Človeški možgani nenehno sprejemajo in obdelujejo signale, ki prihajajo iz zunanjega sveta s pomočjo posebnih sistemov, imenovanih analizatorji. Njihovo strukturo in značilnosti dela je podrobno preučil briljantni ruski znanstvenik I. P. Pavlov. Izkazalo se je, da sestava vseh senzoričnih sistemov vključuje tri strukture: periferni del, prevodnost in kortikalno.
Na primer, v analizatorju, ki zaznava vonjave, prvi del predstavljajo vohalni receptorji, nato sledijo živci in končno, zadnji del vključuje regijo v možganski skorji. Živčne celice, ki prve zaznajo dražljaje (različne vonjave), se nahajajo v sluznici nosne votline, receptorji, ki razlikujejo okus, pa so na površini sluznice ust in jezika. Poleg tega čutimo grenak, sladek, slan in kisel okus v njihovih različnih delih.
V našem članku bomo ugotovili, kaj so okusni in vohalni receptorji, ter določili tudi fiziološki mehanizempojav ustreznih občutkov v človeškem telesu.
Kaj je receptor?
Ta izraz, ki se uporablja v fiziologiji višje živčne dejavnosti, začenši s študijami P. Erlicha in P. Anokhina, ima več pomenov. Najbolj informativno je naslednje: receptor je element živčnega ali endokrinega sistema, ki je sposoben vezati in vezati biološke snovi - mediatorje kemične ali nevrogene narave. Po teoriji živčnih končičev ta tvorba prostorsko sovpada z molekulo dišeče ali okusne snovi, kot sta ključ in ključavnica. To je signal za nastanek procesa vzbujanja v vohalnih receptorjih, ki se nahajajo na perifernem delu analizatorja. Nadalje se prenaša na naslednje dele sistema za zaznavanje voha, v katerih poteka analiza prejetih informacij.
Struktura živčne celice
Nevrocit nima samo telesa, ampak tudi dve vrsti procesov. Akson je zelo dolg konec, ki služi za prenos živčnih impulzov, ki so že nastali v kratkih vejah (dendritih). Njihov kompleks s podpornimi celicami epitelnega izvora in medcelično snovjo, glijo, bo videti kot receptorska tvorba. Načelo delovanja njihovih različnih vrst, na primer živčnih končičev, ki zaznavajo kemikalije, vključno z vohalnimi receptorji, se na koncu zmanjša na prenos vzbujanja v kortikalni predel možganov. Razmislite še o tem.
Mehanizem receptorske aktivnosti
Lahko ga predstavimo v naslednji obliki: najprej pride do zaznavanja dražljajev in spremembe pod njihovim delovanjem polarizacije njegove membrane. Možna je tudi sprememba prostorske konfiguracije signalnih proteinov, ki se nahajajo na površini dendritov. Vse to povzroči nastanek akcijskih potencialov in posledično pojav živčnih impulzov v nevronu. Kot se je izkazalo, so vohalni receptorji sposobni ujeti majhno količino molekul različnih plinastih snovi, torej imajo nizek prag občutljivosti. Kako zaznavanje teh spojin vpliva na stanje našega telesa?
Svet vonjev
V delu V. Pikula "Dišeča simfonija življenja" je ubogi parfumer neuspešno iskal roko in srce glavnega junaka. Da bi razjezil svojega tekmeca (slavnega pevca), se je domislil naslednje. Mladenič je na koncert prinesel veliko košaro dišečih vijolic in jo postavil na vrh klavirja. Umetniku ni uspelo zadeti niti ene visoke tone, njegova premiera pa ni uspela. Izkazalo se je, da je parfumer zagotovo vedel, da človeški vohalni receptorji, ki ujamejo vonj vijolice, vplivajo na glasilke in motijo njihovo delo.
V resnici je vohalni analizator eden najbolj občutljivih in premalo raziskanih tipov senzoričnih sistemov. Njegova dejavnost je tesno povezana z zaznavanjem okusa in močno vpliva na čustveno in fizično stanje človeškega telesa. Na tej lastnosti vonja je nastala taka veja medicine, kot je aromaterapija. Znano je, da diši po sivki in rožmarinu, kizaznavajo vohalne receptorje, pomirjajo živčni sistem in lajšajo stres. Aroma limone pomaga pri osredotočenosti, medtem ko evkaliptus in jasmin povečata učinkovitost.
Chemoreceptor senzorični sistemi
Olfactory Analyzer spremeni draženje, ki ga povzročajo kemični delci, v občutke vonja. Osebi pomaga ujeti strupene, nevarne spojine v zraku ali prepoznati neprimerno hrano. To je ključnega pomena in je zaščitna prilagodljiva lastnost organizma. Tako vohalni receptor zaznava jedko, dražečo sluznico dihalnih poti in pljuč, vonj amoniaka v odmerku le 70 molekul na 1 ml vode. Ker je kemoreceptor, prenaša vzbujanje na vohalni živec. Od tam živčni impulzi vstopijo v globino temporalnega režnja možganske skorje, kjer je lokalizirana vohalna cona. Upoštevajte tudi, da se resice receptorjev za vonj lahko odzovejo na minimalne koncentracije kemikalij: od 2 do 8 molekul v 1 ml zraka.
Nos kot organ vonja
V sluznici zgornjih in delno srednjih nosnih poti, na površini od 2,6 do 5 cm2, se nahajajo nevrociti, v skupinah po 8-10 celice. Povezani so s podpornimi celičnimi elementi in imajo v notranjosti dlake, ki vsebujejo fibrile. Vohalne celice vsebujejo veliko število molekul RNA v citoplazmi. To je posledica visokega metabolizma in aktivnih reakcij biosinteze beljakovin. Procesi-dendritineposreden stik z molekulami dišečih plinastih snovi. To so olfaktorni receptorji. Kemične spojine igrajo vlogo dražljajev, pod vplivom katerih se membrane živčnih celic depolarizirajo. Ta proces se lahko upočasni zaradi vnetnih reakcij, ki so posledica respiratornih ali alergijskih bolezni zgornjih dihal. Epitelna sluznica nosu nabrekne, izloča odvečno sluz. To vodi do zmanjšanja občutljivosti živčnih končičev in poslabšanja diskriminacije vonjav, do popolne izgube vohalnih in okusnih občutkov.
Kaj določa občutljivost receptorjev?
Vohalni receptorji se nahajajo v sluznici zgornjih dihalnih poti, zato na pojav določenih občutkov vonja vpliva predvsem koncentracija dišeče snovi v vdihanem zraku. Torej ima gosto olje, iztisnjeno iz cvetnih listov vrtnic, neprijeten, težko zaznaven vonj. Nežna aroma vrtnic se pojavi šele, ko je oljni koncentrat močno razredčen.
Strokovnjaki identificirajo šest osnovnih občutkov. Sem spadajo vonji: smolnati, cvetlični, začinjeni, gnili, sadni, zažgani. Glede na fiziološke značilnosti zaznave zaznamo čiste, dražilne in mešane vonjave. Občutljivost živčnih končičev nanje se zmanjša, če je oseba kadilec ali zlorablja alkohol.
Znanstvene teorije o izvoru vonja
Med znanstveniki ni enotnega pogleda na bistvo mehanizmazaznavanje vonja. Najbolj priznana je stereokemična teorija, po kateri imajo živčni končiči nevronov glavno vlogo pri določanju kemičnega dražljaja. Vohalni receptorji so neke vrste antene, ki ujamejo molekule vonjav in spremenijo strukturo lastnih membranskih proteinov v skladu s prostorsko konfiguracijo delcev kemičnih spojin. Zaradi tega procesa se nevronska membrana polarizira in pride do živčnega impulza, kar pomeni, da je pojav vonja dvojne narave: kemični in nevrogeni.
Opažamo tudi, da znanstveniki uporabljajo koncept vohalnih pigmentov za razlago videza vonja. Ta snov ima enako načelo delovanja kot rodopsin in jodopsin - spojine, ki so del vidnih receptorjev mrežnice: palice in stožci. Aktivne molekule vohalnega pigmenta vsebujejo elektrone v vzbujenem stanju, saj tudi vonjave snovi povzročajo prehod nabitih delcev na višje energijske nivoje. Ko se vrnejo na stacionarne orbite, elektroni oddajajo kvant energije, ki zagotavlja nastanek vzbujanja v živčnem končiču vohalnega nevrona.
Metode za določanje ostrine vonja
Nekateri poklici (na primer parfumer ali degustator) zahtevajo povečano občutljivost čutil za vonj in okus. Močna občutljivost receptorjev olfaktornega analizatorja na vonjave je pogosto prirojena lastnost človeškega telesa, vendar se lahko razvije tudi po daljšemvadbe. Obstaja test, ki se izvaja z napravo - olfaktometrom. Opredeljuje zaznavni prag: najmanjšo količino snovi, ki lahko povzroči ustrezen vohalni občutek.
Uporablja se pri diagnostiki anosmije, za izračun najvišjih dovoljenih koncentracij strupenih hlapnih snovi v industrijskih emisijah. Pri delu sanitarnih in epidemioloških laboratorijev je treba uporabiti olfaktometrijo za ugotavljanje vzrokov za množične zastrupitve v podjetjih, v mestih javne prehrane in v šolah.
