1. einleitung und problemstellung · mit dieser methode war es möglich, einige...
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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
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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 .
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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 .
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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
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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 .
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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 .
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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 ”
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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 .
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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
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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
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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
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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
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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
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