Inimese aju võtab pidev alt vastu ja töötleb välismaailmast tulevaid signaale spetsiaalsete süsteemide, mida nimetatakse analüsaatoriteks, abil. Nende struktuuri ja töö iseärasusi uuris üksikasjalikult hiilgav vene teadlane I. P. Pavlov. Selgus, et kõigi sensoorsete süsteemide koostis sisaldab kolme struktuuri: perifeerne sektsioon, juhtivus ja kortikaalne.
Näiteks lõhnu tajuvas analüsaatoris esindavad esimest osa haistmisretseptorid, seejärel järgnevad närvid ja lõpuks hõlmab viimane osa ajukoore piirkonda. Esimesena stiimuleid (erinevaid lõhnu) tajuvad närvirakud paiknevad ninaõõne limaskestal ning maitset eristavad retseptorid on suu ja keele limaskesta pinnal. Lisaks tunneme nende erinevates osades mõru, magusat, soolast ja haput maitset.
Meie artiklis selgitame välja, mis on maitse- ja haistmisretseptorid, ning teeme kindlaks ka füsioloogilise mehhanismivastavate aistingute tekkimine inimkehas.
Mis on retseptor?
Sellel terminil, mida kasutatakse kõrgema närvitegevuse füsioloogias, alustades P. Erlichi ja P. Anokhini uuringutest, on mitu tähendust. Kõige informatiivsem on järgmine: retseptor on närvi- või endokriinsüsteemi element, mis on võimeline siduma ja siduma keemilisi või neurogeenseid bioloogilisi aineid-mediaatoreid. Närvilõpmete teooria kohaselt langeb see moodustis ruumiliselt kokku lõhna- või maitseaine molekuliga, nagu võti ja lukk. See on signaal ergastusprotsessi tekkimisest analüsaatori perifeerses sektsioonis asuvates haistmisretseptorites. See edastatakse edasi järgmistesse haistmissüsteemi osadesse, milles toimub saadud teabe analüüs.
Närviraku struktuur
Neurotsüüdil pole mitte ainult keha, vaid ka kahte tüüpi protsesse. Akson on väga pikk ots, mis edastab närviimpulsse, mis on juba tekkinud lühikestes harudes (dendriitides). Nende kompleks epiteeli päritolu tugirakkude ja rakkudevahelise ainega gliaga näeb välja nagu retseptori moodustumine. Nende erinevat tüüpi, näiteks kemikaale tajuvate närvilõpmete, mis hõlmavad haistmisretseptoreid, tööpõhimõte taandub lõpuks erutuse ülekandmisele ajukoore piirkonda. Kaaluge seda lähem alt.
Retseptori aktiivsuse mehhanism
Seda saab esitada järgmisel kujul: esiteks tajutakse stiimuleid ja nende toimel muutub selle membraani polarisatsioon. Võimalik on ka dendriitide pinnal paiknevate signaalvalkude ruumilise konfiguratsiooni muutmine. Kõik see põhjustab aktsioonipotentsiaalide teket ja selle tulemusena närviimpulsside ilmumist neuronis. Nagu selgus, on haistmisretseptorid võimelised kinni püüdma tillukese koguse erinevate gaasiliste ainete molekule, see tähendab, et neil on madal tundlikkuslävi. Kuidas mõjutab nende ühendite tajumine meie keha seisundit?
Lõhnade maailm
V. Pikul teoses "Elulõhnav sümfoonia" otsis vaene parfümeeria peategelase kätt ja südant edutult. Oma rivaali (kuulsa laulja) ärritamiseks mõtles ta välja järgmise. Noormees tõi kontserdile suure korvi lõhnavaid kannikesi ja asetas selle klaveri otsa. Kunstnikul ei õnnestunud tabada ühtki kõrget nooti ja tema esiettekanne ebaõnnestus. Selgub, et parfüüm teadis kindl alt, et kannikese lõhna tabavad inimese haistmisretseptorid mõjutavad häälepaelu, häirides nende tööd.
Tõepoolest, haistmisanalüsaator on üks tundlikumaid ja vähem uuritud sensoorsete süsteemide tüüpe. Selle tegevus on tihed alt seotud maitse tajumisega ning mõjutab tugev alt inimese keha emotsionaalset ja füüsilist seisundit. Selle lõhna omaduse põhjal tekkis selline meditsiiniharu nagu aroomiteraapia. Teatavasti lõhnab lavendli ja rosmariini, mistajub haistmisretseptoreid, rahustab närvisüsteemi ja leevendab stressi. Sidruni aroom aitab keskenduda, samas kui eukalüpt ja jasmiin suurendavad tõhusust.
Kemoretseptori sensoorsed süsteemid
Lõhnaanalüsaator muudab keemiliste osakeste põhjustatud ärritused lõhnaaistinguteks. See aitab inimesel tabada õhus mürgiseid, ohtlikke ühendeid või tuvastada kõlbmatuid toiduaineid. See on ülioluline ja on organismi kaitsev adaptiivne omadus. Niisiis tajub lõhnaretseptor hingamisteede ja kopsude söövitavaid, ärritavaid limaskesti, ammoniaagi lõhna annuses vaid 70 molekuli 1 ml vee kohta. Olles kemoretseptor, edastab see ergastuse haistmisnärvile. Se alt jõuavad närviimpulsid ajukoore oimusagara sügavusse, kus paikneb haistmistsoon. Pange tähele ka seda, et lõhnaretseptorite villid on võimelised reageerima minimaalsetele kemikaalide kontsentratsioonidele: 2 kuni 8 molekuli 1 ml õhus.
Nina kui lõhnaorgan
Ülemiste ja osaliselt keskmiste ninakäikude limaskestal, 2,6–5 cm suurusel alal2, on neurotsüüdid 8-10-liikmelistes rühmades rakud. Neid seostatakse toetavate rakuelementidega ja nende sees on fibrillidega karvad. Lõhnarakud sisaldavad tsütoplasmas suurel hulgal RNA molekule. See on tingitud kiirest ainevahetusest ja aktiivselt toimuvatest valkude biosünteesi reaktsioonidest. Protsessid-dendriididotsene kokkupuude lõhnavate gaasiliste ainete molekulidega. Need on haistmisretseptorid. Stiimulite rolli mängivad keemilised ühendid, mille mõjul närvirakkude membraanid depolariseeruvad. Seda protsessi võivad aeglustada põletikulised reaktsioonid, mis tulenevad ülemiste hingamisteede hingamisteede või allergilistest haigustest. Nina epiteeli vooder paisub, eritades liigset lima. See viib närvilõpmete tundlikkuse vähenemiseni ja lõhnade eristamise halvenemiseni kuni lõhna- ja maitsetundlikkuse täieliku kadumiseni.
Mis määrab retseptorite tundlikkuse?
Haistmisretseptorid asuvad ülemiste hingamisteede limaskestal, seega mõjutab teatud lõhnaaistingu tekkimist eelkõige lõhnaaine kontsentratsioon sissehingatavas õhus. Niisiis on roosi kroonlehtedest väljapressitud paksul õlil ebameeldiv, raskesti tuvastatav lõhn. Rooside õrn aroom ilmneb alles siis, kui õlikontsentraat on tugev alt lahjendatud.
Spetsialistid tuvastavad kuus põhiaistingut. Nende hulka kuuluvad lõhnad: vaigune, lilleline, vürtsikas, mädane, puuviljane, kõrbenud. Vastav alt taju füsioloogilistele omadustele tuvastatakse puhtad, ärritavad ja segased lõhnad. Närvilõpmete tundlikkus nende suhtes väheneb, kui inimene suitsetab või kuritarvitab alkoholi.
Lõhna päritolu teaduslikud teooriad
Teadlaste seas ei ole mehhanismi olemuse kohta ühtset seisukohtalõhna tajumine. Tuntuimaks võib pidada stereokeemilist teooriat, mille kohaselt on keemilise stiimuli määramisel peamine roll neuronite närvilõpmetel. Haistmisretseptorid on omamoodi antennid, mis püüavad kinni lõhnamolekule ja muudavad oma membraanivalkude struktuuri vastav alt keemiliste ühendite osakeste ruumilisele konfiguratsioonile. Selle protsessi tulemusena neuronimembraan polariseerub ja tekib närviimpulss, st lõhna ilmnemisel on kahetine iseloom: keemiline ja neurogeenne.
Märgime ka, et teadlased kasutavad lõhna välimuse selgitamiseks haistmispigmendi mõistet. Sellel ainel on sama toimepõhimõte nagu rodopsiinil ja jodopsiinil – ühenditel, mis on osa võrkkesta visuaalsetest retseptoritest: vardad ja koonused. Haistmispigmendi aktiivsed molekulid sisaldavad elektrone ergastatud olekus, kuna lõhnaained põhjustavad ka laetud osakeste üleminekut kõrgemale energiatasemele. Statsionaarsetele orbiitidele naastes kiirgavad elektronid välja energiakvanti, mis tagab ergastuse tekkimise haistmisneuroni närvilõpus.
Lõhnateravuse määramise meetodid
Mõned elukutsed (näiteks parfümeeria või degusteerija) nõuavad haistmis- ja maitsemeelte suuremat tundlikkust. Lõhnaanalüsaatori retseptorite tugev tundlikkus lõhnade suhtes on sageli inimkeha kaasasündinud omadus, kuid see võib tekkida ka pärast pikaajalist.treeningud. On olemas test, mis viiakse läbi seadmega - olfaktomeetriga. See määratleb tajuläve: aine minimaalne kogus, mis võib põhjustada vastava lõhnaaistingu.
Seda kasutatakse anosmia diagnoosimisel, et arvutada tööstusheidetes toksiliste lenduvate ainete maksimaalne lubatud kontsentratsioon. Massilise mürgistuse põhjuste väljaselgitamiseks ettevõtetes, toitlustuskohtades ja koolides on vaja kasutada olfaktomeetriat sanitaar- ja epidemioloogiliste laborite töös.
