Den menneskelige hjernen mottar og behandler konstant signaler som kommer fra omverdenen ved hjelp av spesielle systemer k alt analysatorer. Deres struktur og funksjoner i arbeidet ble studert i detalj av den strålende russiske forskeren I. P. Pavlov. Det viste seg at sammensetningen av alle sensoriske systemer inkluderer tre strukturer: den perifere seksjonen, ledning og kortikal.
For eksempel, i analysatoren som oppfatter lukt, er den første delen representert av luktreseptorer, deretter følger nerver, og til slutt inkluderer den siste delen en region i hjernebarken. Nervecellene som er de første til å oppfatte stimuli (ulike lukter) befinner seg i slimhinnen i nesehulen, og reseptorene som skiller smak er på overflaten av slimhinnen i munnen og tungen. Dessuten føler vi bitter, søt, s alt og sur smak i de forskjellige delene.
I artikkelen vår vil vi finne ut hva smaks- og luktreseptorer er, og også bestemme den fysiologiske mekanismenforekomst av tilsvarende sensasjoner i menneskekroppen.
Hva er en reseptor?
Dette begrepet, brukt i fysiologien for høyere nervøs aktivitet, som starter med studiene til P. Erlich og P. Anokhin, har flere betydninger. Den mest informative er følgende: en reseptor er et element i nervesystemet eller det endokrine systemet, i stand til å feste og binde biologiske stoffer - mediatorer av kjemisk eller nevrogen natur. I følge teorien om nerveender faller denne formasjonen romlig sammen med molekylet til et lukt- eller smaksstoff, som en nøkkel og en lås. Dette er et signal for fremveksten av en eksitasjonsprosess i olfaktoriske reseptorer som ligger i den perifere delen av analysatoren. Den overføres videre til følgende deler av det lukteoppfattende systemet, der analysen av den mottatte informasjonen finner sted.
Struktur av en nervecelle
Neurocytt har ikke bare en kropp, men også to typer prosesser. Et akson er en veldig lang ende som tjener til å overføre nerveimpulser som allerede har oppstått i korte grener (dendritter). Deres kompleks med støtteceller av epitel opprinnelse og intercellulær substans, glia, vil se ut som en reseptorformasjon. Prinsippet for drift av deres forskjellige typer, for eksempel nerveender som oppfatter kjemikalier, som inkluderer luktreseptorer, kommer til slutt ned til overføring av eksitasjon til den kortikale regionen av hjernen. Vurder det videre.
Mekanisme for reseptoraktivitet
Det kan presenteres i følgende form: for det første er det en oppfatning av stimuli og en endring under deres virkning av polariseringen av membranen. Modifikasjon av den romlige konfigurasjonen av signalproteiner lokalisert på overflaten av dendritter er også mulig. Alt dette forårsaker generering av handlingspotensialer og, som et resultat, utseendet av nerveimpulser i nevronet. Som det viste seg, er luktreseptorer i stand til å fange opp en liten mengde molekyler av forskjellige gassformige stoffer, det vil si at de har en lav følsomhetsterskel. Hvordan påvirker oppfatningen av disse forbindelsene kroppens tilstand?
Verden av lukt
I V. Pikuls verk "The Fragrant Symphony of Life" søkte den stakkars parfymøren uten hell hånden og hjertet til hovedpersonen. For å irritere sin rival (en kjent sanger), kom han på følgende. Den unge mannen tok med til konserten en stor kurv med duftende fioler og plasserte den på toppen av pianoet. Artisten klarte ikke å treffe en eneste høy tone, og premieren hans mislyktes. Parfymeren, viser det seg, visste med sikkerhet at de menneskelige luktreseptorene, som fanger lukten av fioler, påvirker stemmebåndene og forstyrrer arbeidet deres.
Lukteanalysatoren er faktisk en av de mest sensitive og understuderte typene sensoriske systemer. Dens aktivitet er nært knyttet til oppfatningen av smak og påvirker sterkt den følelsesmessige og fysiske tilstanden til menneskekroppen. På denne luktegenskapen oppsto en slik gren av medisin som aromaterapi. Det er kjent at luktene av lavendel og rosmarin, somoppfatter luktreseptorer, beroliger nervesystemet og lindrer stress. Aromaen av sitron hjelper til med å fokusere, mens eukalyptus og sjasmin øker effektiviteten.
Kemoreseptorsensoriske systemer
The Olfactory Analyzer forvandler irritasjoner forårsaket av kjemiske partikler til luktopplevelser. Det hjelper en person å fange giftige, farlige forbindelser i luften eller identifisere uegnet mat. Dette er viktig og er en beskyttende adaptiv egenskap for organismen. Så luktreseptoren oppfatter de kaustiske, irriterende slimhinnene i luftveiene og lungene, lukten av ammoniakk i en dose på bare 70 molekyler per 1 ml vann. Som en kjemoreseptor overfører den eksitasjon til luktnerven. Derfra kommer nerveimpulser inn i dybden av tinninglappen i hjernebarken, hvor luktsonen er lokalisert. Merk også at villi av luktreseptorer er i stand til å reagere på minimale konsentrasjoner av kjemikalier: fra 2 til 8 molekyler i 1 ml luft.
Nese som et luktorgan
I slimhinnen i øvre og delvis midtre nesepassasjer, på et område på 2,6 til 5 cm2, er det nevrocytter, i grupper på 8-10 celler. De er assosiert med støttende cellulære elementer og har hår som inneholder fibriller inni. Olfaktoriske celler inneholder et stort antall RNA-molekyler i cytoplasmaet. Dette skyldes høy metabolisme og aktivt forekommende reaksjoner av proteinbiosyntese. Prosesser-dendritterdirekte kontakt med molekylene av luktende gassformige stoffer. Dette er luktreseptorer. Kjemiske forbindelser spiller rollen som stimuli, under påvirkning av hvilke membranene til nerveceller depolariseres. Denne prosessen kan bremses på grunn av inflammatoriske reaksjoner som følge av luftveis- eller allergiske sykdommer i de øvre luftveiene. Epitelslimhinnen i nesen svulmer og skiller ut overflødig slim. Dette fører til en reduksjon i følsomheten til nerveender og en forverring av luktdiskriminering, opp til et fullstendig tap av lukt- og smaksopplevelser.
Hva bestemmer følsomheten til reseptorer?
Offaktoriske reseptorer er lokalisert i slimhinnen i de øvre luftveiene, så forekomsten av visse luktopplevelser påvirkes først og fremst av konsentrasjonen av luktstoffet i innåndingsluften. Så tykk olje presset ut av roseblader har en ubehagelig, vanskelig å oppdage lukt. Den delikate aromaen av roser vises bare når oljekonsentratet er sterkt fortynnet.
Spesialister identifiserer seks grunnleggende sensasjoner. Disse inkluderer lukt: harpiksaktig, floral, krydret, råtten, fruktig, brent. I henhold til de fysiologiske egenskapene til persepsjon oppdages rene, irriterende og blandede lukter. Følsomheten til nerveender for dem reduseres hvis en person røyker eller misbruker alkohol.
Vitenskapelige teorier om luktens opprinnelse
Blant forskere er det ikke noe enkelt syn på essensen av mekanismenluktoppfatning. Den mest anerkjente kan betraktes som den stereokjemiske teorien, ifølge hvilken hovedrollen i å bestemme den kjemiske stimulansen tilhører nerveendene til nevroner. Olfaktoriske reseptorer er en slags antenner som fanger opp luktmolekyler og endrer strukturen til sine egne membranproteiner i samsvar med den romlige konfigurasjonen av partikler av kjemiske forbindelser. Som et resultat av denne prosessen polariseres nevronmembranen, og det oppstår en nerveimpuls, dvs. at forekomsten av lukt har en dobbel natur: kjemisk og nevrogen.
Vi legger også merke til at forskere bruker begrepet luktepigment for å forklare utseendet til lukt. Dette stoffet har samme virkningsprinsipp som rhodopsin og iodopsin - forbindelser som er en del av de visuelle reseptorene i netthinnen: stenger og kjegler. De aktive molekylene til luktpigmentet inneholder elektroner i en eksitert tilstand, siden luktstoffer også forårsaker overgangen av ladede partikler til høyere energinivåer. Tilbake til stasjonære baner sender elektronene ut et kvantum av energi, som sikrer at det oppstår eksitasjon i nerveenden til luktneuronen.
Metoder for å bestemme luktens skarphet
Noen yrker (for eksempel en parfymer eller en smaksprøver) krever økt følsomhet for lukte- og smakssansene. Den sterke følsomheten til luktanalysatorens reseptorer for lukt er ofte en medfødt egenskap i menneskekroppen, men den kan også utvikle seg etter langvarigtreningsøkter. Det er en test som utføres med en enhet - et olfaktometer. Den definerer den perseptuelle terskelen: minimumsmengden av et stoff som kan forårsake en tilsvarende luktfornemmelse.
Den brukes i diagnostisering av anosmi, for å beregne maksim alt tillatte konsentrasjoner av giftige flyktige stoffer i industrielle utslipp. Det er nødvendig å bruke olfaktometri i arbeidet med sanitære og epidemiologiske laboratorier for å fastslå årsakene til masseforgiftning i bedrifter, på offentlige serveringssteder og i skoler.