Gust și receptori olfactivi

Creierul uman primește și procesează în mod constant semnale venind din lumea exterioară cu ajutorul unor sisteme speciale numite analizoare. Structura și caracteristicile lor au fost studiate în detaliu de strălucit omul de știință rus IP Pavlov. Sa constatat că structura tuturor sistemelor senzoriale include trei structuri: departamentul periferic, dirijorul și corticul.

De exemplu, într-un analizor de miros, prima parte este reprezentată de receptori olfactivi, apoi nervii urmează și, în final, ultima parte include un plasture în cortexul cerebral. Celulele nervoase, primii stimuli senzitiv (diferite mirosuri) sunt la nivelul mucoasei cavității nazale și receptori care disting gustul - pe suprafața mucoasei bucale și a limbii. Și simțim gustul amar, dulce, sărat și acru în diferitele lor părți.

În acest articol vom afla ce gust și receptori olfactivi sunt, și, de asemenea, determină mecanismul fiziologic de apariție a senzațiilor corespunzătoare în corpul uman.

Ce este un receptor?

Acest termen, utilizat în fiziologia activității nervoase superioare, pornind de la studiile lui P. Ehrlich și P. Anokhin, are mai multe sensuri. Cea mai informativă este următoarea: receptorul este un element al sistemului nervos sau endocrin care este capabil să atașeze și să lege mediatorii biologic activi de natură chimică sau neurogenică. Conform teoriei terminațiilor nervoase, această formare coincide spațial cu o moleculă de substanță mirositoare sau gustantă, cum ar fi o cheie și o încuietoare. Acesta este un semnal pentru procesul de inițiere în receptorii olfactivi aflați în partea periferică a analizorului. Este transmisă următoarelor părți ale sistemului senzorial olfactiv, în care sunt analizate informațiile.

Structura celulei nervoase

Un neurocit are nu numai un corp, ci și două tipuri de procese. Axon este un capăt foarte lung, care servește la transferul deja produs în ramuri scurte (dendrite) nervoase impulsuri. Complexul lor cu celule de sprijin de origine epiteliala si substanta intercelulara, glia, si va avea forma de formare a receptorilor. Principiul de funcționare a diferitelor tipuri, cum ar fi terminațiile nervoase, substanțe chimice de detecție, care includ receptorii olfactivi este redusă în cele din urmă pentru a transfera excitație în regiunea creierului cortical. Să o considerăm mai departe.

Mecanismul activității receptorilor

Acesta poate fi reprezentat în următoarea formă: în primul rând, există o percepție a stimulilor și schimbarea sub acțiunea lor a polarizării membranei. Este, de asemenea, posibilă modificarea configurației spațiale a proteinelor semnal situate pe suprafața dendritelor. Toate acestea cauzează generarea potențiale de acțiune și, ca o consecință, apariția impulsurilor nervoase în neuron. După cum sa dovedit, receptorii olfactivi sunt capabili să capteze o cantitate mică de molecule de diferite substanțe gazoase, adică au un prag scăzut de sensibilitate. Cum percepția acestor compuși influențează starea corpului nostru?

Lumea mirosurilor

În opera lui V. Pikul "Simfonia Fragrantă a Vieții", parfumul sărac a căutat fără succes mâna și inima personajului principal. Pentru a-și enerva rivalul (faimosul cântăreț), a venit cu următorul text. Tânărul a adus la concert un coș mare de violete parfumate și a pus-o pe capacul de pian. Artistul nu a reușit să ia nici o notă mare, iar premiera nu a reușit. Parfumul, se pare, știa cu siguranță că receptorii olfactivi ai unei persoane care prind mirosul violetelor afectează corzile vocale, perturbându-și munca.

Într-adevăr, analizorul olfactiv este unul dintre cele mai sensibile și insuficient studiate tipuri de sisteme senzoriale. Opera sa este strâns legată de percepția gustului și afectează puternic starea emoțională și fizică a corpului uman. Pe această proprietate a simțului de miros, a apărut o ramură de medicină, cum ar fi aromoterapia. Se știe că mirosurile de lavandă și rozmarin, care percep receptorii olfactivi, calmează sistemul nervos și ameliorează stresul. Aroma de lamaie ajută la concentrarea, iar eucaliptul și iasomia îmbunătățesc performanța.

Sisteme senzoriale cu chemoreceptor

Analizorul olfactiv transformă iritarea cauzată de particulele de substanțe chimice într-un miros. Ajută o persoană să prindă compuși toxici, periculoși pentru sănătate în aer sau să identifice produsele alimentare care nu sunt potrivite pentru a mânca. Aceasta este vitală și este o proprietate adaptivă protectoare a corpului. Deci, membranele mucoase caustice, iritante ale tractului respirator și mirosul amoniac al plămânilor, receptorul olfactiv percepe într-o doză de numai 70 de molecule pe 1 ml de apă. Fiind un chemoreceptor, acesta transmite stimulare olfactiv nerv. De acolo, impulsurile nervoase intră în adâncimea lobului temporal al cortexului cerebral, unde zona de olfactiv este localizată. Rețineți, de asemenea, că receptorii de villi care percep mirosurile sunt capabili să reacționeze la concentrațiile minime de substanțe chimice: de la 2 la 8 molecule pe ml de aer.

Nasul ca organ olfactiv

În mucoasa pasajele nazale superioare și parțial medii, pe o suprafață de 2,6 până la 5 cm², neurocitele sunt aranjate în grupuri de 8-10 celule. Ele sunt asociate cu elemente celulare de sprijin și au fire de păr care conțin fibrilă. Celulele olfactive conțin un număr mare de molecule de ARN în citoplasmă. Aceasta se datorează metabolismului ridicat și reacțiilor active ale biosintezei proteinelor. Scientodendriții contactează direct moleculele de substanțe gazoase mirositoare. Acestea sunt receptorii olfactivi. Compușii chimici joacă rolul de iritanți, sub influența cărora membranele celulelor nervoase se depolarizează. Acest proces poate fi încetinit din cauza reacțiilor inflamatorii care rezultă din afecțiuni respiratorii sau alergice ale tractului respirator superior. Membrana epitelială a nasului se umflă, secreind excesul de mucus. Aceasta duce la scăderea sensibilității terminațiilor nervoase și a deteriorării mirosului, până la pierderea completă a senzațiilor de olfactiv și gust.

Ce determină sensibilitatea receptorilor?

receptorii olfactivi se găsesc în mucoasa căilor respiratorii superioare, astfel încât apariția unor senzații de miros afectează în primul rând concentrația substanței în aer odorant inhalat. Deci, uleiul gros, stors din petalele trandafirului, are un miros neplăcut și greu de detectat. O aromă subtilă de trandafiri apare numai cu o diluție puternică a concentratului de ulei.

Specialiștii disting șase senzații de bază. Acestea includ mirosuri: rășinoase, florale, picante, putrede, fructe, arse. Caracteristicile fiziologice ale percepției dezvăluie mirosuri curată, iritantă și mixtă. Sensibilitatea terminațiilor nervoase pentru ele scade dacă o persoană este fumător sau abuzator de alcool.

Teoriile științifice despre originea olfacției

Printre oamenii de știință nu există nici o viziune unică asupra esenței mecanismului de percepție a mirosurilor. Cea mai recunoscută poate fi considerată o teorie stereochimică, conform căreia rolul principal în determinarea stimulului chimic aparține terminărilor neuronale ale neuronilor. Receptorii olfactivi sunt antene unice care capturează moleculele de miros și modifică structura propriilor proteine ​​de membrană în conformitate cu configurația spațială a particulelor de compuși chimici. Ca urmare a acestui proces, membrana neuronului este polarizată și apare un impuls nervos, adică apariția unui miros este de natură dublă: chimică și neurogenică.

De asemenea, observăm că, explicând originea mirosului, oamenii de știință aplică conceptul de pigment olfactiv. Această substanță are același principiu de acțiune ca și rhodopsina și iodopsina, compuși care fac parte din receptorii vizuali ai retinei: tije și conuri. Moleculele active ale pigmentului olfactiv conțin electroni în starea excitată, deoarece substanțele odoriferante determină de asemenea trecerea particulelor încărcate la niveluri mai mari de energie. Revenind la orbitele stationare, electronii emit o cuantum energetic care asigura debutul excitatiei in terminarea neuronala a neuronului olfactiv.

Metode pentru determinarea severității mirosului

Unele profesii (de exemplu, un parfumer sau un degustător) necesită o sensibilitate crescută a simțului mirosului și gustului. Sensibilitatea puternică a receptorilor de analizor olfactiv la mirosuri este adesea o proprietate înnăscută a corpului uman, dar se poate dezvolta după un antrenament prelungit. Există un test care se efectuează cu un olfactometru. Aceasta determină pragul de percepție: cantitatea minimă de substanță care poate determina senzația olfactivă corespunzătoare.

Se utilizează în formularea diagnosticului de anosmie, pentru a calcula concentrațiile maxime admisibile de substanțe volatile toxice în emisiile industriale. Este necesar să se folosească olfactometria în laboratoarele laboratoarelor epidemiologice sanitare pentru a stabili cauzele apariției otrăvirilor în masă la întreprinderi, în locuri de catering, în școli.