Ljudski mozak neprestano prima i obrađuje signale koji dolaze iz vanjskog svijeta uz pomoć posebnih sistema zvanih analizatori. Njihovu strukturu i karakteristike rada detaljno je proučavao briljantni ruski naučnik I. P. Pavlov. Pokazalo se da sastav svih senzornih sistema uključuje tri strukture: periferni dio, kondukcijski i kortikalni.
Na primjer, u analizatoru koji percipira mirise, prvi dio predstavljaju olfaktorni receptori, zatim slijede nervi, i na kraju, posljednji dio uključuje regiju u moždanoj kori. Nervne ćelije koje prve percipiraju podražaje (razne mirise) nalaze se u sluznici nosne šupljine, a receptori koji razlikuju ukus nalaze se na površini sluzokože usta i jezika. Štaviše, osjećamo gorak, sladak, slan i kiselkast okus u njihovim različitim dijelovima.
U našem članku ćemo saznati koji su receptori okusa i mirisa, a također ćemo odrediti fiziološki mehanizampojava odgovarajućih senzacija u ljudskom tijelu.
Šta je receptor?
Ovaj termin, koji se koristi u fiziologiji više nervne aktivnosti, počevši od studija P. Erlicha i P. Anokhin, ima nekoliko značenja. Najinformativnije je sljedeće: receptor je element nervnog ili endokrinog sistema, sposoban da veže i veže biološke supstance-medijatore hemijske ili neurogene prirode. Prema teoriji nervnih završetaka, ova formacija se prostorno poklapa s molekulom mirisne ili ukusne tvari, poput ključa i brave. Ovo je signal za nastanak procesa ekscitacije u olfaktornim receptorima koji se nalaze u perifernom dijelu analizatora. Dalje se prenosi na sljedeće dijelove sistema olfaktornog percepcije, u kojima se odvija analiza primljenih informacija.
Struktura nervne ćelije
Neurocit ima ne samo tijelo, već i dvije vrste procesa. Akson je vrlo dugačak završetak koji služi za prijenos nervnih impulsa koji su već nastali u kratkim granama (dendritima). Njihov kompleks sa potpornim ćelijama epitelnog porekla i međućelijskom supstancom, glijom, izgledaće kao receptorska formacija. Princip rada njihovih različitih tipova, na primjer, nervnih završetaka koji percipiraju kemikalije, uključujući olfaktorne receptore, u konačnici se svodi na prijenos ekscitacije u kortikalni dio 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 koji se nalaze na površini dendrita. Sve to uzrokuje stvaranje akcionih potencijala i, kao rezultat, pojavu nervnih impulsa u neuronu. Kako se pokazalo, olfaktorni receptori su u stanju uhvatiti malenu količinu molekula različitih plinovitih tvari, odnosno imaju nizak prag osjetljivosti. Kako percepcija ovih jedinjenja utiče na stanje našeg tela?
Svijet mirisa
U djelu V. Pikula "Mirisna simfonija života" siromašni parfimer je bezuspješno tražio ruku i srce glavnog junaka. Kako bi iznervirao svog rivala (poznatog pjevača), smislio je sljedeće. Mladić je na koncert doneo veliku korpu mirisnih ljubičica i stavio je na klavir. Umjetnik nije uspio postići ni jednu visoku notu, a njegova premijera nije uspjela. Parfimer je, ispostavilo se, sa sigurnošću znao da ljudski olfaktorni receptori, hvatajući miris ljubičice, utiču na glasne žice, ometajući njihov rad.
Zaista, olfaktorni analizator je jedan od najosetljivijih i nedovoljno proučavanih tipova senzornih sistema. Njegova aktivnost je usko povezana sa percepcijom ukusa i snažno utiče na emocionalno i fizičko stanje ljudskog tela. Na ovom svojstvu mirisa nastala je grana medicine kao što je aromaterapija. Poznato je da mirisi lavande i ruzmarina, kojipercipiraju olfaktorne receptore, smiruju nervni sistem i ublažavaju stres. Aroma limuna pomaže u fokusiranju, dok eukaliptus i jasmin povećavaju efikasnost.
Chemoreceptor senzorni sistemi
Olfaktorni analizator transformiše iritacije izazvane hemijskim česticama u osećaj mirisa. Pomaže osobi da uhvati otrovne, opasne spojeve u zraku ili identificira neprikladnu hranu. Ovo je vitalno i predstavlja zaštitno adaptivno svojstvo organizma. Dakle, olfaktorni receptor percipira nagrizajuće, nadražujuće sluzokože respiratornog trakta i pluća, miris amonijaka u dozi od samo 70 molekula na 1 ml vode. Budući da je hemoreceptor, prenosi ekscitaciju na olfaktorni nerv. Odatle nervni impulsi ulaze u dubinu temporalnog režnja moždane kore, gdje je lokalizirana olfaktorna zona. Imajte na umu da su resice receptora mirisa u stanju da reaguju na minimalne koncentracije hemikalija: od 2 do 8 molekula u 1 ml vazduha.
Nos kao organ mirisa
U sluzokoži gornjih i djelimično srednjih nosnih prolaza, na površini od 2,6 do 5 cm2, nalaze se neurociti, u grupama od 8-10 ćelije. Oni su povezani sa potpornim ćelijskim elementima i imaju dlake koje sadrže fibrile iznutra. Olfaktorne ćelije sadrže veliki broj RNA molekula u citoplazmi. To je zbog visokog metabolizma i aktivnih reakcija biosinteze proteina. Procesi-dendritidirektan kontakt sa molekulima mirisnih gasovitih supstanci. To su olfaktorni receptori. Hemijska jedinjenja igraju ulogu podražaja, pod čijim se uticajem depolarizuju membrane nervnih ćelija. Ovaj proces može biti usporen zbog upalnih reakcija koje su posljedica respiratornih ili alergijskih bolesti gornjih dišnih puteva. Epitelna sluznica nosa nabubri, luči višak sluzi. To dovodi do smanjenja osjetljivosti nervnih završetaka i pogoršanja diskriminacije mirisa, sve do potpunog gubitka osjeta mirisa i okusa.
Šta određuje osjetljivost receptora?
Mirisni receptori se nalaze u sluzokoži gornjih disajnih puteva, pa na pojavu određenih mirisnih senzacija prvenstveno utiče koncentracija mirisne supstance u udahnutom vazduhu. Dakle, gusto ulje iscijeđeno iz latica ruže ima neprijatan, teško uočljiv miris. Delikatna aroma ruža pojavljuje se samo kada je koncentrat ulja jako razrijeđen.
Specijalisti identifikuju šest osnovnih senzacija. Tu spadaju mirisi: smolasti, cvjetni, začinski, truli, voćni, spaljeni. Prema fiziološkim karakteristikama percepcije otkrivaju se čisti, nadražujući i miješani mirisi. Osjetljivost nervnih završetaka na njih se smanjuje ako je osoba pušač ili zloupotrebljava alkohol.
Naučne teorije o poreklu mirisa
Među naučnicima ne postoji jedinstven pogled na suštinu mehanizmapercepcija mirisa. Najpriznatijom se može smatrati stereohemijska teorija, prema kojoj glavna uloga u određivanju hemijskog stimulusa pripada nervnim završecima neurona. Olfaktorni receptori su svojevrsne antene koje hvataju molekule mirisa i mijenjaju strukturu vlastitih membranskih proteina u skladu sa prostornom konfiguracijom čestica kemijskih spojeva. Kao rezultat ovog procesa dolazi do polarizacije neuronske membrane i javlja se nervni impuls, tj. pojava mirisa ima dvojaku prirodu: hemijsku i neurogenu.
Također napominjemo da naučnici koriste koncept olfaktornog pigmenta da objasne pojavu mirisa. Ova supstanca ima isti princip djelovanja kao rodopsin i jodopsin - spojevi koji su dio vidnih receptora retine: štapići i čunjići. Aktivne molekule olfaktornog pigmenta sadrže elektrone u pobuđenom stanju, jer mirisne tvari također uzrokuju prijelaz nabijenih čestica na više energetske razine. Vraćajući se u stacionarne orbite, elektroni emituju kvantum energije, koji osigurava pojavu ekscitacije u nervnom završetku olfaktornog neurona.
Metode za određivanje oštrine mirisa
Neke profesije (na primjer, parfimer ili degustator) zahtijevaju povećanu osjetljivost čula mirisa i ukusa. Jaka osjetljivost receptora olfaktornog analizatora na mirise često je urođena osobina ljudskog tijela, ali se može razviti i nakon dužegworkouts. Postoji test koji se provodi uređajem - olfaktometrom. Definira prag percepcije: minimalnu količinu supstance koja može izazvati odgovarajući mirisni osjećaj.
Koristi se u dijagnozi anosmije, za izračunavanje maksimalno dozvoljenih koncentracija otrovnih isparljivih materija u industrijskim emisijama. Neophodno je koristiti olfaktometriju u radu sanitarno-epidemioloških laboratorija za utvrđivanje uzroka masovnih trovanja u preduzećima, u javnim ugostiteljskim objektima i u školama.
