Ljudski mozak neprestano prima i obrađuje signale koji dolaze iz vanjskog svijeta uz pomoć posebnih sustava zvanih analizatori. Njihovu strukturu i značajke rada detaljno je proučavao sjajni ruski znanstvenik I. P. Pavlov. Pokazalo se da sastav svih osjetilnih sustava uključuje tri strukture: periferni dio, provodljivost i kortikalni.
Na primjer, u analizatoru koji percipira mirise, prvi dio predstavljaju olfaktorni receptori, zatim slijede živci, i na kraju, zadnji dio uključuje područje u moždanoj kori. Živčane stanice koje prve percipiraju podražaje (razne mirise) nalaze se u sluznici nosne šupljine, a receptori koji razlikuju okus nalaze se na površini sluznice usta i jezika. Štoviše, osjećamo gorak, sladak, slan i kiselkast okus u njihovim raznim dijelovima.
U našem članku ćemo saznati što su okusni i mirisni receptori, a također ćemo odrediti fiziološki mehanizampojava odgovarajućih osjeta u ljudskom tijelu.
Što je receptor?
Ovaj izraz, koji se koristi u fiziologiji više živčane aktivnosti, počevši od studija P. Erlicha i P. Anokhin, ima nekoliko značenja. Najinformativnije je sljedeće: receptor je element živčanog ili endokrinog sustava, sposoban za vezanje i vezanje bioloških tvari-medijatora kemijske ili neurogene prirode. Prema teoriji živčanih završetaka, ova formacija se prostorno podudara s molekulom mirisne ili okusne tvari, poput ključa i brave. Ovo je signal za pojavu procesa ekscitacije u olfaktornim receptorima koji se nalaze u perifernom dijelu analizatora. Dalje se prenosi na sljedeće dijelove sustava olfaktornog percepcije, u kojima se odvija analiza primljenih informacija.
Struktura živčane stanice
Neurocit ima ne samo tijelo, već i dvije vrste procesa. Akson je vrlo dugačak završetak koji služi za prijenos živčanih impulsa koji su već nastali u kratkim granama (dendritima). Njihov kompleks s potpornim stanicama epitelnog podrijetla i međustaničnom tvari, glijom, izgledat će kao tvorba receptora. Princip rada njihovih različitih tipova, na primjer, živčanih završetaka koji percipiraju kemikalije, uključujući olfaktorne receptore, u konačnici se svodi na prijenos ekscitacije u kortikalno područje mozga. Razmotrite dalje.
Mehanizam aktivnosti receptora
Može se predstaviti u sljedećem obliku: prvo, postoji percepcija podražaja i promjena pod njihovim djelovanjem polarizacije njegove membrane. Moguća je i modifikacija prostorne konfiguracije signalnih proteina smještenih na površini dendrita. Sve to uzrokuje stvaranje akcijskih potencijala i kao rezultat toga pojavu živčanih impulsa u neuronu. Kako se pokazalo, olfaktorni receptori su u stanju uhvatiti malenu količinu molekula raznih plinovitih tvari, odnosno imaju nizak prag osjetljivosti. Kako percepcija ovih spojeva utječe na stanje našeg tijela?
Svijet mirisa
U djelu V. Pikula "Mirisna simfonija života" siromašni parfimer je bezuspješno tražio ruku i srce glavnog junaka. Kako bi iznervirao svog suparnika (poznatog pjevača), smislio je sljedeće. Mladić je na koncert donio veliku košaru mirisnih ljubičica i stavio je na vrh klavira. Umjetnik nije uspio pogoditi niti jednu visoku notu, a njegova premijera nije uspjela. Parfumer je, ispostavilo se, sa sigurnošću znao da ljudski olfaktorni receptori, hvatajući miris ljubičice, utječu na glasnice, ometajući njihov rad.
Doista, olfaktorni analizator je jedan od najosjetljivijih i nedovoljno proučavanih tipova senzornih sustava. Njegova je aktivnost usko povezana s percepcijom okusa i snažno utječe na emocionalno i fizičko stanje ljudskog tijela. Na ovom svojstvu mirisa nastala je takva grana medicine kao što je aromaterapija. Poznato je da mirisi lavande i ružmarina, kojipercipiraju olfaktorne receptore, smiruju živčani sustav i ublažavaju stres. Aroma limuna pomaže pri fokusiranju, dok eukaliptus i jasmin povećavaju učinkovitost.
Chemoreceptor senzorni sustavi
Olfactory Analyzer pretvara iritacije uzrokovane kemijskim česticama u osjećaje mirisa. Pomaže osobi da uhvati otrovne, opasne spojeve u zraku ili identificira neprikladnu hranu. Ovo je vitalno i zaštitno je adaptivno svojstvo organizma. Dakle, olfaktorni receptor percipira nagrizajuće, nadražujuće sluznice dišnih puteva i pluća, miris amonijaka u dozi od samo 70 molekula po 1 ml vode. Budući da je kemoreceptor, prenosi uzbuđenje na olfaktorni živac. Odatle živčani impulsi ulaze u dubinu temporalnog režnja moždane kore, gdje je lokalizirana olfaktorna zona. Također imajte na umu da resice receptora mirisa mogu reagirati na minimalne koncentracije kemikalija: od 2 do 8 molekula u 1 ml zraka.
Nos kao organ mirisa
U sluznici gornjih i djelomično srednjih nosnih prolaza, na površini od 2,6 do 5 cm2, nalaze se neurociti, u skupinama od 8-10 Stanice. Oni su povezani s potpornim staničnim elementima i imaju dlačice koje sadrže fibrile iznutra. Olfaktorne stanice sadrže veliki broj RNA molekula u citoplazmi. To je zbog visokog metabolizma i aktivnih reakcija biosinteze proteina. Procesi-dendritiizravnom kontaktu s molekulama mirisnih plinovitih tvari. To su olfaktorni receptori. Kemijski spojevi imaju ulogu podražaja, pod čijim se utjecajem depolariziraju membrane živčanih stanica. Taj se proces može usporiti zbog upalnih reakcija uzrokovanih respiratornim ili alergijskim bolestima gornjih dišnih putova. Epitelna sluznica nosa nabubri, luči višak sluzi. To dovodi do smanjenja osjetljivosti živčanih završetaka i pogoršanja diskriminacije mirisa, sve do potpunog gubitka osjeta mirisa i okusa.
Što određuje osjetljivost receptora?
Njušni receptori nalaze se u sluznici gornjih dišnih puteva, pa na pojavu određenih mirisnih osjeta prvenstveno utječe koncentracija mirisne tvari u udahnutom zraku. Dakle, gusto ulje iscijeđeno iz latica ruže ima neugodan, teško uočljiv miris. Nježna aroma ruža pojavljuje se samo kada je koncentrat ulja jako razrijeđen.
Stručnjaci identificiraju šest osnovnih osjeta. To uključuje mirise: smolaste, cvjetne, ljute, trule, voćne, spaljene. Prema fiziološkim karakteristikama percepcije otkrivaju se čisti, nadražujući i miješani mirisi. Osjetljivost živčanih završetaka na njih se smanjuje ako je osoba pušač ili zlorabi alkohol.
Znanstvene teorije o podrijetlu mirisa
Među znanstvenicima ne postoji jedinstven pogled na bit mehanizmapercepcija mirisa. Najpriznatijom se može smatrati stereokemijska teorija, prema kojoj glavnu ulogu u određivanju kemijskog podražaja imaju živčani završeci neurona. Olfaktorni receptori su svojevrsne antene koje hvataju molekule mirisa i mijenjaju strukturu vlastitih membranskih proteina u skladu s prostornom konfiguracijom čestica kemijskih spojeva. Kao rezultat ovog procesa, neuronska membrana je polarizirana i dolazi do živčanog impulsa, tj. pojava mirisa ima dvojaku prirodu: kemijsku i neurogenu.
Također napominjemo da znanstvenici koriste koncept olfaktornog pigmenta kako bi objasnili pojavu mirisa. Ova tvar ima isti princip djelovanja kao rodopsin i jodopsin - spojevi koji su dio vizualnih receptora mrežnice: štapići i čunjevi. Aktivne molekule olfaktornog pigmenta sadrže elektrone u pobuđenom stanju, budući da mirisne tvari također uzrokuju prijelaz nabijenih čestica na više razine energije. Vraćajući se u stacionarne orbite, elektroni emitiraju kvantum energije, koji osigurava pojavu ekscitacije u živčanom završetku olfaktornog neurona.
Metode za određivanje oštrine mirisa
Neke profesije (na primjer, parfimer ili kušač) zahtijevaju povećanu osjetljivost osjetila mirisa i okusa. Jaka osjetljivost receptora olfaktornog analizatora na mirise često je urođeno svojstvo ljudskog tijela, ali se može razviti i nakon duljegtreninzima. Postoji test koji se provodi uređajem - olfaktometrom. Definira prag percepcije: minimalnu količinu tvari koja može uzrokovati odgovarajući olfaktorni osjećaj.
Upotrebljava se u dijagnozi anosmije, za izračunavanje maksimalno dopuštenih koncentracija otrovnih hlapljivih tvari u industrijskim emisijama. Potrebno je koristiti olfaktometriju u radu sanitarnih i epidemioloških laboratorija za utvrđivanje uzroka masovnih trovanja u poduzećima, u javnim ugostiteljskim objektima i u školama.
