 werden a l s E ins t römbere i ch

beze ichne t . De r e igen t l i che Funk t i onsbe re i ch de r Nase i s t de r

Spa l t raum 4 im Musche lgeb ie t . De r Auss t römbere i ch

en tsp r i ch t den Fo rme lemen ten 5 , 6 und 7 .

3.2. Strömungsphysikalische Begriffe und Gesetzmäßigke i ten

Strömung :

a) Sta t i onä re S t römung :

- De r S t römungsvorgang i s t von de r Ze i t

unabhäng ig . Es l i eg t be i g le i che r

S t römungsgeschw ind igke i t immer das g le i che

S t römungsb i l d vo r . D ie Vo lumens t römung b le ib t

kons tan t .

b ) I ns ta t i onä re S t römung :

- I s t e ine ze i tabhäng ige S t römung m i t

wechse lndem S t römungsb i l d be i g le i che r

S t römungsgeschw ind igke i t .

D ie Vo lumens t römung i s t n i ch t kons tan t .

Stroml in ien:

- s i nd L in ien , we lche i n j edem Punk t du rch An legen

e ine r Tangen te d ie R ich tung de r S t römung de r

Te i l chen anze igen .

Strombahn:

- i s t de r gesamte Weg , den e in e inze lnes Te i l chen be im

Durchs t römen des S t römungs fe ldes zu rück leg t .

Wirbe l :

- ze ig t s i ch , wenn Te i l chen Drehbewegungen um

i h re e igene ode r e ine ande re Raumachse machen .

19

Strömungsformen:

a) Lamina re S t römung (Abb 2 ) :

- w i rd auch a l s Sch ich tens t römung beze ichne t . Be i

de r l am ina ren S t römung bewegen s i ch d ie

Te i l chen au f e ine r zu r Rohrachse pa ra l l e l en

S t rom l in ie ohne s i ch m i te inander zu ve rm ischen .

- D ie Geschw ind igke i t sve r te i l ung im S t römungs -

kana l i s t pa rabe l fö rm ig .

- Be i de r l am ina ren S t römung i s t de r

Re ibungsve r lus t unabhäng ig von de r

Wandrauh igke i t .

Abb. 2 : Parabe l fö rm iges S t römungsp ro f i l be i l am ina re r

S t römung

20

b) Tu rbu len te S t römung (Abb 3 ) :

- Neben de r Vo rwär t sbewegung pa ra l l e l zu r

Rohrachse t re ten noch Querbewegungen au f , d ie

zu e ine r s tänd igen Verm ischung de r Te i l chen

füh ren .

- D ie l oka le S t römungsgeschw ind igke i t schwank t

spon tan nach Amp l i t ude und R ich tung .

- D ie Geschw ind igke i t sve r te i l ung ze ig t e in

abge f l ach tes S t römungsp ro f i l .

- De r Re ibungsve r lus t häng t von de r W a n d b e -

scha f fenhe i t ab .

Abb. 3 : Abge f l ach tes S t römungsp ro f i l be i t u rbu len te r

S t römung

21

Das Hagen-Po iseu i l l e -Gesetz :

Wenn e in Med ium in e inem Rohr f l i eßen so l l , muß es zu r

Überw indung de r Re ibung du rch e ine K ra f t vo rwär t s ge t r i eben

werden . D ies gesch ieh t du rch e ine Druckd i f f e renz i n de r

S t römungs r i ch tung (? p = p 1 -p 2 ) .

Be i l am ina re r S t römung in e inem Rohr g i l t das Hagen-

Po isseu i l l e ‘ sche Gese tz :

. V = Volumenst rom

8 ·? · l . ?? p = · V ( 1 )

p · r 4

.Dabe i s i nd V . . . Vo lumens t rom

? . . . V i skos i tä t de r F lüss igke i t

l . . . d i e Länge des Rohres

r . . . de r Rad ius des Rohres

22

? p

. d V

l

Abb.4 : Schemat i sche Dars te l l ung zum Hagen-Po iseu i l l e -

Gese tz

.V . . . Vo lumens t rom

d . . . Du rchmesse r

l . . . Länge

? . . . V i skos i t ä t des Med iums

? p . . . D ruckab fa l l en t l ang de r S t recke

Der Vo lumens t rom (S t roms tä rke ) w i rd du rch Fo rme l (2 )

de f i n i e r t :

. d u r c h d e n R o h r q u e r s c h n i t t f l i e ß e n d e s V o l u m e nVo lumens t rom V = ( 2 )

F l i e ß z e i t

Be i l am ina re r S t römung i s t de r D ruckab fa l l ? p d i r e k t .

propo r t i ona l zu dem Vo lumens t rom V .

.? p ~ V ( 3 )

Das S t römungspro f i l g i b t Auskun f t übe r d ie

Geschw ind igke i t sve r te i l ung i nne rha lb de r S t römung in de r

Rohr le i t ung . So bes i t zen d ie Te i l chen be i l am ina re r

S t römung , d ie unmi t t e lba r m i t de r Rohrwand i n Kon tak t

23

s tehen au fg rund de r hohen Re ibung e ine Geschw ind igke i t von

Nu l l . Te i l chen , d ie s i ch ax ia l - zen t ra l bewegen , haben d ie

g röß te Geschw ind igke i t , da d ie Re ibung de r Wand f eh l t ,

(Sch ich tenve rsch iebung) . Der M i t t e lwer t de r Geschw ind igke i t

a l l e r Te i l chen i s t d ie m i t t l e re ö r t l i che Geschw ind igke i t (w ) .

Kont inu i tä tsg le ichung

Die m i t t l e re S t römungsgeschw ind igke i t w e rg ib t s i ch aus :

.V

w = ( 4 )

A

w . . . m i t t l e re S t römungsgeschw ind igke i t

A . . . Querschn i t t f l äche .

V . . . Vo lumens t rom (S t roms tä rke )

W ie aus de r Fo rme l (4 ) und Abb . 5 e rs i ch t l i ch w i rd , i s t d ie

m i t t l e re S t römungsgeschw ind igke i t e ine r i nkompress ib len

S t römung (Wasse r ) umgekehr t p ropo r t i ona l zum Querschn i t t

des Rohres . Be i zunehmendem Rohrque rschn i t t n immt d ie

m i t t l e re S t römungsgeschw ind igke i t ab und umgekehr t . F l i eß t

e ine i nkompress ib le S t römung du rch e in Rohr m i t

wechse lndem Querschn i t t , ände r t s i ch au tomat i sch i n den

en tsp rechenden Abschn i t t en auch d ie m i t t l e re S t römungs -

geschw ind igke i t .

Fü r den Zusammenhang zw ischen Querschn i t t s f l äche und

mi t t l e re r S t römungsgeschw ind igke i t g i l t :

24

A1 · w 1 = A2 · w 2 = const . ( 5 )

A . . . Querschn i t t s f l äche

w . . . m i t t l e re S t römunggeschw ind igke i t

A 1 w 1 w 2 A 2

Abb. 5 : Zusammenhang zw ischen Querschn i t t s -

f l ächen und S t römungsgeschw ind igke i t nach

der Kon t inu i tä t sg le i chung .

Bernoul l i ´sche Gle ichung

Das Energ iee rha l tungsgese tz f i nde t i n de r Be rnou l l i ‘ s chen

Gle i chung se inen Ausd ruck .

Nach dem Bernou l l i ´ schen Gese tz i s t e ine

Geschw ind igke i t sänderung immer m i t e ine r D ruckänderung

ve rbunden . Es besag t , daß d ie Summe aus s ta t i schem und

dynamischem Druck kons tan t b le ib t .

P 0 = p + h · ? · g + ? · w 2 / 2 (6 )

P 0 . . . Gesamtd ruck

? . . . D i ch te

h . . . Höhe

g . . . Fa l l besch leun igung

p . . . s ta t i sche r D ruck

25

Da d ie Mode l l e i n waagerech te r Lage du rchs t römt wurden , i s t

d ie Höhe g le i ch Nu l l und d ie G le i chung ve re in fach t s i ch zu :

P 0 = p + ? · w 2 / 2 = const . (7 )

Das bedeu te t , daß e ine hohe Geschw ind igke i t e inen k le inen

s ta t i schen Druck bed ing t und umgekehr t .

p

p

A 1 w 1 w 2 A 2

Abb. 6 : Abhäng igke i t zw ischen de r S t römungs -

geschw ind igke i t und dem Druck nach de r

Bernou l l i ´ schen G le i chung :

Reynoldsche Zah l (Re)

I n e inem Rohr häng t de r Übergang von l am ina re r i n

tu rbu len te S t römung vom Rad ius , de r Geschw ind igke i t sow ie

de r D ich te und Zäh igke i t des Med iums ab . D ie Reyno ldsche

Zah l (Fo rme l 8 ) de f i n ie r t d iese Bez iehung .

26

Besch leun igungsarbe i t l · w · ?

Re = = (8 )

Re ibungsarbe i t ?

w . . . m i t t l e re S t römungsgeschw ind igke i t (m /sec )

l . . . e i ne , d ie Kö rpe rg röße bes t immende Länge (Rad ius )

? . . . Zäh igke i t skons tan te de r F lüss igke i t (N ·sec /m 2 )

? . . . Massend ich te de r F lüss igke i t ( kg /m 3 )

Da das Ve rhä l tn i s ? / ? = ? a l s k inemat i sche V iskos i tä t

beze i chne t w i rd , kann man d ie Fo rme l (8 ) ve re in fachen .

D ie Reyno ldsche Zah l “Re” w i rd w ie fo lg t de f i n ie r t :

l · w

Re = (9 )

?

Das Turbu lenzgesetz

Das Verhä l tn i s zw ischen Druckd i f f e renz und

Vo lumens t römung w i rd be i t u rbu len te r S t römung du rch das

Turbu lenzgese tz de f i n ie r t :

? · ? · l .? p = · V 2 ( 10 )

p 2 · r 5

27

Be i t u rbu len te r S t römung i s t demnach de r D ruckab fa l l

p ropo r t i ona l dem Quadra t de r Vo lumens t römung .

. ? p ~ V 2 (11 )

Der hydrau l ische Durchmesser

Um S t römungskanä le m i t n i ch t k re i s runden Querschn i t t en

phys i ka l i sch be t rach ten zu können , benu tz t man den

hydrau l i schen Durchmesser ( „d h ” ) . E r ve rg le i ch t j eden

St römungskana l m i t e inem Rohr m i t k re i s rundem Querschn i t t .

E r i s t de f i n ie r t du rch das Verhä l tn i s zw ischen

Querschn i t t s f l äche (A ) und Umfang (U) .

4 · A

hydrau l ischer Durchmesser d h = (12 )

U

Je ova le r ode r spa l t f ö rm ige r e ine F läche i s t , des to g rößer i s t

be i g le i chb le ibendem Querschn i t t de r Umfang und des to

k le ine r i s t de r hyd rau l i sche Durchmesser d h .

28

Ähnl ichke i tsgesetze

Um zu ve rg le i chen , w ie s i ch d ie S t römung im Mode l l und i n

de r Nase ve rhä l t , müssen w i r zwe i Vo rausse tzungen e r fü l l en :

1 . Es müssen be i Längen , F lächen und

Ober f l ächenbescha f fenhe i t geomet r i sche Ähn l i ch -

ke i t en vo rhanden se in .

2 . Es muß e ine phys i ka l i sche Ähn l i chke i t h ins i ch t l i ch

de r S t römungse igenscha f ten (Besch leun igung ,

S to f f e i genscha f ten , Geschw ind igke i t ) vo r l i egen .

Da w i r i n unse rem Fa l l f ü r d ie S t römung Wasse r s ta t t Lu f t

benu tzen , b rauchen w i r e ine Ve rknüp fung de r phys i ka l i schen

Größen . D ies gesch ieh t m i t t e l s de r schon e rwähn ten

Reyno ldschen Zah l .

I n unse rem Fa l l en tsp r i ch t Re 1 de r Or ig ina lnase und Re 2 dem

Mode l l .

Re 1 = Re 2 (13 )

Nach dem E inse tzen i n d ie ob ige G le i chung (9 ) e rg ib t s i ch :

w 1 · l 1 = w 2 · l 2 (14 )

?1 ?2

29

Da d ie Mode l l e m i t de r Or ig ina lnase i den t i sch s ind , und dami t

auch d ie geomet r i schen Fo rmen , g i l t :

w 1 = w 2 (15 )

? 1 ? 2

Durch E inse tzen de r S t römungsgeschw ind igke i t (w ) nach (4 )

e rg ib t s i ch :

. .V 1 V 2

A 1 A 2

= (16 )

? 1 ? 2

Da auch d ie Querschn i t t s f l ächen be im Mode l l und be i de r

“Or ig ina lnase ” annähernd i den t i sch s ind , e rg ib t s i ch :

. .V 1 V 2

= (17 )

? 1 ? 2

Da d ie k inemat i sche V i skos i t ä t s to f f - und

tempera tu rspez i f i sch i s t und nu r en tsp rechend zu r P ropo r t i on

der Vo lumens t römung zu ko r r i g ie ren i s t , w i rd d ie

phys i ka l i sche Ähn l i chke i t e r l ang t . A l s rechner i sche Grund lage

d ien t uns d ie k inemat i sche V iskos i t ä t . Dadurch i s t es

mög l i ch , d ie Vo lumens t römung zu ve rändern , um m i t W a s s e r

d ie Mode l l e du rchs t römen zu können und so d ie phys i ka l i sche

Ähn l i chke i t zu e r l angen .

D ie i n de r A rbe i t angegebene Vo lumens t röme bez iehen s i ch

immer au f Lu f t .

30

4 . METHODIK

I n de r vo r l i egenden Arbe i t wu rden 7 un te rsch ied l i ch

kon f i gu r i e r te Nasen un te rsuch t . H ie rzu wurden P robanden

mi t te l s an te r i o re r Rh inoskop ie , Akus t i sche r Rh inomet r i e

(ARM) und Rh ino res i s tomet r i e (RRM) un te rsuch t .

Ansch l i eßend wurden m i t t e l s e ines Abgußver fah rens von

d iesen P robandennasen Mode l l e ange fe r t i g t , we l che eben fa l l s

m i t de r Akus t i schen Rh inomet r i e und Rh ino res i s tomet r i e

sow ie zusä tz l i ch im S t römungs labo r un te rsuch t wurden .

4 .1 . Probandenauswahl

Aus dem rh ino log i schen Pa t i en tengu t de r Un ive rs i t ä t s -Ha ls -

Nasen-Ohren -K l i n i k Gre i f swa ld wurden P robanden m i t

t yp i sche r Nasenpa tho log ie , w ie Nase m i t rundem Ins thmus ,

Sa t te lnase , Nase m i t Sep tumdev ia t i on konkave und konvexe

Se i te , Nase m i t Sep tumdev ia t i on konkave Se i te m i t

Musche lhype rp las ie , Spa l t se i t e de r Nase e ine r L ippen -K ie fe r -

Gaumen-Spa l te und e ine no rma le Nase ausgesuch t . D ie

Probanden be ide r Gesch lech te r waren zw ischen 20 und 44

Jah ren . Es e r fo lg te e ine Au fk lä rung und

E inve rs tändn ise rk lä rung . E in Vo tum de r E th i kkomiss ion l ag

vor .

I nsgesamt wurden 6 P robanden ausgewäh l t . Um d ie

Ausw i rkung e ine r Musche lkompensa t i on au f de r konkaven

Se i te e ine r Sep tumdev ia t i on zu un te rsuchen , wu rden be i

e inem Probanden d ie Messungen vo r und nach Abschwe l l en

du rchge füh r t . Somi t e rgeben s i ch 7 ve rsch iedene

Kon f i gu ra t i onen .

31

4 .2 . Anter iore Rh inoskopie

Die an te r i o re Rh inoskop ie m i t Be funddokumen ta t i on e r fo lg te

du rch e inen e r fah renen Ha ls -Nasen-Ohrena rz t .

4 .3 . Probandenmessung

Um e twa i den t i sche Bed ingungen zum Ze i tpunk t de r

funk t i onsd iagnos t i schen Messung und de r p raeopera t i ven

En tnahme des Abdruckes aus dem Nasen inne ren zu

gewähr le i s ten , e r fo lg te max ima les Abschwe l l en de r

Nasensch le imhau t m i t Xy lomethazo l i nhyd roch lo r i d übe r e inen

Ze i t raum von 10 M inu ten . Ansch l i eßend wurden d ie

Probanden e rs t m i t dem "Rh ino res i s tome te r 1000" de r F i rma

St imo t ron (en tsp rechend de r an te r i o ren Rh inomanomet r i e )

un te rsuch t und we i te rh in m i t dem akus t i schen Rh inomete r

"Rh inoc lack RK 1000" de r F i rma S t imo t ron .

4 .3 .1 . Rh inores is tomet r ie

Die Rh ino res i s tomet r i e i s t e ine We i te ren tw ick lung de r

Rh inomanomet r i e . Es wurde das Meßgerä t "Rh ino res i s tome te r

1000" de r F i rma S t imo t ron ve rwende t . Zu r E r fassung de r

Vo lumens t römung w i rd de r A tems t rom du rch e ine

F le i sch `sche Düse ge le i t e t . D ie Druckmessung e r fo lg t

en tsp rechend de r an te r i o ren Rh ino res i s tome t r i e .

D ie Rh ino res i s tome t r i e m iß t d ie Vo lumens t römung und den

D i f f e renzd ruck i n de r Nase und be rechne t f o lgende

s t römungsphys i ka l i sch w ich t i ge Paramete r (Abb . 7 ) .

32

.1 . S t römungsw ide rs tand : R (V )

.2 . Tu rbu lenzve rha l ten : Exponen t x (V )

3 . Hyd rau l i schen Durchmesser : d h

4 . Tu rbu lenzaus lösende Wandbescha f f enhe i t : ?

Abb. 7 : Ze ig t e in Be isp ie l e ines Ausd ruckes von E rgebn issen

e ine r rh ino res i s tomet r i schen Messung .

33

4 .3 .2 . Akust ische Rh inometr ie

Die akus t i sche Rh inomet r i e i s t e ine ob jek t i ve Meßmethode .

S ie m iß t d ie Querschn i t t s f l ächen des Nasen innen raumes i n

Abäng igke i t i h re r D is tanz zum Os t ium nasa le ex te rnum du rch

compu te rges tü tz te Auswer tung de r Re f l ex ion e ines nasa l

app l i z i e r ten Scha l l impu lses . D ie Dars te l l ung des

Meßergebn isses e r fo lg t i n e inem D iag ramm (Abb .8 ) . A l s

Meßgerä t wu rde das akus t i sche Rh inomete r "RK 1000" de r

F i rma S t imo t ron benu tz t . Fü r d ie Ankopp lung des akus t i schen

Rh inomete rs wurde e in Adap te r röh rchen m i t e ine r

Scha l l aus t r i t t sö f fnung von 12 mm Durchmesse r ve rwende t .

Abb. 8 :

Die Abb i l dung ze ig t e in Be isp ie l e ines Ausd ruckes von

Ergebn issen e ine r akus t i schen Messung m i t dem

akus t i schen Rh inomete r .

34

4 .4 . Untersuchte Nasenmodel le

4 .4 .1 . Beze ichnung der Nasenmodel le

Für d ie vo r l i egende Arbe i t wu rden i nsgesamt 7 Nasenmode l l e

ange fe r t i g t . S ie wurden w ie fo lg t beze ichne t :

Mode l l I : No rma le Nase

Mode l l I I : Runder I s thmus

Mode l l I I I : Sa t te lnase

Mode l l IV : Sep tumdev ia t i on - konvexe Se i te

Mode l l V : Sep tumdev ia t i on - konkave Se i te ohne

kompensa to r i sche Musche lhype rp las ie

Mode l l V I : Sep tumdev ia t i on - konkave Se i te m i t

kompensa to r i sche r Musche lhype rp las ie

Mode l l V I I : Nase e ine r e inse i t i gen L ippen -K ie fe r -

Gaumen-Spa l te (Spa l t se i t e )

Mode l l I wu rde von e ine r ana tomisch rege l rech ten Nase

abge fo rmt . Es fanden s i ch ke ine au f fä l l i gen pa tho log i schen

Veränderungen .

Mode l l I I en tsp r i ch t dem Ausguß e ine r t yp i schen as ia t i schen

Nasen fo rm m i t e ine r nahezu runden Querschn i t t s f l äche des

Is thmus nas i .

Mode l l I I I ze ig t den Zus tand nach k ind l i chem Sep tumabszess .

Es hande l t s i ch um e ine ausgepräg te Sa t te lnase .

Mode l l IV en tsp r i ch t de r engen ( konvexen) Nasense i te e ines

Probanden m i t Sep tumdev ia t i on . D ie Sep tumdev ia t i on be fand

35

s i ch im m i t t l e ren Abschn i t t des Cavum nas i - i n Reg io IV nach

Cot t le ( 9 ) .

Mode l l V ze ig t d ie we i te ( konkave ) Nasense i te e ines

Probanden m i t Sep tumdev ia t i on be i abgeschwo l l ene r un te re r

Musche l .

Mode l l V I en tsp r i ch t dem Mode l l V , zusä tz l i ch wurde h ie r i n

dem we i ten Raum de r Dev ia t i on d ie kompensa to r i sche

Hyperp las ie de r un te ren Nasenmusche l s imu l i e r t .

Mode l l V I I en tsp r i ch t de r Spa l t se i t e e ine r Nase be i e inse i t i ge r

L ippen -K ie fe r -Gaumen-Spa l te (LKGS) .

4 .4 .2 . Mode l lhers te l lung (Ha lbse i tennasenmodel le )

Der Nasenausguß wurde m i t dem S i l i kon O to fo rm A ® im

abgeschwo l l enem Zus tand vo rgenommen. Be i den

pa tho log i schen Nasen e r fo lg te d ies unmi t te lba r p räopera t i v i n

Narkose . D ie Norma lnase l i eß s i ch i n Loka lanäs thes ie

ausg ießen . Um e in Zusammenf l i eßen des S i l i kons zu

ve rme iden muß te temporä r e ine Ep ipha rynx tamponade

er fo lgen . Vom S i l i konausguß e r fo lg te d ie Ab fo rmung de r

l a te ra len Nasenwand und des Sep tums . A l s Ab fo rmmasse

verwende ten w i r We i t u r -ST ® . Um e in mög l i chs t t r anspa ren tes

Mode l l zu e rha l ten e r fo lg te d ie Aushär tung i n e inem

Druckbehä l te r be i 2 ,3 ba r . D ies reduz ie r te d ie

B läßchenb i l dung . Absch l i eßend wurden d ie Mode l l e au f

Hochg lanz po l i e r t . D ie Po lymer i sa t i on i s t e ine exo the rme

Reak t i on . D ies füh r t im S i l i kon zu r t he rm ischen Expans ion .

Unsere Vorun te rsuchungen h ie rzu ze igen t ro t z Ka l twasse rbad

e inen Feh le r m i t b i s zu 15 ,9 % Vo lumenzunahme.

36

4 .5 . S t römungsbeobachtung

Be i de r S t römungsbeobach tung wurden d ie Mode l l e i n

insp i ra to r i sche r R ich tung m i t Wasse r du rchs t römt . Nach dem

Reyno ldschen Gese tz wurde d ie F l i eßgeschw ind igke i t des

Wasse rs au f Lu f tgeschw ind igke i t umgerechne t ( s i ehe G l . 9 ) .

D ie Durchs t römung m i t Wasse r e rmög l i ch te e ine besse re

S t römungsbeobach tung , da d ie Vo lumens t römung von W a s s e r

gegenüber de r Lu f t e twa 13 ma l l angsamer i s t . Be i den

Mode l l en wurden fü r d ie rh ino res i s tomet r i sche Messung je

e ine Bohrung am Nasene ingang und e ine i n de r

Ep ipha rynx reg ion angebrach t .

D ie Un te rsuchungen e r fo lg ten i n e inem g roßen

Wasse r rese rvo i r . Du rch e ine Pumpe , d ie am Ep ipha rynx

angesch lossen wurde , l i eß s i ch das Wasse r du rch d ie Mode l l e

saugen . D ie Vo lumens t römung konn te übe r e ine e lek t ron i sche

Steuerung de r Pumpe be l i eb ig ve ränder t we rden . D ie

S t römungen wurden jewe i l s m i t 3 wäßr igen Fa rb lösungen

(T in te ) v i sua l i s i e r t . D iese wurden übe r 3 Kanü len ( ven t ra l

e in t re tende r S t römungsan te i l : Fa rbkanü le 1 , zen t ra l

e in t re tende S t römungsan te i l e : Fa rbkanü le 2 , do rsa l

e in t re tende S t römungsan te i l e : Fa rbkanü le 3 ) i n das

s t römende Med ium e inge le i t e t . Zu r Dokumen ta t i on e r fo lg te

e ine V ideoau fze i chnung . D ie Geschw ind igke i t de r

Fa rb lösungen wurden m i t t e l s e ines e lek t ron i sch ges teue r ten

Geschw ind igke i t sabg le i chs an d ie S t römungsgeschw ind igke i t

des Wasse rs angepaß t (Abb 9 ) .

37

Abb. 9 : Schemat i sche Dars te l l ung de r Ve rsuchsanordnung .

Jedes Mode l l wu rde be i e inem F low von 100 m l / s , 200 m l / s ,

300 m l / s , 400 m l / s und 500 m l / s en tsp rechend e ine r

Lu f t s t römung beobach te t . Du rch kon t i nu ie r l i che E rhöhung de r

Vo lumens t römung von 0 au f 500 m l / s l i eß s i ch e ine ha lbe

Insp i ra t i onsphase s imu l i e ren . Be i l am ina re r S t römung s ind

d ie S t romfäden scha r f beg renz t (Abb .10 ) . Be i t u rbu len te r

S t römung ve rm isch t s i ch d ie Fa rbe m i t dem Wasse r und es

en ts teh t e ine d i f f use Fä rbung (Abb .11 ) .

38

Abb. 10 : S t römungsb i l d : Lamina re S t römung

Abb. 11 : S t römungsb i l d : Tu rbu len te S t römung

tu rbu len teS t römung

lamina reS t römung

39

4 .6 . Mode l lmessung

Die Mode l l e wurden ansch l i eßend m i t t e l s RRM und ARM

gemessen .

Be i de r rh ino res i s tomet r i schen Messung wurden d ie Mode l l e

m i t de r e igenen A temlu f t duchs t römt . D ie Mode l l e wurden m i t

S i l i kon l u f t d i ch t an den Adap te r angekoppe l t . Zu r E r fassung

der Vo lumens t römung wurde d ie I nsp i ra t i ons lu f t du rch e ine

F le i sch ‘ sche Düse ge le i t e t .

D ie i n de r So f tware des Gerä tes vo rgesehenen v ie r

Mög l i chke i ten de r Messung ( rech te und l i nke Nasense i te im

momen tanen und abgeschwo l l enen Zus tand ) wurden zu v ie r

au fe inander f o lgenden Messungen des Mode l l s genu tz t . D ie

Wer te wurden gemi t t e l t und d ie S tanda rdabwe ichung

berechne t .

40

4 .7 . Methodenkr i t i k

4 .7 .1 . Kr i t i sche Wer tung der s t römungsphys ika l ischen

Untersuchungen

Durch d ie S i l i konab fo rmung des Nasen inne ren wurden d ie

ana tomischen S t ruk tu ren nahezu exak t w iede rgegeben . Der

t ranspa ren te Kuns ts to f f e rmög l i ch t d ie Beobach tung du rch e in

s t ruk tu r i e r tes Sep tum.

T ro tz e ine r genauen Ab fo rmung de r Nase konn ten bes t immte

phys io log i sche E igenscha f ten de r Nase n i ch t be rücks i ch t i g t

werden :

- das Sp ie l de r Nasen f l üge l

- d ie E las t i z i t ä t de r Nasen f l üge l

- d ie Nasennebenhöh len

- d ie Bo rs tenbehaarung im Ves t i bu lum

- der Nasenzyk lus

Aus s t römungsphys i ka l i sche r S i ch t s i nd d ie me is ten d iese r

Punk te von un te rgeo rdne te r Bedeu tung und können nach

Fischer (14 ) und Grützenmacher (15 ) ve rnach läss ig t werden .

Das Exper imen t en tsp r i ch t e ine r s ta t i schen S i tua t i on .

Dynamische Änderungen wurden n i ch t e r faß t .

Be i den S t römungsve rsuchen wurden d ie S t rombahnen m i t

Fa rb lösung mark ie r t . D ie Fa rbe in le i t ung vo r dem Mode l l

e r fo lg te m i t g le i che r S t römungsgeschw ind igke i t w ie das

Wasse r , um den s tö renden E in f l uß d iese r Man ipu la t i onen

ger ing zu ha l ten . Es i s t nu r mög l i ch , den Bere i ch de r

S t römung zu beu r te i l en , de r ge rade ange fä rb t w i rd . De r

üb r ige Bere i ch b le ib t dem Be t rach te r ve rbo rgen . Um d ie

E ins t römbed ingungen zu op t im ie ren wurden d ie Mode l l e im

Wasse rbad du rchs t römt , som i t konn te das Wasse r aus

41

nahezu a l l en R ich tungen i n das Os t i um nasa le ex te rnum

e ins t römen . D ie Un te rsuchungen wurden nu r i n

insp i ra to r i sche r S t römungs r i ch tung du rchge füh r t . Über den

exsp i ra to r i schen Vorgang können w i r ke ine Aussagen

machen .

4 .7 .2 . Kr i t i sche Wer tung der Probandenuntersuchungen

Die an te r i o re Rh inoskop ie i s t e in e rp rob tes

S tandardve r fah ren , das j edoch von de r E r fah rung des

Un te rsuche rs abhäng t . D iese Un te rsuchung d ien te de r

Se lek t i on des P robandengu tes fü r d iese A rbe i t . D ie

rh ino res i s tomet r i sche Messung muß seh r so rg fä l t i g

du rchge füh r t we rden . Um den Feh le r ge r ing zu ha l ten , wurden

d ie Messungen be i a l l en P robanden von e inem rou t i n ie r ten

und e r fah renen Un te rsuche r du rchge füh r t . Ähn l i ches g i l t auch

fü r d ie ARM. H ie r wu rden a l l e Messungen mehr fach

durchge füh r t und nu r be i gu te r Reproduz ie rba rke i t d ie

Ergebn isse ve rwer te t . I n manchen Fä l l en (Mode l l I , I I und V )

wurde be i rh ino res i s tomet r i sche r Messung e in zu k le ine r

S t römungsw ide rs tand fes tges te l l t , was au f e ine zu we i te Nase

sch l i eßen läß t . D ies l äß t s i ch du rch vo l l s tänd iges

Abschwe l l en de r Nase zum Ze i tpunk t de r Messung e rk lä ren .

42

4 .7 .3 . Kr i t i sche Wer tung der Mode l lmessung

Al le Mode l l e wurden rh ino res i s tomet r i sch und akus t i sch

rh inomet r i sch gemessen . Be i den Messungen i s t e in

lu f t d i ch tes Mode l l ob l i ga to r i sch , da sons t f eh le rha f te

Messungen e r fo lgen .

D ieses wurde e r re i ch t i ndem d ie Mode l l e m i t S i l i kon

abged ich te t wu rden . Dadurch wurde e ine op t ima le

Ankopp lung e r re i ch t . Da während de r Messung im Mode l l

ke ine Lu f t s t römung he r r sch te , konn ten Meß feh le r

we i tes tgehend ausgesch lossen werden . D ie Meßwer te de r

RRM und de r ARM s ind n i ch t d i rek t ve rg le i chbar , da d ie

Mode l l e ca . 15 ,9 % g rößer s ind ( s iehe 4 .4 .2 ) . We i te rh in l äß t

s i ch d ie D i f f e renz i n de r Größe de r Mode l l e du rch d ie

Kompr im ie rung de r Nasensch le imhau t , du rch d ie e ingeb rach te

S i l i konmasse i n das Cavum nas i sow ie de ren zusä tz l i che

D i la ta t i on be i de r Aushär tung e rk lä ren .

43

5 . ERGEBNISSE:

5 .1 . Ergebn isse der S t römungsbeobachtung

Die E rgebn isse de r S t römungsbeobach tung bez iehen s i ch au f

d ie I nsp i ra t i on .

D ie Tabe l l en 4 und 5 ( s iehe Anhang) geben e ine Übers i ch t

übe r d ie S t römungsbeobach tung .

Nasenmode l l I :

S t römungsver lauf :

Im Mode l l „Normale Nase“ wu rde be i a l l en S t römungs -

geschw ind igke i ten das gesamte Cavum nas i du rchs t römt

(Abb . 12 ) .

D ie ven t ra l i n d ie Nase e in t re tenden S t römungsan te i l e

s t römen vo rw iegend du rch den obe ren Nasengang und

den obe ren Te i l des m i t t l e ren Nasenganges . D ie zen t ra l

e in t re tenden S t römungsan te i l e f i nden s i ch im m i t t l e ren

Nasengang . D ie do rsa l e in t re tenden S t römungsan te i l e

s ind haup tsäch l i ch im un te ren Nasengang und zum Te i l

im m i t t l e ren Nasengang zu beobach ten .

Strömungscharak ter :

Bis 80 m l / s war d ie S t römung lam ina r . E rs te

Turbu lenzen waren be i 100 m l / s im m i t t l e ren

Cavumabschn i t t e rkennbar . Ab 330 m l / s war d ie

S t römung fas t vö l l i g t u rbu len t und be i 500 m l / s war re ine

Turbu lenz im gesamten Nasenraum zu beobach ten .

44

Abb. 12 : Mode l l I : "No rma le Nase"

Oben : Überw iegend l am ina re S t römung be i 100 m l / s

Un ten : Überw iegend tu rbu len te S t römung be i 300 m l / s

45

Model l I I :

S t römungsver lauf :

Das Nasenmode l l m i t dem "Runden Is thmus " ze ig te

e ine S t römungsve r te i l ung übe r das gesamte Cavum nas i

(Abb . 13 ) . D ie ven t ra l e in t re tenden S t römungsan te i l e

te i l t en s i ch vo r dem Kop f de r m i t t l e ren Nasenmusche l

und pass ie r ten den m i t t l e ren und obe ren Nasengang .

Der zen t ra le S t römungsan te i l f l oß du rch den m i t t l e ren

Nasengang . D ie do rsa len S t römungsan te i l e

du rchs t römten den m i t t l e ren und un te ren Nasengang .

Strömungscharak ter :

Be i e ine r Geschw ind igke i t von 100 m l / s war l am ina re

S t römung zu beobach ten . E rs te Tu rbu lenzen ze ig ten

s i ch be i Geschw ind igke i ten übe r 100 m l / s zunächs t vo r

dem obe ren und dann vo r dem un te ren Nasengang . Be i

e ine r S t römungsgeschw ind igke i t von 250 m l / s bes tand

nahezu re ine Tu rbu lenz im gesamten Nasenraum.

Abb. 13 : Mode l l I I : “Nase m i t rundem Is thmus“ : Re ine

Turbu lenz be i 250 m l / s

46

Model l I I I :

S t römungsver lauf :

Im Mode l l „Sat te lnase“ war das obe re Cavum nas i n i ch t

be lü f te t . D ie ven t ra l e in t re tenden S t römungsan te i l e

du rchs t römten den m i t t l e ren Nasengang . D ie zen t ra l und

dorsa l e in t re tenden S t römungsan te i l e ve r te i l t en s i ch im

mi t t l e ren und un te ren Nasengang . Be i e ine r

S t römungsgeschw ind igke i t von 100 m l / s war im vo rde ren

oberen Cavum e in To t raum m i t W i rbe lb i l dung zu

beobach ten (Abb . 14 ) .

Strömungscharak ter :

Be i e ine r Geschw ind igke i t von 100 m l / s ex i s t i e r te

übe rw iegend l am ina re S t römung . Be i 200 m l / s t ra t

Tu rbu lenz im Musche lbe re i ch e in . E ine

Schraubs t römung war im un te ren Nasengang zu

beobach ten . Be i 250 m l / s kam es zu e inem

zunehmenden tu rbu len ten Ze r fa l l . Be i 300 m l / s war d ie

S t römung vo l l s tänd ig tu rbu len t .

47

Abb. 14 : Mode l l I I I : „Sa t te lnase “

Oben : Überw iegend l am ina re S t römung be i 100 m l / s

Un ten : Tu rbu len te r Ze r fa l l be i 300 m l / s

48

Model l IV

St römungsver lauf :

Das Mode l l „Septumdev ia t ion – konvexe Se i te“ , wo

s i ch d ie Sep tumdev ia t i on im m i t t l e ren Abschn i t t des

Cavums be f i nde t (Reg io IV nach Cot t le ( 9 ) ) , ze ig te be i

a l l en Geschw ind igke i ten e ine S t römungsve r te i l ung übe r

das ganze Cavum nas i . D ie ven t ra l e in t re tenden

St römungsan te i l e be lü f t e ten übe rw iegend den obe ren

Nasengang , während d ie zen t ra l e in t re tenden

St römungsan te i l e den m i t t l e ren und den obe ren

Nasengang du rchs t römten . D ie do rsa l e in t re tenden

St römungsan te i l e waren dagegen nu r im un te ren

Nasengang zu beobach ten . Be i höhe re r S t römungs -

geschw ind igke i t sah man e inen g roßen W i rbe l vo r de r

m i t t l e ren Nasenmusche l (Abb . 15 ) .

Strömungscharak ter :

Be i e ine r Geschw ind igke i t von 100 m l / s bes tand

lam ina re S t römung . D iese g ing be i zunehmender

Geschw ind igke i t übe r e ine Sch raubenb i l dung i n e ine

tu rbu len te S t römung übe r . Re in tu rbu len te S t römung war

be i e ine r Geschw ind igke i t von 250 m l / s zu beobach ten .

49

Abb. 15 : Mode l l IV : Nase m i t „Se tumdev ia t i on – konvexe

Se i te “

Oben : Lamina re S t römung be i 100 m l / s

Un ten : W i rbe l vo r de r m i t t l e ren Musche l be i e ine r

Geschw ind igke i t von 200 m l / s

50

Model l V :

St römungsver lauf :

Im Mode l l "Septumdev ia t ion – konkave Se i te ohne

Musche lhyperp las ie " ve r te i l t en s i ch d ie ven t ra l

e in t re tenden S t römungsan te i l e mehr i n den obe ren

Nasengang und wen ige r i n den m i t t l e ren . D ie zen t ra len

S t römungsan te i l e be lü f t e ten den m i t t l e ren Nasengang .

D ie do rsa l e in t re tenden S t römungsan te i l e t e i l t en s i ch i n

e inen Haup ts t rom, de r du rch den m i t t l e ren Nasengang

g ing und i n e inen k le ine ren Te i l , de r du rch den un te ren

Nasengang s t römte . D ie Haup ts t römung l i eg t im

mi t t l e ren und im obe ren Nasengang . Der un te re

Nasengang i s t re la t i v wen ig be lü f te t (Abb . 16 ) .

Strömungscharak ter :

Bis zu e ine r Geschw ind igke i t von 100 m l / s war d ie

S t römung übe rw iegend l am ina r . Be i de r S t römungs -

geschw ind igke i t von 500 m l / s war d ie S t römung re in

tu rbu len t . D ie S t römungsan te i l e aus de r zen t ra l

p la t z ie r ten Kanü le we isen b i s zu e ine r Geschw ind igke i t

von 350 m l / s l am ina re S t römung au f .

51

Abb. 16 : Mode l l V : Nase m i t „Sep tumdev ia t i on - konkave

Se i te ohne Musche lhype rp las ie “

Lamina re S t römung m i t t u rbu len ten An te i l en be i

e ine r Geschw ind igke i t von 200 m l / s m i t To t raum im

oberen An te i l des Cavum nas i

To t raum

52

Model l V I :

S t römungsver lauf :

Am Mode l l „Septumdev ia t ion – konkave Se i te mi t

kompensator ischer Musche lhyperp las ie“ beob -

ach te ten w i r e inen ähn l i chen S t römungsve r lau f w ie be im

Mode l l V . De r Un te rsch ied zum Mode l l V bes tand da r in ,

daß de r Kop f de r m i t t l e ren Nasenmusche l d ie ven t ra l

e in t re tenden S t römungsan te i l e i n e inen obe ren und

e inen un te ren An te i l t r enn t . D iese zwe i An te i l e gehen

jewe i l s du rch den obe ren und un te ren Nasengang und

wurden schon be i de r Geschw ind igke i t von 200 m l / s

beobach te t (Abb .17 ) .

Strömungscharak ter :

Be i de r „Sep tumdev ia t i on - konkave Se i te m i t

Musche lhype rp las ie “ war das gesamte Cavum

g le i chmäß ig du rchs t römt . Lamina re S t römungsan te i l e

waren vo rw iegend im m i t t l e ren Nasengang be i

S t römungsgeschw ind igke i ten b i s zu 150 m l / s zu

beobach ten .

53

Abb. 17 : Mode l l V I : Nase m i t „Sep tumdev ia t i on - konkave

Se i te m i t Musche lhype rp las ie “

Be lü f tung des gesamten Cavum nas i m i t sowoh l

l am ina ren a l s auch tu rbu len ten An te i l en b i s zu

e ine r Geschw ind igke i t von 250 m l / s .

54

Model l V I I :

S t römungsver lauf :

Im Mode l l „Spa l tnase“ t r a t d ie S t römung zu hoch i n das

Cavum nas i . Im D i f f uso r f eh l t e d ie D ive rgenz de r

S t rombahnen . Es b i l de te s i ch e in g roßer To t raum am

Nasenboden (Abb . 18 ) .

Strömungscharak ter :

Als Fo lge e ines W i rbe l s vo r de r m i t t l e ren Musche l kommt

es zum tu rbu len ten Ze r fa l l . E ine re in t u rbu len te

S t römung war ab e ine r S t römungsgeschw ind igke i t von

300 m l / s e rs i ch t l i ch .

Abb. 18 : Mode l l V I I : Nase e ines Pa t i en ten m i t L ippen -K ie fe r -

Gaumen-Spa l te

Tu rbu len te r Ze r fa l l be i e ine r S t römungs -

geschw ind igke i t von 300 m l / s .

55

5 .2 . Ergebn isse der Rh inores is tomet r ie :

Die Tabe l l en 6 -12 ( s iehe Anhang) ve rm i t t e ln e ine Übers i ch t

übe r d ie E rgebn isse de r RRM.

5 .2 .1 . S t römungswiders tand:

Die E rgebn isse fü r den S t römungsw ide rs tand s ind i n Tab . 2

und Abb . 20 da rges te l l t .

Tabe l l e 1 : M i t t e lwer te de r e inze lnen St römungsw ide rs tände

be i V = 250 m l / s m i t den dazugehör igen

S tandardabwe ichungen

Mode l l M i t t e lwe r t±S tandardabwe ichung

I 0 ,0900 ± 0 ,0000

I I 0 ,0600 ± 0 ,0000

I I I 0 ,2500 ± 0 ,0577

IV 0 ,3100 ± 0 ,0116

V 0 ,1500 ± 0 ,0000

VI 0 ,5000 ± 0 ,1155

VI I 0 ,0600 ± 0 ,0000

56

Abb. 20 : Atemwide rs tand R be i e ine r Geschw ind igke i t von

250 m l / s be i Mode l l en und P robanden .

Der S t römungsw ide rs tand s te ig t be i a l l en Mode l l en m i t

zunehmender S t römungsgeschw ind igke i t an . Große

W ide rs tände haben Nasen fo rmen m i t n ied r i gem hyd rau l i schen

Durchmesser (Mode l l I I I , IV , V I ) . N ied r ige W ide rs tände

wurden be i den Mode l l en m i t g roßem hyd rau l i schem

Durchmesse r ge funden ( I , I I , V ) ge funden . M i t Ausnahme von

Mode l l IV und V s ind d ie W ide rs tände im Mode l l k l e ine r .

Au f fa l l end i s t de r eben fa l l s e rheb l i ch g rößere W ide rs tand

be im Probanden I I I im Verg le i ch zum Mode l l .

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

I II III IV V VI VII

R in sPa/ml

Proband Modell

57

5 .2 .2 . Hydrau l ischer Durchmesser

I n Tab . 2 s ind d ie M i t t e lwe r te m i t S tanda rdabwe ichung fü r

den hyd rau l i schen Durchmesse r de r Mode l l e I -V I I

zusammenge faß t .

Abb . 19 ze ig t d ie g raph ische Dars te l l ung des hyd rau l i schen

Durchmesse rs be i Mode l l en und P robanden .

Der hyd rau l i sche Durchmesser de r Mode l l e wurde

durchschn i t t l i ch ca . 15 ,9 % g rößer gemessen a l s be i den

Probanden . Nur i n Mode l l V s ind d ie Wer te be i P roband und

im Mode l l f as t g le i ch .

Tabe l l e 2 : M i t t e lwer te de r e inze lnen hyd rau l i schen

Durchmesser m i t den dazugehör igen

S tandardabwe ichungen

Mode l l M i t t e lwe r t ± S tandardabwe ichung

I 6 ,1000±0 ,0817

I I 6 ,3000±0 ,1826

I I I 4 ,8000±0 ,1826

IV 4 ,6000±0 ,0817

V 5 ,5000±0 ,1528

VI 4 ,0000±0 ,0817

VI I 6 ,0000±0 ,2160

58

Abb. 19 : E rm i t t e l t e "d h " (hyd rau l i sche Durchmesser ) be i

P robanden und Mode l l en .

5 .2 .3 . Lambda

Lambda-Wer te s i nd i n Abb . 21 und Tab . 3 da rges te l l t . B i s au f

Model l s ind d ie Probanden-Werte n iedr iger oder g le ich.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

I II III IV V VI VII

dh in mm

Proband Modell

59

Tabe l l e 3 :

M i t t e lwer te de r e inze lnen ? -Wer te m i t den

dazugehör igen S tandardabwe ichungen

Mode l l M i t t e lwe r t ± S tandardabwe ichung

I 0 ,0300±0 ,0000

I I 0 ,0250±0 ,0129

I I I 0 ,0300±0 ,0000

IV 0 ,0300±0 ,0082

V 0 ,0300±0 ,0082

VI 0 ,0200±0 ,0000

VI I 0 ,0200±0 ,0000

?

Abb. 21 : ? -Wer te be i P robanden und Mode l l en

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

I II III IV V VI VII

Proband Modell

60

5 .2 .4 . Auf t re ten von re iner Turbu lenz :

Das Au f t re ten von re ine r Tu rbu lenz ze ig t d ie Abb . 22 . Es

wurden d ie S t römungscharak te r i n den du rchs t römten

Mode l l en und d ie E rgebn ise de r rh ino res i s tomet r i schen

Un te rsuchungen am Probanden ve rg l i chen . B i s au f

Mode l l IV und V I i s t das Au f t re ten re ine r Tu rbu lenz im

Mode l l be i höheren S t römungsgeschw ind igke i ten zu

beobach ten . Besonders au f fä l i g i s t de r im Verg le i ch zum

Probanden spätere Turbulenzeinsatz be i Model l I I I und V.

Abb. 22 : Ausb i l dung von re ine r Tu rbu lenz be i P robanden und

Mode l l en .

0

100

200

300

400

500

600

I II III IV V VI VII

w in ml/s

Proband Modell

61

5 .3 . Ergebnisse der Akust ischen Rhinometr ie (ARM):

I n de r Tabe l l e 6 -12 ( s iehe Anhang) s ind d ie w ich t i gs ten

Paramete r au fge l i s te t , d ie f ü r den Ve rg le i ch de r ARM am

Probanden und de r ARM am Mode l l benö t i g t we rden .

Au f fa l l end i s t be i den Mode l lmessungen d ie

Querschn i t t f l ächenabnahme im h in te ren Be re i ch und e ine

Querschn i t t s f l ächenzunahme im vo rde ren Be re i ch .

62

Model l I : Normale Nase:

Akus t i sche Rh inomet r i e – P roband :

- vo rde re r An te i l i n Fo rm e ines „au fs te igenden W “

- pe rmanen te F lächenzunahme b i s zu Ep ipha rynx au f

ca . d ie doppe l te Querschn i t t s f l äche im Verg le i ch zum

vorde ren Cavum.

Abb. 23 : ARM am Probanden I - No rma le Nase

Akus t i sche Rh inomet r i e – Mode l l :

- vo rde re r An te i l i n Fo rm e ines „au fs te igenden W “ .

- ke ine wesen t l i che Veränderung de r Querschn i t t s -

f l ächen im h in te ren An te i l .

Abb. 24 : ARM am Mode l l I – Norma le Nase

63

Model l I I : Nase mi t rundem Is thmus:

Akus t i sche Rh inomet r i e – P roband :

- vo rde re r An te i l i n Fo rm e ines „abs te igenden W “ .

- im h in te ren An te i l e i ne Querschn i t t s f l ächenzunahme

au f ca . das Doppe l te im Verg le i ch zum vo rde ren

Cavum.

Abb. 25 : ARM – P roband I I

Akus t i sche Rh inomet r i e - Mode l l I I :

- vo rde re r An te i l i n Fo rm e ines „au fs te igenden W “ .

- ke ine wesen t l i che Veränderung de r Querschn i t t s -

f l äche im h in te ren Be re i ch .

64

Abb. 26 : ARM - Mode l l I I

Model l I I I : Sa t te lnase :

Akus t i sche Rh inomet r i e - P roband :

- vo rde re r An te i l - Fo rm e ines „abs te igenden W “ .

- pe rmanen te Zunahme de r F läche b i s zum

Ep ipharynx .

Abb. 27 : ARM - P roband

Akus t i sche Rh inomet r i e - Mode l l I I I :

- vo rde re r An te i l i n Fo rm e ines „au fs te igenden W “ .

- im h in te ren Be re i ch ke ine g roße Veränderung

der F läche .

Abb. 28 : ARM - Mode l l I I I

65

Model l IV : Nase mi t Septumdev ia t ion – konvexe Se i te :

Akus t i sche Rh inomet r i e - P roband :

- vorderer An te i l i n Form e ines „au fs te igenden W“ .

- pe rmanen te F lächenzunahme b i s zum Ep ipha rynx

au f ca . das Dre i f ache de r Querschn i t t s f l äche im

Verg le i ch zum vo rde ren Cavum.

Abb. 29 : ARM - P roband

Akus t i sche Rh inomet r i e - Mode l l IV :

- vo rde re r An te i l i n Fo rm e ines „au fs te igenden W “ .

- im h in te ren Be re i ch ke ine F lächenzunahme.

Abb. 30 : ARM - Mode l l IV

66

Model l V : Nase mi t Septumdev ia t ion - konkave Se i te :

Akus t i sche Rh inomet r i e - P roband :

- vo rde re r An te i l i n Fo rm e ines „au fs te igenden W "

sow ie kon t i nu ie r l i che F lächenzunahme im

h in te ren Bereich bis auf ca. das Drei fache des

vorderen Cavum.

Abb. 31 : ARM - P roband

Akus t i sche Rh inomet r i e - Mode l l V :

- vorderer Bere ich in Form e ines „aufs te igenden W“ .

- de r h in te re r An te i l i s t n i ch t wesen t l i ch ve ränder t .

Abb. 32 : ARM - Mode l l V

67

Model l V I : Nase mi t Septumdev ia t ion - konkave Se i te mi t

Hyperp las ie :

Akus t i sche Rh inomet r i e - P roband :

- Vo rde re r An te i l i n Fo rm e ines "abs te igenden W "

- pe rmanen te F lächenzunahme b i s zum

Ep ipha rynx au f doppe l te Querschn i t t s f l äche im

Verg le i ch zum vo rde ren Cavum.

Abb. 33 : ARM - P roband

Akus t i sche Rh inomet r i e - Mode l l V I :

- de r vo rde re An te i l i n Fo rm e ines "abs te igenden W "

- Im h in te ren Be re i ch ke ine Ve ränderungen de r

Querschn i t t s f l äche .

68

Abb. 34 : ARM - Mode l l V I

Model l V I I : Nase be i L ippen-K ie fe r -Gaumen-Spa l te -

(Spa l tense i te ) :

Akus t i sche Rh inomet r i e - P roband :

- im vo rde ren Te i l Fo rm e ines "au fs te igendes W "

- pe rmanen te F lächenzunahme b i s zum Ep ipha rynx

au f doppe l te Querschn i t t s f l äche des vo rde ren

Cavum.

Abb. 35 : ARM - P roband

Akus t i sche Rh inomet r i e - Mode l l V I I :

- Vo rde re r Te i l i n Fo rm e ines "au fs te igenden W "

- ke ine wesen t l i che Querschn i t t s f l ächen -

ve ränderung im h in te ren Bere i ch .

69

Abb. 36 : ARM - Mode l l V I I

6 . D iskuss ion

6 .1 . Phys io log ische und pathophys io log ische Aspekte der

nasa len Atemströmung:

Be i m i t t e lg rad ige r kö rpe r l i che r Be las tung w ie T reppens te igen

ha t de r Mensch e ine max ima le A temvo lumens t römung b i s 500

ml / s . Das bedeu te t be i e twa g le i chem W ide rs tand i n be iden

Nasenhä l f t en e ine Vo lumens t römung b i s 250 m l / s i n e inem

Cavum nas i . Dabei werden bei e iner normal konf igur ier ten Nase

Druckwerte bis 185 Pa erreicht (Mlynski [36]) . Be i d iese r

„phys io log i schen“ Nasena tmung so l l t en sowoh l l am ina re a l s

auch tu rbu len te S t römungsan te i l e vo rhanden se in

(Grü tzenmacher [14 ] ) . D ies i s t e ine w ich t i ge Vorausse tzung

fü r d ie resp i ra to r i sche Funk t i on de r Nase . Be i re in

tu rbu len tem Lu f t s t rom in de r Nase kommt es zu r Ausküh lung

und Aus t rocknung de r Sch le imhau t , be i l am ina re r S t römung

bekommen nu r d ie wandnahe s t römenden Lu f tmo lekü le

Sch le imhau tkon tak t .

Be i E rhöhung des nasa len W ide rs tandes geh t de r Mensch von

der Nasena tmung zu r o ronasa len M ischa tmung ode r re ine r

Munda tmung übe r .

I n de r no rma l we i ten und no rma l kon f i gu r i e r ten Nase i s t d ie

S t römungsgeschw ind igke i t obe rha lb e ines D i f f e renzd ruckes

von 250 Pa so g roß , daß d ie S t römung re in tu rbu len t i s t . Das

unbewuß te Umscha l ten au f Munda tmung be i e inem

Di f fe renzd ruck von 250 b i s 300 m l / s i s t demzu fo lge e in

Schu tz gegen Aus t rocknung und Ausküh lung de r

Nasensch le imhau t .

Unse re Un te rsuchungen bes tä t i gen d ie E rgebn isse von

Masing (31, 32) , Fischer (14) , Schmidt (46) und Hess (18, 19) :

70

unter phys io log ischen Bedingungen (Model l : Normale Nase) i s t

d ie S t römung übe r d ie gesamte Nasenhöh le ve r te i l t .

Be i pa tho log i schen Bed ingungen (Spa l tnase , Sep tum-

dev ia t i on ) wu rden auch To t räume und W i rbe lb i l dungen im

Nasen inne ren beobach te t , w ie s ie von Tonndor f ( 53 )

besch r ieben wurden .

D ie P robanden m i t den un te rsuch ten pa tho log i schen

Nasen fo rmen s te l l t en s i ch au fg rund e ine r sub jek t i v

empfundenen Nasena tembeh inde rung vo r . Unse re

Un te rsuchungen so l l t en d ie U rsache d iese r S tö rung

au fze igen .

E ine nasa le Obs t ruk t i on bew i r k t e inen e rhöh ten

Energ ieve r lus t des s t römenden Med iums in fo lge Re ibung .

E rhöh te Re ibung f i nde t s i ch an Engs te l l en und be i e rhöh te r

Tu rbu lenz .

Das Au f t re ten von Tu rbu lenzen i s t im wesen t l i chen we i te rh in

abhäng ig von Lambda , de r We i te de r Nase und den

E ins t rombed ingungen .

Da das du rch das Cavum nas i s t römende Med ium au fg rund

der 3 e ingese tz ten Fa rbkanü len nu r pa r t i e l l v i sua l i s i e r t

we rden konn te , i s t e ine Aussage übe r das Tu rbu lenzve rha l ten

bzw. l am ina re S t römung in den n i ch t v i sua l i s i e r ten Bere i chen

der S t römung n i ch t mög l i ch .

6 .2 . D iskuss ion der Probanden- und Mode l lbe funde

I n unse ren Ve rsuchs re ihen s t immten d ie Meßwer te de r

Mode l l e m i t denen de r P robanden n i ch t vo l l s tänd ig übe re in .

D ies i s t da rau f zu rückzu füh ren , daß be i de r Abb indephase

des ve rwende ten Mode l l kuns ts to f fes e ine E rwärmung

s ta t t f and , we lche s i ch i n t he rm ische r Expans ion des

71

Si l i konausgusses n iede rsch lug . Dadurch waren d ie Mode l l e

e twas g rößer a l s das Cavum nas i des P robanden . We i t e rh in

s ind D i f f e renzen du rch un te rsch ied l i chen Abschwe l l e f f ek t zum

Ze i tpunk t de r P robandenmessung und de r Abd rucken tnahme

zu e rk lä ren . Während vo r de r P robandenmessung m i t e i nem

Spray (O t r i ven ® ) abgeschwo l l en wurde , haben w i r p räopera t i v

vo r de r Abdrucken tnahme Adrena l i n -E in lagen zum

Abschwe l l en ve rwende t . Le tz te re r Abschwe l l e f fek t i s t

o f f enba r deu t l i ch s tä rke r . T ro t z de r zu e rwar tenden

Un te rsch iede so l l en im Fo lgenden d ie E rgebn isse de r ARM,

RRM und de r S t römungsbeobach tung be i P roband und Mode l l

ve rg l i chen werden .

6 .2 .1 . Mode l l I - "Normale Nase"

Die no rma le Nase ze ig t be i P roband und im Mode l l n ied r ige

W ide rs tandswer te , wobe i de r W ide rs tand im Mode l l

( 0 ,09 sPa /m l ) k l e ine r i s t a l s be im Probanden (0 ,2 sPa /m l ) .

D ies ko r re l i e r t m i t den g roßen Wer ten fü r den hyd rau l i schen

Durchmesser , we lche r im Mode l l ( 6 ,1 mm) noch we i te r i s t a l s

be im Proband (4 ,6 mm) . A l s U rsache h ie r fü r f i nde t s i ch i n de r

ARM be im Probanden e ine s tä rke re E inengung im Bere i ch de r

C-Senke gegenüber dem Mode l l . D ies sp r i ch t f ü r e inen

ger inge ren Abschwe l l e f f ek t be i de r P robandenmessung . De r

Grund h ie r fü r i s t oben au fge füh r t .

I n fo lge d iese r ungenügenden Abschwe l l ung i s t d ie

D i f f uso re rwe i te rung be i de r ARM be im Probanden ge r inge r ,

was gu t m i t dem k le ine ren ? -Wer t ( 0 ,02 be im P robanden

gegenüber 0 ,025 be im Mode l l ) aus de r RRM ko r re l i e r t .

Zw ischen d iesen Wer ten und de r Tu rbu lenzausb i l dung f i nde t

s i ch ke ine Übere ins t immung , da d ie Tu rbu lenzausb i l dung im

72

Mode l l f r ühe r au f t r i t t . E ine mög l i che E rk lä rung h ie r fü r i s t , daß

au f d ie Tu rbu lenzen ts tehung außer de r D i f f uso re rwe i te rung

auch noch ande re Fak to ren E in f l uß haben . D ie

un te rsch ied l i chen Meßwer te l assen s i ch außerdem du rch d ie

Abhäng igke i t des Tu rbu lenze insa tzes von de r We i t e de r Nase

(d h ) e rk lä ren .

D ie Be funde de r ARM en tsp rechen be i P roband und Mode l l

m i t dem "au fs te igenden W" im vo rde ren Cavumbere i ch e ine r

Norma lnase (Lenders [ 27 ] ) . Im h in te ren An te i l d i f f e r i e ren

Probanden- und Mode l l be funde . D ie P robandennase w i rd i n

d iesem Bere i ch immer we i te r . D ie Querschn i t t s f l ächen des

Mode l l s b le iben re la t i v kons tan t . O f fenba r sp ie len be i de r i n

v i vo - Messung noch andere Fak to ren e ine Ro l l e , d ie zu e ine r

meßbaren Querschn i t t s f l ächenzunahme füh ren . Hi lberg (20 )

ze ig t f ü r d iesen Meß feh le r den E in f l uß de r Nasennebenhöh len

au f .

Ve rs tä rk t a r t i f i z i e l l e Ve ränderungen de r Scha l lwe l l e du rch d ie

längere Wegs t recke kommen a l s Feh le r eben fa l l s i n Be t rach t .

D ie S t römungsbeobach tung ze ig t e in komp le t t be lü f t e tes

Cavum nas i . D ies i s t s i nnvo l l , da so d ie gesamte

resp i ra to r i sche Sch le imhau t f ü r d ie Kond i t i on ie rung de r

A temlu f t zu r Ve r fügung s teh t . Auch d ie Reg io o l f ac to r i a w i rd

h ie rbe i gu t be lü f t e t .

Im Gegensa tz zu Grützenmacher (15 ) beobach te ten w i r

ke inen W i rbe l vo r dem Kop f de r m i t t l e ren Musche l .

Grützenmacher (15 ) benu tz te a l s Sep tum nu r e ine

G lasp la t te . D ie In tumescen t i a sep t i wu rde be i se inem Versuch

n ich t nachgeb i l de t . S ie f ü l l t be i unse ren Mode l l en den

"To t raum" vo r de r m i t t l e ren Musche l aus , i n de r sons t e in

W i rbe l en ts tehen könn te .

73

To t räume s ind aus s t römungsphys i ka l i sche r S i ch t seh r

ungüns t i g . Es en ts tehen W i rbe l und K r iechs t römungen . I n

v i vo beobach te t man an so l chen S te l l en Bo rkenb i l dungen .

6 .2 .2 . Mode l l I I - "Nase mi t rundem Is thmus"

Der runde I s thmus nas i i s t t yp i sch fü r as ia t i sche

Nasen fo rmen . I n de r L i t e ra tu r f i nde t s i ch j edoch ke in H inwe is

au f S t römungsun te rsuchungen an d iesem Nasen typ .

D ie gemessenen W ide rs tandswer te s ind e twas n ied r ige r a l s

be i de r Norma lnase , was s i ch vo r a l l em im Mode l l ze ig t . Der

ger inge St römungswiders tand be im Probanden (0 ,12 sPa /m l )

und noch ge r inge re be im Mode l l ( 0 ,06 sPa /m l ) e rmög l i ch t

e ine aus re i chende Nasena tmung .

A ls Grund da fü r f i nden s i ch d ie g rößeren Wer te f ü r den

hyd rau l i schen Durchmesse r a l s be i de r Norma lnase (P roband :

5 ,2 mm; Mode l l : 6 ,3 mm) , wobe i s i ch d ies w iede rum im Mode l l

besonders w iede rsp iege l t .

D ie g rößeren Wer te f ü r den hyd rau l i schen Durchmesse r

ko r re l i e ren m i t den Messungen de r ARM, we lche im Bere i ch

der I -Zacke g rößere Wer te gegenüber de r No rma lnase ze igen .

D ie C -Senke i s t be im Probanden enge r , auch h ie r i s t o f f enba r

de r Abschwe l l e f f ek t vo r de r f unk t i onsd iagnos t i schen Messung

ger inge r a l s vo r de r Abdrucken tnahme. D ie Ursachen h ie r fü r

wurden be re i t s am An fang von 6 .2 e r l äu te r t .

I n fo lge des un te rsch ied l i chen Abschwe l l e f f ek tes i s t de r

? -Wer t be im Probanden (0 ,02 ) ge r i nge r gegenüber dem

Mode l l ( 0 ,025 ) .

W ie be i Mode l l I f i nde t s i ch ke ine Ko r re la t i on zu r

Tu rbu lenzausb i l dung , we lche im Mode l l ( 250 m l / s ) spä te r

einsetzt a ls beim Probanden (200 ml/s) . Nach van Dishoeck

(10 ) bew i r k t de r we i te I s thmus e ine feh lende Lamina r i s i e rung

74

der S t römung vo r dem E in t r i t t i n das Cavum nas i . Da s i ch im

Ves t i bu lum e ine r no rma len Nase de r Querschn i t t vom Os t i um

nas i ex te rnum zum Os t ium nas i i n te rnum ve rk le ine r t ,

en tsp r i ch t d ies aus phys i ka l i sche r S i ch t e ine r Düse

(Mlynsk i [ 35 ] ) . Ob d iese Düsenw i rkung m i t Fo lge de r

Lamina r i s i e rung be i de r as ia t i schen Nase ge r inge r i s t , können

w i r aus unse ren Versuchen n i ch t bes tä t i gen .

In den h in te ren Nasenabschn i t t en ze igen s i ch be i de r ARM

erneu t d ie zu we i t gemessenen Querschn i t t s f l ächen be im

Probanden . D ie Ursache h ie r fü r wu rde be re i t s un te r 4 .2 .2

d i sku t i e r t .

Auch be i d iesem Nasen typ f i nde t man e in komp le t t be lü f t e tes

Cavum nas i , d i e gesamte Sch le imhau t n immt an den

resp i ra to r i schen Au fgaben te i l . D ie R iech funk t i on i s t be i gu te r

Be lü f tung de r Reg io o l f ac to r i a a l s no rma l anzunehmen .

6 .2 .3 . Mode l l I I I - "Sa t te lnase"

Be i de r Sa t te lnase f i nden s i ch im Verg le i ch zu r Norma lnase ,

vo r a l l em be im Probanden wesen t l i ch e rhöh te

W ide rs tandswer te . Das l äß t s i ch m i t dem ge r inge ren

hyd rau l i schen Durchmesse rn (P roband : 3 ,9 mm; Mode l l :

4 ,8 mm) gegenüber de r No rma lnase n i ch t aus re i chend

erk lä ren .

Be i de r akus t i sch - rh inomet r i schen Messung ze ig t s i ch be im

Probanden , j edoch n i ch t be im Mode l l , e i ne E inengung im

Bere i ch de r C -Senke . Auch h ie r i s t w iede r d ie unzu re i chende

Abschwe l lung vo r de r Messung d ie mög l i che Ursache .

Au fg rund d iese r E inengung i s t nach dem akus t i sch -

rh inomet r i schen Be fund de r D i f f uso r de fo rm ie r t . E r beg inn t

n i ch t am I s thmus , sonde rn im Bere i ch de r C -Senke . Danach

75

s ieh t man e ine e rheb l i che Querschn i t t s f l ächenzunahme,

we lche m i t dem seh r hohen ? -Wer t ( 0 ,05 ) be i de r RRM

kor re l i e r t .

D iese Be funde s tehen i n gu tem Zusammenhang m i t dem seh r

f rühen Tu rbu lenze insa tz (80 m l / s ) , we l che r neben dem

k le inen hyd rau l i schen Durchmesse r e inen e rheb l i chen An te i l

an dem hohen A temwide rs tand t räg t .

M i t 0 ,03 l ag de r ? -Wer t im Mode l l im Be re i ch e ine r

Norma lnase , was s i ch im akus t i schen Rh inomet r i ebe fund m i t

e ine r modera ten Querschn i t t se rwe i te rung im D i f f uso r sow ie

e inem no rma len Tu rbu lenzve rha l ten m i t r e ine r Tu rbu lenz ab

300 m l / s w iede rsp iege l t .

Den Zus tand m i t max ima l abgeschwo l l ene r Sch le imhau t

s te l l en d ie Mode l l be funde da r . De r hyd rau l i sche Durchmesse r

i s t m i t 4 ,8 mm noch immer zu k le in und de r

S t römungsw ide rs tand m i t 0 ,25 sPa /m l zu g roß .

D ie S t römungsbeobach tung ze ig t , daß nu r de r un te re Be re i ch

des Cavums du rchs t römt w i rd und de r gesamte obe re

Abschn i t t e i nen To t raum b i l de t . Somi t i s t d ie f unk t i one l l e

We i te de r Nase , d .h . d ie von de r S t römung genu tz te

Querschn i t t s f l äche , re la t i v k le in . Da de r ARM-Be fund im

Mode l l dem de r No rma lnase ähne l t , kann von e ine r no rma len

Kon f igu ra t i on des Cavum nas i ausgegangen werden . Der

hyd rau l i sche Durchmesser be i de r RRM i s t k l e ine r a l s be i de r

Norma lnase , we i l d ie RRM d ie funk t i one l l e We i te , a l so nu r d ie

We i te des du rchs t römten Cavuman te i l s m iß t . E ine so l che

D isk repanz zw ischen RRM- und ARM-Be fund kann a l so au f

e ine mög l i che Ausb i l dung e ines To t raumes h inwe isen .

Die Befunde der ARM bei Proband und Mode l l we isen im

h in te ren An te i l w iede r d ie besch r iebene D isk repanz au f . Be i

den P robandenmessungen w i rd de r h in te re An te i l de r Nase

bzw. des Ep ipha rynx zu we i t gemessen (s iehe 4 .2 .2 ) .

76

6 .2 .4 . Mode l l IV - "Nase mi t Septumdev ia t ion - konvexe

Se i te"

Gegenüber de r Norma lnase ze ig t s i ch be i P roband und Mode l l

e i ne W ide rs tandse rhöhung . Im Mode l l i s t de r W ide rs tand m i t

0 ,31 sPa /m l e twas g rößer a l s be im Probanden (0 ,25 sPa /m l ) ,

obwoh l de r hyd rau l i sche Durchmesse r be im Probanden

(4 ,2 mm) k le ine r i s t a l s im Mode l l ( 4 ,6 mm) . D ie Ursache

da fü r i s t i n dem g rößeren ? -Wer t und dem f rühe ren

Turbu lenze insa tz im Mode l l zu sehen .

Im Verg le i ch zu r Norma lnase i s t de r hyd rau l i sche

Durchmesser k le ine r , was be im Probanden deu t l i che r zu

sehen i s t a l s im Mode l l . Neben dem g roßen ? -Wer t im Mode l l

i s t de r ge r inge hyd rau l i sche Durchmesser Grund fü r d ie

nasa le W ide rs tandse rhöhung .

Be i de r akus t i sch - rh inomet r i schen Messung ze ig t s i ch be im

Probanden w iede rum e ine s tä rke re E inengung des D i f f uso rs

du rch ungenügende Abschwe l l ung . Das e rk lä r t den k le inen

? -Wer t D ie Sep tumdev ia t i on be f i nde t s i ch im m i t t l e ren An te i l

des Cavum nas i (nach Cot t le ( 9 ) i n Reg io IV ) , a l so h in te r

dem D i f f uso r .

Sowoh l i n de r RRM a l s auch i n den S t römungsbeobach tungen

f i nde t s i ch no rma les Tu rbu lenzve rha l ten ( t u rbu len te S t römung

ab 300 m l / s ) . D ies i s t au f e inen no rma l kon f i gu r i e r ten

D i f f uso r zu rückzu füh ren .

Typ isch i s t w iede r d ie zu we i t gemessene Querschn i t t s f l äche

im h in te ren Nasenan te i l be i de r P robandenmessung .

77

Die S t römungsbeobach tung ze ig t e inen no rma len Übergang i n

tu rbu len te S t römung und e in vo l l s tänd ig be lü f te tes Cavum

nas i .

T ro tz des o f fenba r güns t i gen S t römungsb i l des i s t d ie

Funk t i on de r Nase au fg rund des e rhöh ten

S t römungsw ide rs tandes ges tö r t

6 .2 .5 . Mode l l V – „Nase mi t Septumdev ia t ion - konkave

Se i te ohne kompensator ische Musche lhyperp las ie“

Der S t römungsw ide rs tand au f de r konkaven Se i te de r Nase

ohne Musche lhype rp las ie en tsp r i ch t e twa dem de r

Norma lnase . E r i s t be i Mode l l ( 0 ,15 sPa /m l ) und P roband

(0 ,13 sPa /m l ) f as t g le i ch . Be ide Wer te l i egen un te r denen von

Mode l l IV . Auch de r hyd rau l i sche Durchmesse r ensp r i ch t be i

Mode l l ( 5 ,5 mm) und P roband (5 ,6 mm) e twa dem e ine r

no rma len Nase . Im Verg le i ch zu Mode l l IV i s t e r g rößer .

Der Lambdawer t des P robanden V i s t g rößer a l s de r des

Probanden IV , de r Tu rbu lenze insa tz i s t abe r i n be iden Fä l l en

be i 300 m l / s . Auch h ie r s i nd d ie oben genann ten ande ren

E in f l üsse au f d ie Tu rbu lenzen ts tehung zu d i sku t i e ren . D ie

Lambdawer te be i den Mode l l en IV und V s t immen übe re in .

D ies l äß t s i ch dami t e rk lä ren , daß d ie Sep tumdev ia t i on e rs t

im m i t t l e ren An te i l des Cavum nas i l i eg t und somi t de r

D i f f uso r be i be iden Mode l l en i den t i sch i s t ( s i ehe ARM-

Be fund ) . T ro tz g le i chem D i f f uso r i s t de r Tu rbu lenze insa tz im

Mode l l V seh r spä t (500 m l / s ) . De r Grund da fü r f i nde t s i ch be i

de r S t römungsbeobach tung . Es l äß t s i ch h ie r e in To t raum

erkennen , we lche r e rs t be i seh r g roßen

St römungsgeschw ind igke i ten du rchs t römt w i rd . Desha lb i s t

78

der t u rbu len te Ze r fa l l de r S t römung i n d iesem Bere i ch e rs t

be i e ine r Geschw ind igke i t von 500 m l / s zu beobach ten .

D ie ARM ze ig t be im Probanden e in no rma l kon f i gu r i e r tes

vo rde res Cavum w ie be im Probanden IV . D ie E rwe i te rung i n

Reg io IV (Cot t le [ 9 ] ) w i rd n i ch t e r faß t . Auch h ie r i s t d ie

mange lnde Abschwe l l ung sow ie Feh lmessung im h in te ren

Cavum e ine mög l i che Ursache . Im Mode l l f i nden s i ch im

Bere i ch de r Reg io IV (Cot t le [ 9 ] ) deu t l i ch g rößere

Querschn i t t s f l ächen au f de r konkaven gegenüber de r

konvexen Se i te . A l l e rd ings ha t d iese r Be re i ch ke inen E in f l uß

au f den D i f f uso r . D ie RRM miß t be i de r Bes t immung des

hyd rau l i schen Durchmesse rs nu r den funk t i one l l en , d .h . den

von de r Lu f t du rchs t römten Raum, d .h . de r To t raum w i rd n i ch t

e r faß t . Desha lb i s t de r hyd rau l i sche Durchmesse r be i

P roband und Mode l l V nu r e twas g rößer a l s be i P roband und

Mode l l IV . D ie D isk repanz zw ischen dem deu t l i ch we i ten

ARM-Be fund i n Reg io IV (Cot t le [ 9 ] ) und dem nu r wen ig

we i ten hyd rau l i schen Durchmesser könn te w ie im Mode l l I I I

au f d ie Ausb i l dung e ines To t raumes h inwe isen .

6 .2 .6 . Mode l l V I - "Nase mi t Septumdev ia t ion - konkave

Se i te mi t kompensator ischer Musche lhyperp las ie“

Gegenüber dem Mode l l ohne Musche lhype rp las ie (Mode l l V )

we is t d iese Nase deu t l i ch höhere W ide rs tandswer te au f

(P roband : 0 ,57 sPa /m l ; Mode l l : 0 ,50 sPa /m l ) , we lche s i ch

du rch d ie k le ine ren hyd rau l i schen Durchmesse r (P roband :

3 ,6 mm; Mode l l : 4 .0 mm) e rk lä ren l assen .

D ie gemessenen Lambdawer te (P roband : 0 ,01 ; Mode l l : 0 ,02 )

s ind be i Mode l l und P roband k le ine r a l s d ie be i de r Nase

79

ohne kompensa to r i sche Musche lhype rp las ie . Das i s t be im

Probanden ausgepräg te r a l s be im Mode l l , we i l d ie E inengung

be im Probanden g rößer i s t a l s be im Mode l l .

D ie ARM loka l i s i e r t d ie E inengung im Bere i ch de r Musche ln

und ze ig t e ine hochgrad ige Ver r i nge rung de r

Querschn i t t s f l äche , was w iede rum m i t den e rwähn ten

ger ingen hyd rau l i schen Durchmessern ko r re l i e r t . D iese haben

sowoh l be i P roband a l s auch im Mode l l d ie ge r ings ten W e r t e

gegenüber den anderen Versuchen . Das ze ig t gu te

Kor re la t i on m i t den Wer ten de r gemessenen

Querschn i t t s f l ächen .

Insgesamt s ind d ie i n d iesem Versuch gemessenen ? -Wer te

d ie k le ins ten , was fü r e ine gu te kompensa to r i sche Funk t i on

der Musche lhype rp las ie sp r i ch t .

Du rch den k le ine ren ? -Wer t be im P robanden se tz t h ie r d ie

Tu rbu lenz spä te r e in a l s im Mode l l , was Kor re la t i on m i t de r

akus t i sch - rh inomet r i schen Messung (ungenügende

Abschwe l l ung be im Probanden vo r de r Messung und dami t

ge r inge re Querschn i t t se rwe i te rung im D i f f uso r ) ze ig t . De r

Tu rbu lenze insa tz en tsp r i ch t j edoch dem e ine r Norma lnase .

Durch d ie kompensa to r i sche Musche lhyperp las ie w i rd de r zu

we i te Raum, de r e inen To t raum da rs te l l t , du rch

schwe l l f äh iges Gewebe ausge fü l l t .

Im Verg le i ch zu Mode l l V ze ig t s i ch be i bes tehender

Musche lkompensa t i on e in deu t l i ch güns t i ge r S t römungs -

ve r lau f m i t ve rm inde te r Tu rbu lenzb i l dung . D ie

kompensa to r i sche Musche lve rg rößerung füh r t a l so zu e ine r

Norma l i s ie rung de r S t römung . Dabe i w i rd abe r g le i chze i t i g

de r S t römungsw ide rs tand e rhöh t . Somi t i s t auch d ie we i te

Se i te be i e ine r Sep tumdev ia t i on n i ch t au tomat i sch m i t e ine r

besse ren Nasendurchgäng igke i t ve rbunden .

80

6 .2 .7 . Mode l l V I I - "LKGS-Nase - Spa l tse i te"

Die e rm i t t e l t en W ide rs tandswer te (P roband : 0 ,27 sPa /m l ;

Mode l l : 0 ,06 sPa /m l ) s i nd h ie r im Verg le i ch zu r Norma lnase

wen ig ve ränder t , l ed ig l i ch be im Probanden e twas e rhöh t . De r

g rößere W ide rs tand be im Probanden l äß t s i ch m i t de r

ge r inge ren We i te des hyd rau l i schen Durchmesse rs (4 ,42 mm)

in Bezug au f das Mode l l ( 6 ,0 mm) e rk lä ren .

Be i de r ARM f i nde t s i ch be im Probanden und im Mode l l e i n

fas t i den t i sche Querschn i t t se rwe i te rung . Auch das

Turbu lenzve rha l ten ze ig t be i P roband und Mode l l e ine

annähernde Übere ins t immung .

Im h in te ren An te i l de r Meßkurve f i nde t s i ch w iede r d ie

s tä rke re Querschn i t t s f l ächenzunahme be i de r

P robandenmessung . D ie t i e fen I -Zacken be i P roband und

Mode l l s i nd Ausd ruck des du rch d ie Sep tumdev ia t i on

e ingeeng ten I s thmus nas i . D ie F läche de r C -Senke en tsp r i ch t

e ine r zusä tz l i chen Querschn i t t s f l ächenzunahme, d ie du rch

den abgesenk ten Nasenboden en ts teh t . Da e in wesen t l i che r

An te i l d i eses Geb ie tes e in To t raum i s t und n i ch t be lü f t e t w i rd ,

könn te h ie r de r a l l e i n ige ARM-Be fund feh l i n te rp re t i e r t

werden . D ie D isk repanz zw ischen d iese r

Querschn i t t se rwe i te rung be i de r ARM und dem no rma len

hyd rau l i schen Durchmesser be i de r RRM we is t w iede rum au f

e inen mög l i chen To t raum h in .

Der unzu re i chende Abschwe l l e f f ek t de r P robandenmessung

be t r i f f t o f f enba r e rs t den h in te ren An te i l de r Reg io IV und

V nach Cot t le ( 9 ) . D ie aus de r L i t e ra tu r bekann ten

morpho log i schen Veränderungen (Pi rs ig [ 42 ] ) e ine r

81

Spa l tnase bes tä t i g ten s i ch im Rahmen unse re r

Un te rsuchungen .

In de r S t römungsbeobach tung fä l l t au f , daß de r gesamte

un te re Be re i ch des Cavum nas i n i ch t du rchs t römt w i rd . D iese r

To t raum i s t t yp i sch be i P robanden m i t L ippen -K ie fe r -Gaumen-

Spa l te und kann übe r Bo rkenb i l dung zu r En ts tehung von

Rh ino l i t hen füh ren (Coonar A . [ 8 ] ) . D ie S t rombahnen t re ten

seh r hoch i n das Cavum nas i e in . Dami t f eh l t d i e f ü r das

vo rde re Cavum nas i t yp i sche D i f f uso rw i r kung , d ie fü r e ine

Turbu lenzzunahme so rg t . De r S t römungsve rsuch ze ig t , daß

d ie Tu rbu lenzausb i l dung be i 300 m l / s ke in E f fek t des

D i f f uso rs i s t , sonde rn e ine Fo lge des W i rbe l s , de r s i ch vo r

dem Kop f de r m i t t l e ren Musche l ausb i l de t .

D ie hochgrad ig ges tö r te Funk t i on e ine r Spa l tnase e rg ib t s i ch

aus dem e rhöh ten Nasenw ide rs tand be im Probanden , abe r vo r

a l l em aus de r f eh lenden Be lü f t ung des un te ren Cavum nas i

und dem feh lenden Mechan ismus fü r d ie phys io log i sche

En ts tehung von Tu rbu lenz .

82

6 .3 . Sch lußfo lgerungen

1 . D ie S t römungsbeobach tung i n de r Norma lnase ze ig t :

M i t zunehmender S t römungsgeschw ind igke i t n immt de r

Tu rbu lenzg rad de r S t römung zu .

2 . Be i de r „No rma lnase “ f i nde t s i ch e in komp le t t be lü f t e tes

Cavum nas i m i t ausgewogenem Turbu lenzve rha l ten .

3 . D ie as ia t i sche Nasen fo rm m i t rundem Is thmus ze ig t be i

vo l l s tänd ige r Be lü f tung des Cavum nas i e inen n ied r ige ren

W ide rs tand . E ine feh lende Düsenw i rkung des Ves t i bu lum

nas i haben w i r n i ch t ge funden .

4 . I n e ine r Sa t te lnase i s t nu r de r un te re Be re i ch de r Nase

be lü f t e t , im obe ren Cavum b i l de t s i ch e in To t raum aus .

Das Tu rbu lenzve rha l ten i s t vo r a l l em be im Probanden

ges tö r t . D ie f rühe Tu rbu lenz i s t o f f enba r du rch den

de fo rm ie r ten D i f f uso r bed ing t .

5 . D ie konvexe Se i te de r Nase be i e ine r Sep tumdev ia t i on i s t

au fg rund des hohen S t römungsw ide rs tandes wen ige r

du rchs t römt . Es werden h ie rbe i a l l e Be re i che de r Nase

be lü f te t . Es t re ten zusä tz l i ch W i rbe l im D i f f uso rbe re i ch

au f .

83

6 . Au f de r konkaven Se i te de r Sep tumdev ia t i on f i nde t s i ch

e rs t be i kompensa to r i sche r Musche lhype rp las ie e in

ausgewogenes Tu rbu lenzve rha l ten . D ie funk t i one l l e W e i t e

de r Nase (d h ) kann i n fo lge de r Hyperp las ie t ro t z

Konkav i tä t enge r se in a l s be i e ine r Norma lnase und somi t

zu e inem e rhöh ten W ide rs tand füh ren .

7 . I n e ine r Nase m i t e inse i t i ge r L ippen -K ie fe r -Gaumen-Spa l te

s t römt d ie Lu f t vo rw iegend du rch den obe ren Be re i ch de r

Nase .

Am Nasenboden f i nde t s i ch e in To t raum, i n dem s i ch du rch

Ab lage rung von Par t i ke ln Bo rken und se l t en auch S te ine

b i l den können . Be im Mechan ismus de r phys io log i schen

Turbu lenzen ts tehung i s t i n fo lge de r ges tö r ten

E ins t rombed ingungen d ie D i f f uso rw i r kung des vo rde ren

Cavum au fgehoben .

8 . Ve rg le i che de r RRM bzw. de r ARM zw ischen

Probandennase und Nasenmode l l s i nd mög l i ch . S ie

müssen abe r wegen de r mög l i chen Feh le rque l l en , w ie

Mate r i a le igenscha f ten be i de r Mode l l he rs te l l ung und

un te rsch ied l i chem Schwe l l ungszus tand de r Sch le imhau t

be i de r P robandenmessung und de r Abd rucken tnahme

kr i t i sch bewer te t werden .

84

9 . D ie RRM miß t d ie Druck -F luß -Bez iehung in de r Nase und

berechne t Pa ramete r , we lche Aussagen zu r Nasen funk t i on

e rmög l i chen . Be i de r RRM w i rd de r von de r Lu f t

du rchs t römte An te i l de r Nase e r faß t . To t räume werden

n ich t e r faß t . D ie U rsache fü r d ie gemessenen

W ide rs tandswer te l assen s i ch du rch d ie Wer te f ü r den

hyd rau l i schen Durchmesse r und den ? -Wer t sow ie d ie

Tu rbu lenzen ts tehung i n te rp re t i e ren .

10 . D ie ARM miß t d ie We i te de r gesamten Nasenhöh le und

ermög l i ch t somi t Aussagen zu r Nasengeomet r i e . Im

h in te ren Nasenbere i ch i s t s i e m i t e inem g roßen Meß feh le r

beha f te t . Engs te l l en im vo rde ren Be re i ch l assen s i ch

loka l i s i e ren und quan t i f i z i e ren . D ie Querschn i t t s -

e rwe i te rung zw ischen Os t i um in te rnum und Ansa tz de r

m i t t l e ren Musche l (D i f f uso r ) kann beu r te i l t we rden . Somi t

l e i s te t auch d ie ARM H inwe ise zu r Beur te i l ung

funk t i one l l e r S tö rungen i n de r Nase .

11 . Neben e ine r W ide rs tandse rhöhung du rch E inengung

f i nden s i ch be i unse ren Un te rsuchungen häu f i g S tö rungen

der Tu rbu lenzen ts tehung , d ie b i she r zu wen ig beach te t

wurden .

12 . D ie Komb ina t i on von ARM und RRM e rmög l i ch t e inen

E inb l i ck i n d ie Ursachen e ine r nasa len Funk t i onss tö rung ,

da s i ch be ide Me thoden i n i h ren Aussagen e rgänzen .

85

13 . Da i n unse ren Un te rsuchungs re ihen n i ch t genügend

Probanden m i t t yp i schen Nasenpa tho log ien un te rsuch t

wurden , können an d iese r S te l l e ke ine a l l geme ingü l t i gen

Aussagen übe r d ie S t römung be i Nasende fo rma t ionen

ge t ro f fen werden . Dazu s ind we i te re Un te rsuchungen m i t

g roßen Fa l l zah len e r fo rde r l i ch .

86

7 . Zusammenfassung :

Durch Verg le i ch von akus t i sch - rh inomet r i schen (ARM) und

rh ino res i s tomet r i schen (RRM) Be funden sow ie

s t römungsexper imen te l l en E rgebn issen von Nasenmode l l en

und P robanden so l l t e d ie Aussagek ra f t und Ko r re la t i on de r

be iden Meßmethoden ARM und RRM un te rsuch t we rden .

Inne rha lb e ine r L i t e ra tu rs tud ie wurden d ie b i she r e r fo lg ten

Nasens t römungsun te rsuchungen d i sku t i e r t und k r i t i sch

bewer te t . S ie s ind te i lwe ise w ide rsp rüch l i ch und k lä ren n i ch t

den Zusammenhang zw ischen Morpho log ie und Funk t i on de r

Nase . Daraus e rg ib t s i ch d ie Mo t i va t i on fü r d iese A rbe i t .

D ie fü r das Vers tändn is de r A rbe i t w i ch t i gen phys i ka l i schen

Gese tze und Zusammenhänge s ind im Kap i te l 3 da rges te l l t .

W i r un te rsuch ten d ie Nasen von P robanden und s te l l t en vom

Nasen inne ren Mode l l e he r . S ie wurden m i t e ine r

Abguß techn ik ange fe r t i g t . W i r un te rsuch ten phys io log i sch und

pa tho log i sch ge fo rmte Nasenhöh len . Fü r d ie

Mode l l un te rsuchungen nu tz ten w i r d ie S t römungs -

beobach tung , d ie RRM und d ie ARM. Be i de r S t römungs -

beobach tung wurde e ine Wasse rs t römung m i t Fa rb lösungen

mark ie r t . Fü r d ie P robandun te rsuchung nu tz ten w i r d ie RRM

und d ie ARM.

Mög l i che Feh le r wurden d i sku t i e r t .

Unse re Un te rsuchungen e rgaben be i a l l en Nasenmode l l en

ger inge D isk repanzen im Verg le i ch von RRM und ARM be i

P roband und Mode l l . D iese s ind wahrsche in l i ch au f Feh le r be i

de r Mode l l he rs te l l ung zu rückzu füh ren . Der Ve rg le i ch de r

Ergebn isse i s t desha lb nu r t endenz ie l l mög l i ch .

87

Die RRM ze ig te be i de r Mode l lmessung e inen ge r inge ren

A temwide rs tand , e inen g rößeren hyd rau l i schen Durchmesse r

und s tä rke ren Tu rbu lenze insa tz .

D ie ARM ze ig te i n de r Mode l lmessung k le ine re

Querschn i t t s f l ächen im h in te ren Be re i ch des Cavum nas i im

Verg le i ch zum Probanden .

Im Kap i te l 6 wurden d ie E rgebn isse de r RRM, de r ARM und

der S t römungsbeobach tung an e inze lnen Mode l l en d i sku t i e r t .

Fü r d ie "no rma le " Nase fand s i ch e ine vo l l s tänd ig be lü f t e te

Nasenhöh le ohne To t raumb i l dung . Dabe i pass ie r ten d ie

g rößeren S t römungsan te i l e den we i ten un te ren und m i t t l e ren

Nasenabschn i t t . Be i de r A tmung im phys io log i schen Bere i ch

kamen lam ina re und tu rbu len ten S t römungsan te i l e

g le i chze i t i g vo r .

Be i Mode l l I I beobach ten w i r w ie be i Mode l l I e in vo l l s tänd ig

be lü f te tes Cavum nas i . D ie g rößeren S t römungsan te i l e waren

überw iegend im m i t t l e ren und un te ren Nasengang zu f i nden .

Be i phys io log i sche r A tmung waren sowoh l l am ina re a l s auch

tu rbu len te S t römungsan te i l e zu beobach ten .

Im Mode l l I I I f and s i ch e in n i ch t be lü f t e tes obe res Cavum

nas i . A l l e S t römungsan te i l e g ingen du rch den m i t t l e ren und

un te ren Nasengang . E in To t raum m i t W i rbe lb i l dung war im

vo rde ren obe ren Cavum zu beobach ten .

T ro tz e ine r Sep tumdev ia t i on fand s i ch im Mode l l IV e ine

S t römungsve r te i l ung übe r das gesamte Cavum nas i . Be i

g rößeren S t römungsgeschw ind igke i ten war e in W i rbe l vo r de r

m i t t l e ren Nasenmusche l zu beobach ten .

Im Mode l l V f i nde t s i ch e in wen ig be lü f te te r un te re r

Nasengang . D ie Haup ts t römung l i eg t im m i t t l e ren und obe ren

Nasengang , wobe i s i ch im obe ren Nasengang e in To t raum

f inden l i eß . D ie S t römungsan te i l e aus de r zen t ra l p laz ie r ten

88

Kanü le we isen e ine l am ina re S t römung b i s zu e ine r

Geschw ind igke i t von 350 m l / s au f . Re ine Tu rbu lenz war e rs t

seh r spä t zu beobach ten .

E in komp le t t be lü f t e tes Cavum nas i konn te auch be im Mode l l

V I beobach te t we rden . D ie ven t ra l e in t re tenden

St römungsan te i l e t e i l t en s i ch vo r dem Kop f de r m i t t l e ren

Nasenmusche l i n e inen obe ren und e inen un te ren An te i l .

Lamina re S t römungsan te i l e waren b i s zu e ine r

Geschw ind igke i t von 250 m l / s zu f i nden .

Be im Mode l l V I I t r a t d ie S t römung zu hoch i n das Cavum nas i .

Im D i f f uso r f eh l t e d ie D ive rgenz de r S t rombahnen , wodurch

s i ch e in g roßer To t raum am Nasenboden b i l de te . Vo r de r

m i t t l e ren Nasenmusche l kam es zu W i rbe lb i l dung , dessen

Fo lge e in tu rbu len te r Ze r fa l l wa r .

Aus d iesen E inze lbe funden kann ke in Rücksch luß au f das

p r inz ip ie l l e S t römungsve rha l ten be i rundem Is thmus ,

Sa t te lnase , Sep tumdev ia t i on ode r e ine r Nase be i L ippen -

K ie fe r -Gaumen-Spa l te gezogen werden . Dazu s ind wesen t l i ch

g rößere Fa l l zah len e r fo rde r l i ch .

Au fg rund unse re r Un te rsuchungen können w i r j edoch

sch luß fo lge rn , daß d ie Komb ina t i on de r RRM und ARM e inen

E inb l i ck i n d ie S t römungsve rhä l tn i sse i n de r Nase und d ie

Er fassung de r U rsachen von S tö rungen e rmög l i ch t .

89

8 . L i te ra turverze ichn is :

(1 ) Bachmann W. , N iede re r Th . :

Der k l i n i sche Wer t de r Rh inomanomet r i e .

La ryngo l Rh ino l O to l S tu t tg 1978 ; 57 : 379 -383

(2 ) Bachmann W . :

K l i n i sche Funk t i onsd iag . de r beh inde r ten Nasena tmung .

HNO 1983 ; 31 : 320 -326

(3 ) Bachmann W . :

D ie Funk t i onsd iagnos t i k de r beh inde r ten Nasena tmung :

E in füh rung i n d ie Rh inomanomet r i e .

Sp r inge r , Be r l i n He ide lbe rg 1982 .

(4 ) Bachmann W . :

D ie Topograph ie des ana tom ischen Os t i um in te rnum de r

Nase im H inb l i ck au f se ine funk t i one l l e Bedeu tung

Z La ryngo l Rh ino l 1969 ; 48 : 264 -270

(5 ) Ba r ree G .O. , Feens t ra L . :

K l i n i sch b rauchbare Me thode zu r Durch füh rung von

W ide rs tandsmessungen i n de r Nase .

La ryngo l Rh ino l O to l S tu t tg 1974 ; 53 : 357 -363

(6 ) Boh l W . :

Techn ische S t römungs leh re .

Voge l , Würzbu rg 1971

90

(7 ) Bu rcha rd t :

D ie Lu f t s t römung i n de r Nase un te r pa tho log i schen

Verhä l tn i ssen .

A rch La ryngo l Rh ino l 1905 ; 17 : 357 -363

(8 ) Coonar A , e t a l :

Rh ino l i t h i n a pa t i en t w i th c le f t pa la te : a case repo r t .

Den t Upda te 1996 ; 23 : 330 -332 . Rev iew .

(9 ) Co t t l e M .H . :

The s t ruc tu re and func t i on o f t he nasa l ves t i bu le

Arch O to l La ryngo l 1955 ; 62 : 173 -175

(10 ) van D ishoeck H .A .E . :

Bedeu tung de r äußeren Nase fü r d ie resp i ra to r i sche

Lu f t s t römung .

Ac ta O to la ryngo l 1936 ; 24 : 494 -505

(11 ) D `u rzo A .D . , Lawson V .G . , Vassa l K .P . , Rebuck A .S . ,

S lu t sky A .S . , Ho f f s te in V . :

A i rway a rea by acous t i c response measu remen ts and

compu te r i zed tomography .

Am Rev Resp i r D i s 1987 ; 135 : 392 -395

(12 ) Ey W . :

D ie Rh inomanomet r i e i n de r D iagnos t i k von

en tzünd l i chen E rk rankungen de r Nase und

Nasennebenhöh len .

HNO 1974 ; 22 : 254 -255

91

(13 ) F i sche r R . :

Das S t römungsp ro f i l de r Resp i ra t i ons lu f t i n de r Nase be i

phys io log i sche r A tmung .

A rch Ohren Nasen Keh lkop fhe i l kd 1967 ; 188 : 404 -408

(14 ) F i sche r R . :

D ie Phys i k de r A tems t römung in de r Nase .

Hab i l sch r . , Be r l i n 1969

(15 ) Grü tzenmacher S . :

S t römungsphys i ka l i sche Un te rsuchungen am Nasen -

mode l l - Ausw i rkung ch i ru rg i sche r E ing r i f f e an de r

hype rp las t i schen l a te ra len Nasenwand au f d ie

Nasens t römung .

D iss . , G re i f swa ld 1994

(16 ) Grymer L .F . , H i l be rg O . , Pedersen O .F . ,

Rasmussen T .F . :

Acous t i ck rh inomet r i e : va lues f rom adu l t s w i th sub jek t i ve

no rma l nasa l pa tency .

Rh ino logy 1991 ; 29 : 35 -47

(17 ) Har tung J . , E lpe l t B . :

Mu l t i va r i an te S ta t i s t i k . Leh r - und Handbuch fü r

angewand te S ta t i s t i k . - 3 . Au f l .

R . O ldenbourg , München 1989

(18 ) Hess M.M. , Kumazawa H . , Lamprech t J . :

Ae rodynamik des A tems t roms im Nasenrachen .

La ryngorh inoo to log ie 1990 ; 69 : 58 -60

92

(19 ) Hess M.M. , Lamprech t J . , Ha r l i t z :

Expe r imen te l l e Un te rsuchungen i n de r Nasenhaup thöh le

des Menschen im Nasenmode l l .

La ryngo rh inoo to log ie 1992 ; 71 : 468 -471

(20) H i l be rg O . , Jackson A .C . , Sw i f t D .L . , Pedersen O.F.:

Acous t i c rh inomet r i e : eva lua t i on o f nasa l cav i t y

geomet ry by acous t i c re f l ec t i on .

J App l Phys io l 1989 ; 66 : 295 -305

(21 ) Ho f f s te in V . , Zame l N . :

T rachea l s tenos i s measu red by acous t i c re f l ec t i on

techn ique .

Am Rev Resp i r D i s 1984 ; 130 : 472 -475

(22 ) Jackson A .C . , Bu t t l e r J .P . , M i l l e t E .J . , Hopp in F .G . ,

Dawson S .V . :

A i rway geomet r i e by ana lys i s o f acous t i c pu l s response

measu remen ts .

J App l Phys io l 1977 ; 43 : 523 -536

(23 ) Kayse r R . :

Über den Weg de r A tem lu f t i n de r Nase .

Z Ohrenhe i l kd Lu f twege 1889 ; 20 : 96 -109

(24 ) Keyphany K . , Sche re r P .W. , Moze l l M .M. :

Numer i ca l S imu la t i on o f a i r f l ow i n t he human nasa l

cav i t y

J B iomech Eng 1985 ; 117 : 429 -441

93

(25 ) Lenders H . , P i r s ig W . :

W ie i s t d ie hype r re f l ek to r i sche Rh inopa t i e

ch i ru rg i sch zu bee in f l ussen? Te i l I I : Acus t i sche

Rh inomet r i e und an te r i o re Tu rb inop las t i k .

La ryngo rh inoo to log ie 1990 ; 69 : 291 -297

(26 ) Lenders H . , P i r s ig W . :

D iagnos t i c va lue o f acous t i c rh inomet r i e : pa t i en ts w i th

a l l e rg i c and vasomoto r rh in i t i s compared w i th no rma l

con t ro l s .

Rh ino logy 1990 ; 28 : 5 -16

(27 ) Lenders H . , Schae fe r J . , P i r s ig W . :

Tu rb ina te hype r th rophy i n hab i tua l sno re rs and

pa t i en ts w i th obs t ruc t i v s l eep apnea : f i nd ings o f

acous t i c rh inomet ry .

La ryngoskope 1991 ; 101 ; 6P t1 : 614 -618

(28 ) Lenders H . , Scho l l R . , B runner M . :

Akus t i sche Rh inomet r i e : Das F lede rmauspr inz ip i n de r

Nase .

HNO 1992 ; 40 : 239 -247

(29 ) Lenders H . :

Akus t i sche Rh inomet r i e : E ine Ana lyse de r Meßmethode

und i h re r k l i n i schen Anwendung .

Hab i l sch r . , U lm 1992

(30 ) Mas ing H . , F r imberge r R . :

E in neues Rh inomanomete r f ü r d ie P rax i s .

La ryngo l Rh ino l O to l S tu t tg 1974 ; 53 : 717 -722

94

(31 ) Mas ing H . :

Exper imen te l l e Un te rsuchungen übe r den

S t römungsve r lau f im Nasenmode l l .

A rch K l i n Exp Ohren Nasen Keh lkop fhe i l kd 1967 ; 189 :

371 -381

(32 ) Mas ing H . :

Expe r imen te l l e Un te rsuchungen übe r den

S t römungsve r lau f im Nasenmode l l .

A rch K l i n Exp Ohren Nasen Keh lkop fhe i kd 1967 ; 189 :

59 -70

(33 ) Mas ing H . :

Pa thophys io logy o f t he nasa l a i r f l ow .

In t Rh ino l 1967 ; 5 : 63 -67

(34 ) M ink P . J . :

Der Weg de r I nsp i ra t i ons lu f t i n de r Nase In : Phys io log ie

de r obe ren Lu f twege

Voge l , Le ipz ig 1920

(35 ) M lynsk i G . , Grü tzenmacher S . , Lang C . , M lynsk i B . :

Ae rodynamik de r Nase , Phys io log ie und

Pa thophys io log ie

HNO Prax Heu te 2000 ; 20 : 61 -81

(36 ) M lynsk i G .

Phys i ka l i sche und phys io log i sche Un te rsuchungen zu r

E rhöhung de r d iagnos t i schen Aussagek ra f t de r

Rh ino res i s tomet r i e

Hab i l sch r . , Jena 1985

95

(37 ) M lynsk i G . , Löw J . :

Expe r imen te l l e S tud ie zum S t römungsve rha l ten i n de r

Nase : Un te rsuchungen im lam ina ren Be re i ch be i He l i um-

A tmung .

Z Med Phys 1992 ; 2 : 100 -102

(38 ) M lynsk i G . , Grü tzenmacher S . , M lynsk i B . , Koch B . :

Mode l l un te rsuchungen zu r Nasenmusche lch i ru rg ie .

La ryngo Rh ino O to l 1993 ; 72 : 1 -4

(39 ) M lynsk i G . , Löw J . :

Expe r imen te l l e S tud ie zum S t römungsve rha l ten i n de r

Nase : dV-Abhäng igke i t des Exponen ten de r A temdruck -

Vo lumengeschw ind igke i t sbez iehung .

Z Med Phys 1992 ; 2 : 224 -229

(40 ) M lynsk i G . , Löw J . :

D ie Rh ino res i s tomet r i e - e ine We i te ren tw ick lung de r

Rh inomanomet r i e .

La ryngo rh inoo to log ie 1993 ; 72 : 608 -610

(41 ) M lynsk i G . , Grü tzenmacher S . , M lynsk i B . , Lang C . :

Cor re la t i on o f morpho logy and resp i ra to ry f unc t i on o f

t he nose .

Summary - XV I I t h Eu ropean Rh ino log i c Soc ie t y &

In te rna t i ona l Sympos ium on In fec t i on and A l l e rgy o f t he

Nose .

V ienna , Aus t r i a , Ju l y 28 – Aug . 1 1998

96

(42 ) P i r s ig W . :

Zu r no rma len und ges tö r ten pos tna ta len En tw ick lung de r

Nasenreg ion

Ther Umsch 1982 ; 12 : 956 -961

(43 ) Reth i L . :

Expe r imen te l l e Un te rsuchungen übe r d ie Lu f t s t römung in

de r no rma len Nase sow ie be i pa tho log i schen

Ve rände rungen de r se lben und des Nasen rachen raumes .

S i t zungsber Akad W iss W ien Ma the Na tu rw iss

ABT 3 1900 ; 109 : 17 -36

(44 ) Sachs L . :

Angewand te S ta t i s t i k . -7 . vö l l i g neu bea rbe i te te Au f l .

Sp r inge r , Be r l i n -He ide lbe rg -New York 1992

(45 ) Semarek A . :

Ob jek t i ve Beur te i l ung de r Nasendurchgäng igke i t .

Z La ryngo l Rh ino l O to l 1958 ; 37 : 248 -261

(46 ) Schmid t M . :

Akus t i sche Rh inomet r i e : Ana lyse de r Meßergebn isse

und Verg le i chsmessungen am S t römungsmode l l .

D i ss . , G re i f swa ld 1996

(47 ) Schmid t W . :

Das S t römungspro f i l de r Resp i ra t i ons lu f t be i ve rsch ie -

denen Fo rmen de r mensch l i chen Nase .

D i ss . , Be r l i n 1969

97

(48 ) Schumacher G . H . :

Nase /Ana tomie /Phys io log ie .

De ine Gesund 1986 ; 2 : 36 -39

(49 ) Spoor A . :

Ae rodynamics .

In t Rh ino l 1963 ; 1 : 19 -22

(50 ) S tambou l i s D . :

Expe r imen te l l e Un te rsuchungen zum E in f l uß de r

E in lau fs t recke (Ves t i bu lum, I s thmus , vo rde res Cavum

nas i ) au f d ie A tems t römung i n de r Nase .

D iss . , G re i f swa ld 1997

(51 ) Takahash i K . :

Vo r läu f i ge M i t t e i l ungen übe r d ie E r fo rschung des

Lu f tweges i n de r Nase des Menschen .

Z La ryngo l Rh ino l 1922 ;11 : 203

(52 ) Te rheyden H . :

D ie Meßgenau igke i t de r Akus t i schen Rh inomet r i e ,

un te rsuch t an d re id imens iona l rekons t ru ie r ten

Compu te r tomograph ien des Menschen und im Mode l l

D i ss . , K ie l 1993

(53 ) Tonndo r f J . :

Der Weg de r A tem lu f t i n de r mensch l i chen Nase .

A rch Ohren Nasen Keh lkop fhe i l kd 1939 ; 146 : 41 -46

(54 ) de W i t G . :

The func t i on o f t he nose i n t he ae rodynamics o f

resp i ra t i on .

Rh ino logy 1973 ; 11 : 59 -67