Den mänskliga hjärnan tar ständigt emot och bearbetar signaler som kommer från omvärlden med hjälp av speciella system som kallas analysatorer. Deras struktur och funktioner i arbetet studerades i detalj av den lysande ryska vetenskapsmannen I. P. Pavlov. Det visade sig att sammansättningen av alla sensoriska system inkluderar tre strukturer: den perifera sektionen, ledning och kortikal.
Till exempel, i analysatorn som uppfattar lukter representeras den första delen av luktreceptorer, sedan följer nerver, och slutligen inkluderar den sista delen en region i hjärnbarken. De nervceller som är de första att uppfatta stimuli (olika lukter) finns i slemhinnan i näshålan, och receptorerna som särskiljer smak finns på ytan av slemhinnan i munnen och tungan. Dessutom känner vi bitter, söt, s alt och sur smak i deras olika delar.
I vår artikel kommer vi att ta reda på vad smak- och luktreceptorer är, och även bestämma den fysiologiska mekanismenförekomst av motsvarande förnimmelser i människokroppen.
Vad är en receptor?
Denna term, som används i fysiologin för högre nervös aktivitet, som börjar med studierna av P. Erlich och P. Anokhin, har flera betydelser. Den mest informativa är följande: en receptor är ett element i nervsystemet eller det endokrina systemet, som kan fästa och binda biologiska ämnen - mediatorer av kemisk eller neurogen natur. Enligt teorin om nervändar sammanfaller denna formation rumsligt med molekylen av ett luktande eller smakgivande ämne, som en nyckel och ett lås. Detta är en signal för uppkomsten av en excitationsprocess i de luktreceptorer som finns i den perifera delen av analysatorn. Den sänds vidare till följande delar av luktuppfattningssystemet, där analysen av den mottagna informationen sker.
Struktur av en nervcell
Neurocyte har inte bara en kropp utan också två typer av processer. Ett axon är en mycket lång ände som tjänar till att överföra nervimpulser som redan har uppstått i korta grenar (dendriter). Deras komplex med stödjande celler av epitelursprung och intercellulär substans, glia, kommer att se ut som en receptorbildning. Funktionsprincipen för deras olika typer, till exempel nervändar som uppfattar kemikalier, som inkluderar luktreceptorer, kommer i slutändan till överföringen av excitation till den kortikala delen av hjärnan. Överväg det vidare.
Mekanism för receptoraktivitet
Det kan presenteras i följande form: för det första finns det en uppfattning om stimuli och en förändring under deras verkan av polariseringen av dess membran. Modifiering av den rumsliga konfigurationen av signalproteiner belägna på ytan av dendriter är också möjlig. Allt detta orsakar generering av aktionspotentialer och, som ett resultat, uppkomsten av nervimpulser i neuronen. Som det visade sig kan luktreceptorer fånga en liten mängd molekyler av olika gasformiga ämnen, det vill säga de har en låg känslighetströskel. Hur påverkar uppfattningen av dessa föreningar vår kropps tillstånd?
Dofternas värld
I V. Pikuls verk "The Fragrant Symphony of Life" sökte den stackars parfymören utan framgång huvudpersonens hand och hjärta. För att irritera sin rival (en berömd sångare) kom han på följande. Den unge mannen tog med sig till konserten en stor korg med doftande violer och placerade den ovanpå pianot. Artisten lyckades inte slå en enda hög ton och hans premiär misslyckades. Parfymören, visar det sig, visste med säkerhet att de mänskliga luktreceptorerna, som fångar lukten av viol, påverkar stämbanden och stör deras arbete.
Luktanalysatorn är faktiskt en av de mest känsliga och understuderade typerna av sensoriska system. Dess aktivitet är nära relaterad till smakuppfattningen och påverkar starkt människokroppens känslomässiga och fysiska tillstånd. På denna luktegenskap uppstod en sådan gren av medicin som aromaterapi. Det är känt att doften av lavendel och rosmarin, somuppfattar luktreceptorer, lugnar nervsystemet och lindrar stress. Doften av citron hjälper till att fokusera, medan eukalyptus och jasmin ökar effektiviteten.
Kemoreceptorsensoriska system
Oftanalysatorn omvandlar irritationer orsakade av kemiska partiklar till luktupplevelser. Det hjälper en person att fånga giftiga, farliga föreningar i luften eller identifiera olämpliga livsmedel. Detta är livsviktigt och är en skyddande adaptiv egenskap hos organismen. Så luktreceptorn uppfattar de frätande, irriterande slemhinnorna i luftvägarna och lungorna, lukten av ammoniak i en dos på endast 70 molekyler per 1 ml vatten. Eftersom den är en kemoreceptor överför den excitation till luktnerven. Därifrån kommer nervimpulser in i djupet av tinningloben i hjärnbarken, där luktzonen är lokaliserad. Observera också att luktreceptorernas villi kan svara på minimala koncentrationer av kemikalier: från 2 till 8 molekyler i 1 ml luft.
Näsa som ett luktorgan
I slemhinnan i de övre och delvis mellersta näsgångarna, på en yta av 2,6 till 5 cm2, finns neurocyter, i grupper om 8-10 celler. De är förknippade med stödjande cellulära element och har hårstrån som innehåller fibriller inuti. Luktceller innehåller ett stort antal RNA-molekyler i cytoplasman. Detta beror på en hög metabolism och aktivt förekommande reaktioner av proteinbiosyntes. Processer-dendriterdirekt kontakt med molekylerna av luktande gasformiga ämnen. Dessa är luktreceptorer. Kemiska föreningar spelar rollen som stimuli, under påverkan av vilka nervcellers membran depolariseras. Denna process kan bromsas upp på grund av inflammatoriska reaktioner till följd av luftvägssjukdomar eller allergiska sjukdomar i de övre luftvägarna. Näsens epitelslemhinna sväller och utsöndrar överflödigt slem. Detta leder till en minskning av känsligheten hos nervändarna och en försämring av luktdiskrimineringen, upp till en fullständig förlust av lukt- och smakupplevelser.
Vad avgör receptorernas känslighet?
Oftreceptorer finns i slemhinnan i de övre luftvägarna, så förekomsten av vissa luktförnimmelser påverkas i första hand av koncentrationen av luktämnet i inandningsluften. Så tjock olja som pressas ut ur rosenblad har en obehaglig, svår att upptäcka lukt. Den delikata aromen av rosor uppträder endast när oljekoncentratet är kraftigt utspätt.
Specialister identifierar sex grundläggande förnimmelser. Dessa inkluderar lukter: hartsartad, blommig, kryddig, rutten, fruktig, bränd. Enligt perceptionens fysiologiska egenskaper upptäcks rena, irriterande och blandade lukter. Nervändarnas känslighet för dem minskar om en person är rökare eller missbrukar alkohol.
Vetenskapliga teorier om luktens ursprung
Bland forskare finns det ingen enskild syn på mekanismens väsenluktuppfattning. Den mest erkända kan betraktas som den stereokemiska teorin, enligt vilken huvudrollen för att bestämma den kemiska stimulansen tillhör nervändarna hos neuroner. Luktreceptorer är ett slags antenner som fångar luktmolekyler och ändrar strukturen hos sina egna membranproteiner i enlighet med den rumsliga konfigurationen av partiklar av kemiska föreningar. Som ett resultat av denna process polariseras neuronmembranet och en nervimpuls uppstår, det vill säga förekomsten av lukt har en dubbel natur: kemisk och neurogen.
Vi noterar också att forskare använder konceptet luktpigment för att förklara luktens utseende. Detta ämne har samma verkningsprincip som rhodopsin och jodopsin - föreningar som är en del av näthinnans visuella receptorer: stavar och kottar. De aktiva molekylerna i luktpigmentet innehåller elektroner i ett exciterat tillstånd, eftersom luktande ämnen också orsakar övergången av laddade partiklar till högre energinivåer. När de återgår till stationära banor avger elektronerna ett energikvantum, vilket säkerställer att excitation uppstår i luktneuronens nervända.
Metoder för att bestämma luktens skärpa
Vissa yrken (till exempel en parfymör eller en provare) kräver ökad känslighet för lukt- och smaksinne. Den starka känsligheten hos luktanalysatorns receptorer för lukt är ofta en medfödd egenskap hos människokroppen, men den kan också utvecklas efter långvarigträningspass. Det finns ett test som utförs med en enhet - en olfaktometer. Den definierar den perceptuella tröskeln: den minsta mängd av ett ämne som kan orsaka en motsvarande luktkänsla.
Det används vid diagnos av anosmi för att beräkna de högsta tillåtna koncentrationerna av giftiga flyktiga ämnen i industriella utsläpp. Det är nödvändigt att använda olfaktometri i arbetet i sanitära och epidemiologiska laboratorier för att fastställa orsakerna till massförgiftning på företag, i offentliga serveringsställen och i skolor.
