Човешкият мозък непрекъснато приема и обработва сигнали, идващи от външния свят с помощта на специални системи, наречени анализатори. Тяхната структура и особености на работа са проучени подробно от блестящия руски учен И. П. Павлов. Оказа се, че съставът на всички сензорни системи включва три структури: периферна, проводна и кортикална.
Например, в анализатора, който възприема миризми, първата част е представена от обонятелни рецептори, след това следват нерви и накрая, последната част включва област в мозъчната кора. Нервните клетки, които първи възприемат дразнения (различни миризми), се намират в лигавицата на носната кухина, а рецепторите, които различават вкуса, са на повърхността на лигавицата на устата и езика. Освен това усещаме горчив, сладък, солен и кисел вкус в различните им части.
В нашата статия ще разберем какви са вкусовите и обонятелните рецептори, както и ще определим физиологичния механизъмвъзникване на съответни усещания в човешкото тяло.
Какво е рецептор?
Този термин, използван във физиологията на висшата нервна дейност, започвайки с изследванията на П. Ерлих и П. Анохин, има няколко значения. Най-информативно е следното: рецепторът е елемент от нервната или ендокринната система, способен да свързва и свързва биологични вещества-медиатори от химичен или неврогенен характер. Според теорията на нервните окончания, тази формация пространствено съвпада с молекулата на миризливо или вкусово вещество, като ключ и ключалка. Това е сигнал за възникване на процес на възбуждане в обонятелните рецептори, разположени в периферната част на анализатора. По-нататък се предава на следните части на обонятелната система за възприемане, в които се извършва анализът на получената информация.
Структура на нервна клетка
Невроцитът има не само тяло, но и два вида процеси. Аксонът е много дълъг край, който служи за предаване на нервни импулси, които вече са възникнали в къси разклонения (дендрити). Техният комплекс с поддържащи клетки от епителен произход и междуклетъчно вещество, глия, ще изглежда като рецепторна формация. Принципът на действие на различните им видове, например нервни окончания, които възприемат химикали, които включват обонятелни рецептори, в крайна сметка се свежда до прехвърлянето на възбуждане в кортикалната област на мозъка. Обмислете го допълнително.
Механизъм на рецепторна активност
Тя може да бъде представена в следната форма: първо има възприемане на стимули и промяна под тяхното действие на поляризацията на неговата мембрана. Възможна е и модификация на пространствената конфигурация на сигналните протеини, разположени на повърхността на дендритите. Всичко това предизвиква генериране на потенциали за действие и в резултат на това появата на нервни импулси в неврона. Както се оказа, обонятелните рецептори са в състояние да улавят малко количество молекули от различни газообразни вещества, тоест имат нисък праг на чувствителност. Как възприятието на тези съединения влияе на състоянието на нашето тяло?
Светът на миризмите
В творбата на В. Пикул "Духавата симфония на живота" горкият парфюмерист безуспешно търси ръката и сърцето на главния герой. За да подразни съперника си (известен певец), той измисли следното. Младежът донесе на концерта голяма кошница с ароматни теменужки и я постави на върха на пианото. Артистът не успя да удари нито една висока нота, а премиерата му се провали. Оказва се, че парфюмеристът е знаел със сигурност, че човешките обонятелни рецептори, улавяйки миризмата на теменужки, влияят на гласните струни, нарушавайки тяхната работа.
Наистина, обонятелният анализатор е един от най-чувствителните и недостатъчно проучени видове сензорни системи. Дейността му е тясно свързана с възприемането на вкуса и влияе силно върху емоционалното и физическото състояние на човешкото тяло. На това свойство на миризмата възникна такъв клон на медицината като ароматерапия. Известно е, че миризмите на лавандула и розмарин, коитовъзприемат обонятелните рецептори, успокояват нервната система и облекчават стреса. Ароматът на лимон помага за фокусиране, докато евкалиптът и жасминът повишават ефективността.
Хеморецепторни сензорни системи
Обонятелният анализатор трансформира раздразненията, причинени от химически частици, в усещания за миризма. Той помага на човек да улавя токсични, опасни съединения във въздуха или да идентифицира негодни храни. Това е жизненоважно и е защитно адаптивно свойство на организма. И така, обонятелният рецептор възприема каустични, дразнещи лигавици на дихателните пътища и белите дробове, миризмата на амоняк в доза от само 70 молекули на 1 ml вода. Като хеморецептор, той предава възбуждане на обонятелния нерв. Оттам нервните импулси навлизат в дълбочината на темпоралния дял на мозъчната кора, където е локализирана обонятелната зона. Имайте предвид също, че рецепторите за миризми са в състояние да реагират на минимални концентрации на химикали: от 2 до 8 молекули в 1 ml въздух.
Носът като орган за мирис
В лигавицата на горните и частично средните носни проходи, на площ от 2,6 до 5 см2, има невроцити, в групи от 8-10 клетки. Те са свързани с поддържащи клетъчни елементи и имат косми, съдържащи фибрили вътре. Обонятелните клетки съдържат голям брой РНК молекули в цитоплазмата. Това се дължи на висок метаболизъм и активно протичащи реакции на протеинов биосинтез. Процеси-дендритидиректен контакт с молекулите на миризливи газообразни вещества. Това са обонятелни рецептори. Химическите съединения играят ролята на стимули, под въздействието на които мембраните на нервните клетки се деполяризират. Този процес може да се забави поради възпалителни реакции в резултат на респираторни или алергични заболявания на горните дихателни пътища. Епителната лигавица на носа набъбва, отделяйки излишната слуз. Това води до намаляване на чувствителността на нервните окончания и влошаване на дискриминацията на миризмата, до пълна загуба на обонятелни и вкусови усещания.
Какво определя чувствителността на рецепторите?
Обонятелните рецептори са разположени в лигавицата на горните дихателни пътища, така че появата на определени миризми се влияе основно от концентрацията на миризливото вещество във вдишвания въздух. И така, гъстото масло, изцедено от розовите листенца, има неприятна, трудна за откриване миризма. Деликатният аромат на рози се появява само когато масленият концентрат е силно разреден.
Специалистите идентифицират шест основни усещания. Те включват миризми: смолисти, цветни, пикантни, гнилостни, плодови, изгоряли. Според физиологичните характеристики на възприятието се откриват чисти, дразнещи и смесени миризми. Чувствителността на нервните окончания към тях намалява, ако човек е пушач или злоупотребява с алкохол.
Научни теории за произхода на миризмата
Сред учените няма единно виждане за същността на механизмавъзприемане на миризма. Най-признатата може да се счита за стереохимичната теория, според която основната роля при определянето на химичния стимул принадлежи на нервните окончания на невроните. Обонятелните рецептори са вид антени, които улавят молекули на миризмата и променят структурата на собствените си мембранни протеини в съответствие с пространствената конфигурация на частиците от химични съединения. В резултат на този процес, невронната мембрана се поляризира и възниква нервен импулс, т.е. появата на миризма има двойна природа: химическа и неврогенна.
Отбелязваме също, че учените използват концепцията за обонятелен пигмент, за да обяснят появата на миризма. Това вещество има същия принцип на действие като родопсин и йодопсин - съединения, които са част от зрителните рецептори на ретината: пръчици и конуси. Активните молекули на обонятелния пигмент съдържат електрони във възбудено състояние, тъй като миризливите вещества също предизвикват прехода на заредените частици към по-високи енергийни нива. Връщайки се към стационарни орбити, електроните излъчват квант енергия, който осигурява възникването на възбуждане в нервния край на обонятелния неврон.
Методи за определяне на остротата на миризмата
Някои професии (например парфюмерист или дегустатор) изискват повишена чувствителност на сетивата за мирис и вкус. Силната чувствителност на рецепторите на обонятелния анализатор към миризми често е вродено свойство на човешкото тяло, но може да се развие и след продължителнотренировки. Има тест, който се извършва с уред - олфактометър. Той определя перцептивния праг: минималното количество вещество, което може да причини съответно обонятелно усещане.
Използва се при диагностиката на аносмия, за изчисляване на максимално допустимите концентрации на токсични летливи вещества в промишлените емисии. Необходимо е да се използва олфактометрия в работата на санитарно-епидемиологичните лаборатории за установяване на причините за масови отравяния в предприятията, в местата за обществено хранене и в училищата.
