Чутливість до хімічних речовин, розчиненим у воді, присутній вже у найпростіших одноклітинних організмів. У вищих ссавців система розпізнавання хімічних сполук значно ускладнилася, але незмінною залишилася для роботи хеморецептора необхідність водного середовища.
Хеморецептори людини знаходяться в органах нюху в порожнині носа і смаку в порожнині рота. Хеморецептори розпізнають хімічні сполуки, розчинені у воді. Нерозчинні у воді сполуки нюхові і смакові рецептори не розпізнають.
Зміст статті
- 1 Як влаштований орган нюху
- 1.1 Як виникає орган нюху
- 1.2 Особливості будови нюхової області
- 2 Як людина розпізнає запахи
- 2.1 Як нюховий нейрон приймає і передає сигнал
- 2.2 Обробка сигналу в нюховій цибулині
- 3 Класифікація запахів
- 4 Порушення нюху
- 4.1 Одориметрическая система Воячека
Як влаштований орган нюху
Нюхова клітина являє собою нервову клітину — нейрон. Від нейрона відходять:
Аксони від безлічі нюхових нейронів формуються в нюховий нерв, що проходить через основу черепа в нюхову цибулину, а потім-в головний мозок.
В анатомії органу нюху умовно виділяють три частини:
Як виникає орган нюху
Орган нюху утворений з нервової трубки, нюхових плакод, мезенхіми — сполучної тканини зародка.
Плакоды розташовані в передній частині голови ембріона. З плакод передній частині формуються також кришталик, головні нерви.
Спочатку орган нюху представлений нюховим мішком, сполучених з навколишнім середовищем за допомогою отворів, які згодом стануть ніздрями носа.
З клітин мішка формується нюхова Боуменова заліза. На 4 місяці розвитку ембріона в нюховому мішку зі стовбурових клітин розвиваються нейросенсорні чутливі клітини, що відповідають за нюх.
Біля основи перегородки носа формується якобсонов (вомероназальный) орган, чутливі клітини якої здатні сприймати феромони.
Особливості будови нюхової області
Нюхова область в порожнині носа являє собою:
Нюховий епітелій, що містить нюхові нейрони, покрита слизовим речовиною. Обволікує слиз захищає чутливі вії (цилии) нейрона від пересихання, дії агресивних факторів середовища.
Зовні слиз водяниста, ближче до вій вона стає в’язкою, в ній містяться спеціальні білки, які утримують вологу, оберігають цилии від втрати води.
У поверхневому слизовому шарі, що покриває нюховий епітелій, знаходяться білки, які беруть участь у розпізнаванні запахів.
Як людина розпізнає запахи
Нюховий орган людини безперервно працює над розпізнаванням запахів. У процесі беруть участь одночасно до 10 млн. нюхових рецепторів, розташованих на порівняно невеликій площі 2-4 см2.
На кожному дендрите нюхової клітини людини розташовується до 12 війок, для порівняння — у собаки до 150 цилий на кожному дендрите нервової клітини, а площа нюхового епітелію досягає 200 см2.
Нюхові нейрони здатні розпізнавати до 10 000 видів запахів за допомогою 350 типів рецепторів. У вищих ссавців тварин таких рецепторів ще більше — до 1000. Здатність собаки-шукачі розпізнавати запахи ще не зумів замінити жоден самий точний і досконалий прилад.
Як нюховий нейрон приймає і передає сигнал
Молекула летючого хімічної сполуки (одорант) потрапляє у верхній слизовий шар, що обволікає нюховий епітелій.
В слизу молекула одоранту зустрічається зі спеціальною молекулою білка, що зв’язує одорант і транспортує його до віях нюхового нейрона.
Одорант взаємодіє з рецептором вії, генеруючи електричний імпульс. Струм поширюється вії у тіло нейрона, а потім по довгому відростка (аксона) електричний сигнал передається в нюхову цибулину.
Запах сприймається саме на вдиху, коли разом зі струменем повітря молекули одоранту потрапляють на слизову оболонку, що покриває нюховий шар.
Після передачі сигналу інші спеціалізовані білки руйнують молекули одоранту. Ці процеси відбуваються дуже швидко, практично, до кінця вдиху нюховий орган встигає прийняти, обробити сигнал і зруйнувати молекулу пахучої з’єднання.
На кожному вдиху нюховий орган отримує і оцінює нову інформацію.
Обробка сигналу в нюховій цибулині
По аксона першого нейрона сигнал по нюхової нерву надходить в гломерули цибулин. Тут розташовуються нейрони другого порядку. Електричний імпульс з аксона нейрона першого порядку передається на нервові відростки (дендрити) нейрона другого порядку.
До нейронів другого порядку відносяться великі мітральні клітини і подібні з ними, але менших розмірів, пучкові. У кожній гломеруле 24 мітральних і 70 пучкових клітин. У кожній цибулині до 2000 гломерул.
В залежності від виду активації, інтенсивності сигналу, що поступає формується «зліпок» кожного запаху, в якому відображається весь спектр утворюють його сполук.
Завдання обробки інформації в гломеруле ускладнює динаміка сприйняття, а нюхова цибулина, таким чином, — складна мережа нейронів, обробна всю сукупність сигналів і передавальна підсумок обробки в кору головного мозку, де відбувається усвідомлене сприйняття запаху.
Емоційний, руховий, асоціативний відповідь на запах виникає на останній стадії обробки в головному мозку при передачі сигналу з кори мозку в лімбічну систему. Складний шлях передачі сигналу легше простежити на рисунку, де можна бачити весь ланцюжок — від прийому сигналу в органі нюху до обробки у вищих відділах головного мозку.
Класифікація запахів
Створення повної класифікації всіх запахів, сприйманих людиною, важко через суб’єктивність оцінки. Крім того, труднощі виникають і при виборі критеріїв, що лежать в основі класифікації.
До визнаних способів систематизації запахів відноситься класифікація Цвардемакера.
Порушення нюху
Погіршення нюху, його відсутність (аносмія) супроводжують деякі захворювання. Порушення нюху (гипосмия) нерідко виявляються на ранніх стадіях внутрішньочерепних хвороб.
Для кількісної оцінки функціональності органу нюху вдаються до суб’єктивної оцінки, а також оцінюють ступінь ураження нюху за допомогою низки методик.
Одориметрическая система Воячека
Набір Воячека або одометрический паспорт містить 5 пахучих речовин і дистильовану воду в якості контролю: 0,5% водний розчин оцтової кислоти (1), спирт етиловий (2), спиртова настоянка валеріани (3), 10% розчин аміаку у воді (4), вода дистильована (5), бензин (6).
Хворого просять притиснути пальцем одну ніздрю, зробити вдих і затримати дихання на 4 секунди. Сила сприйняття запахів оцінюється за наступною шкалою:
перша ступінь — ідентифікація всіх запахів;Для кількісної оцінки нюху використовують прилади ольфактометры.
З віком нюх у людини погіршується. До літньому віку здатність розрізняти запахи зменшується в 10 разів. Вважається, що жінки краще розрізняють запахи чоловіків.
Індивідуальна здатність розрізняти запахи зумовлена спадковістю. В середньому, щоб нюхова система почала працювати, необхідно всього 8 молекул пахучої речовини.
А щоб оцінити запах в цілому, необхідно присутність в порожнині носа близько 300 молекул. Найкраще людина розрізняє запахи відразу після сну, в жарку погоду.
Для людини нюх вже не має вирішального значення в пошуку їжі, розпізнаванні небезпеки, тим не менш, дія запахів на підсвідомому рівні впливає на емоційну сферу та світосприйняття в цілому.
