Wie unsere Hunde riechen - rund um den Geruchssinn
Warum haben Duftmoleküle, wie von ätherischen Ölen oder Hydrolaten, einen so starken Einfluss auf unsere vierbeinigen Lieblinge?
Wenn wir wissen möchten, wie ein Duft auf unser Hund wirkt, so müssen wir lernen, seine Körpersprache und Mimik lesen zu lernen. Und verstehen, wie besonders die Nase ist.
Der Blog-Artikel basiert auf wissenschaftlichen Arbeiten wie dem Review von Kokocinska-Kusiak et al (2021), dem Buch "Olfaction in Animal Behaviour and Welfare" (2017) und dem Buch von Alexandra Horowtiz "Being a Dog" (2016).
Das findest du in diesem Blog:
A. Der Geruchssin vom Hund
B. Anatomie und Aufbau der Hundenase
C. Die Reise der Duftmoleküle durch die Nase
A.Der Geruchssinn vom Hund
Um zu starten, müssen wir uns zuerst folgende Frage stellen:
Was ist denn ein Duft, respektive ein Geruch?
Der Geruchssinn wird verwendet für die chemische Kommunikation. Es werden also chemischen Signale vom Hund aufgespürt.
Dieses Zitat trifft es wunderbar:
Dabei kann der Geruch unterschiedlich sein, je nachdem in welcher Konzentration der Riechstoff oder Geruch vorhanden ist.
Was sind die Funktionen vom Geruchssinn - warum ist er so wichtig?
Zum jetzigen Zeitpunkt nur sehr kurz darauf eingegangen in zwei Zitaten:
Für das zusammenleben mit uns Menschen verwenden die Hunde nicht nur Augen (Körpersprache!) und Ohren, sondern auch ihre Nase.
B. Anatomie & Aufbau der Hundenase
Als Übersicht: Die Luft gelangt nach dem Nasenloch in die Nasenhöhlen, welche mit knöcherigen oder knorpeligen Lamellen (Turbinale) durchzogen sind. Durch die Lamellen wird die Oberfläche der gesamten Schleimhaut vergrössert.
Bild: (Jenkins et al, 2018)
Die Nasoturbinalia und Ethmoturbinalie sind überwiegend mit olfaktorischen Epithel ausgekleidet.
Bei all den Bildern muss daran gedacht werden, dass alles zweimal vorhanden ist.
Wie bei uns Menschen hat der Hund eine Nasenscheidewand in der Mitte. Dadurch gibt es zwei "Kammern", zwei Nasenhöhlen. Dies siehst du sehr gut im Bild links "4D" von Dzięcioł (2020).
Die ganze Nase ist mit unterschiedlichem Epithel ausgekleidet. In der Riechmuschel besonders mit olfaktorischem Epitehl, in den übrigen Bereichen v.a. mit respiratorischem Flimmerepithel. Bei anderen Tierarten ergaben Studien, das Jungtiere meist eine grössere Fläche mit olfaktorischem Epithel besitzen, die mit dem Alter kleiner wird.
B. Die Reise der Duftmoleküle durch die Nase
Folgen wir einem Duftmolekül durch die Nase:
Der Geruchssinn - die Reise über das olfaktorische Epithel in 5 Stationen
Mit welchem Nasenloch riecht dein Hund gerade?
Der Unterschied zwischen Riechen und Schnüffeln
Die Luft- und Duftströmungen
Vom Riechepithel direkt in unseren Kopf
1. Der Geruchssinn - die Reise über das olfaktorische Epithel in 4 Stationen
Warum: Der Geruchssinn wird gleichseitig verarbeitet (ipsilateral), so ist das rechte Nasenloch mit der rechten Gehirnhälfte verbunden und umgekehrt. Das der Hund besonders in bedrohlichen Situationen mit dem rechten Nasenloch riecht, stehen mit neueren Studien im Einklang. Danach ist die rechte Hemisphäre (Hirnhälfte) besonders Dominant über die sympathisch-hypothalamisch-hypophysäre Nebennierenachse. Die linke Hemisphäre hingegen zeigt die Verhaltensreaktionen auf bekannte Reize.
Beim Einatmen erreicht die Luft zuerst die Maxilloturbinale (siehe Abbildung links). Oben an der Maxilloturbinale ist die Nasoturbinale, auf denen Geruchsrezeptoren sind. Die Luft strömt weiter in die Nasenmuscheln und die Nasennebenhöhlen und gelangt dann in den Rachen.
Hinzu zu denen im Bild dargestellten Pfeilen kommen die "Turbulenzen" durch den Luftstrom, welche durch die Lamellen gebildet werden.
Je nachdem wie diese Lamellen gebaut sind, haben einen Einfluss auf die Feuchtigkeit, Thermoregulation, Geruchsvermögen und Luftfluss.
Riechen = passive welches einem Atemzug gleichzeitig folgt, ohne gross darüber nachzudenken, bis ein Stimulus seine Aufmerksamkeit erregt.
Aktiven Schnuppern = explizit, anstrengendes, kognitives Verhalten ist - man möchte einem Duft(molekül) auf den Grund gehen.
Schnuppern führt dazu, dass mehr Luftstrom direkt über den dorsalen Meatus (siehe nochmals hier bei der Anatomie nach), also quasi oben durch, direkt zu der olfaktorischen Nasenmuschel (Ethmoturbinale) gelangt.
At the level of the brain, “sniffing whether odorant is present or absent, induces activation primarily in the piriform cortex of the temporal lobe and in the medial and posterior orbito-frontal gyri of the frontal lobe”, while a smell, “induces activation mainly in the lateral and anterior orbito-frontal gyri of the frontal lobe” zitiert von (Kokocinska-Kusiak et al, 2021)
An der olfaktorischen Schleimhaut angekommen
Die Duftmoleküle sind in der olfaktorischen Region angekommen und werden in der Riechschleimhaut gelöst. Durch die unterschiedliche Ganganordnung ist der Luftfluss verlangsamt, die Duftmoleküle haben mehr Zeit, in die Schleimhaut "augenommen/gelöst" zu werden.
Kurz als Übersicht:
Die Bowman-Drüsen: bildet die Schleimschicht der Nasenschleimhaut und daran denken: ohne Schleimschicht keinen Duft
Stützzellen: Schützt das Epithel, diene nals Isolatoren zwischen den Riechzellen.
Riechzellen, die den Duftimpuls weiterleiten
Die Flimmerhärrchen ("Cilia") sind voll mit Riechrezeptoren. Ein Mensch hat ca. 25 Riechrezeptoren auf einer Riechzelle. Ein Hund hat pro Riechzelle hunderte von Riechrezeptoren. Hieraus ergibt sich, das Hunde schon in kleinsten Mengen ein Duftmolekül erkennen können.
Die Riechrezeptoren nehmen (vereinfacht) den Impuls auf. Danach wird der nun ausgelöste elektrische Impuls weitergeleitet durch den Riechnerv (der 1. Hirnnerv) - direkt durch die Siebbeinplatte ("cribiform plate") und gelangt dann zum Riechkolben.
Wie schon erwähnt ist die Geruchsverarbeitung ipsilateral, d.h. gleichseitig. Das heisst ein Duft von der linken Nase wird mehrheitlich in der linke Gehirnhälfte verarbeitet.
2. Das Vomeronasale Organ
Beim Pferd oder der Katze ist das Flehmen sehr bekannt und markant. Ein Hund, welcher das ätherische Öle über das VON aufnehmen möchte, kann z.B. seine Backen "aufplustern". So zirkulieren die Moleküle vermehrt im geschlossen Mundbereich, was zu einer höheren Aufnahme durch das VON führt.
3. Trigmenus Nerv
Duftmoleküle können die Trigeminusnervenenden, die in die Nasenschleimhaut hineinragen, stimulieren. An der Geruchswahrnehmung hat der Trigeminusnerve keinen Einfluss. So kann Kälte oder Wärme wahrgenommen werden, aber keine Duftmoleküle per se.
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Review Canine Olfaction: Physiology, Behavior, and Possibilities for Practical Applications; Agata Kokocinska-Kusiak et al.; Animals; 2021
Canine olfactory detection and its relevance to medical detection; Jendry et al; BMC Infectious Disease; 2021
MRI Features of the Vomeronasal Organ in Dogs (Canis Familiaris); Michał Dzięcioł; Frontiers of veterinary Science; 2020
Olfactory Mediation of Canine Gastrointenstinal Neurobiology; Journal of Animal Health and Behavioural Science; Brady et al.; 2019
When the Nose Doesn`t Know: Canine Olfactory Function Associated With Health, Managment, and Potential Links to Microbiota; Review; Eileen Jenkins et al; frontiers in Veterinary Science, 2018
Olfaction in Animal Behaviour and Welfare; Birte L. Nielsen, CABI; 2017
The Influence of Sniffing on Airflow and Odorant Deposition in the Canine Nasal Cavity; Rygg et al.; Chemical Senses; 2017
Being a Dog, Following the Dog Into a World of Smell; Alexandra Horowitz; Scribner, 2016
Zur funktionellen Morphologie der Cavitas nasi der Strepsirrhini: eine quantitative Studie auf der Grundlage der Mikro-Computertomographie, Inaugural – Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Zahnmedizin, Luisa Normann, Greifswald 2016
The fluid dynamics of canine olfaction: unique nasal airflow patterns as an explanation of macrosmia; Brent A. Craven et al.; Journal of the royal society, Interface; 2009
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