Lidský mozek neustále přijímá a zpracovává signály přicházející z vnějšího světa pomocí speciálních systémů zvaných analyzátory. Jejich strukturu a rysy práce podrobně studoval skvělý ruský vědec I. P. Pavlov. Ukázalo se, že složení všech smyslových systémů zahrnuje tři struktury: periferní část, vodivost a kortikální.
Například v analyzátoru, který vnímá pachy, je první část reprezentována čichovými receptory, pak následují nervy a nakonec poslední část zahrnuje oblast v mozkové kůře. Nervové buňky, které jako první vnímají podněty (různé pachy), se nacházejí ve sliznici nosní dutiny a receptory rozlišující chuť jsou na povrchu sliznice úst a jazyka. Navíc cítíme hořkou, sladkou, slanou a kyselou chuť v jejich různých částech.
V našem článku zjistíme, co jsou chuťové a čichové receptory, a také určíme fyziologický mechanismusvýskyt odpovídajících vjemů v lidském těle.
Co je to receptor?
Tento termín používaný ve fyziologii vyšší nervové aktivity, počínaje studiemi P. Erlicha a P. Anokhina, má několik významů. Nejinformativnější je následující: receptor je prvek nervového nebo endokrinního systému, schopný vázat a vázat biologické látky-mediátory chemické nebo neurogenní povahy. Podle teorie nervových zakončení se tento útvar prostorově shoduje s molekulou vonné nebo chuťové látky, jako je klíč a zámek. To je signál pro vznik excitačního procesu v čichových receptorech umístěných v periferní části analyzátoru. Přenáší se dále do následujících částí systému čichového vnímání, ve kterých probíhá analýza přijatých informací.
Struktura nervové buňky
Neurocyt má nejen tělo, ale také dva typy procesů. Axon je velmi dlouhý konec, který slouží k přenosu nervových vzruchů, které již vznikly v krátkých větvích (dendritech). Jejich komplex s podpůrnými buňkami epiteliálního původu a mezibuněčnou substancí, glie, bude vypadat jako formace receptoru. Princip fungování jejich různých typů, například nervových zakončení, které vnímají chemikálie, mezi které patří čichové receptory, nakonec spočívá v přenosu vzruchu do kortikální oblasti mozku. Zvažte to dále.
Mechanismus aktivity receptoru
Lze jej prezentovat v následující podobě: zaprvé dochází k vnímání podnětů a jejich působením se mění polarizace jeho membrány. Je také možná modifikace prostorové konfigurace signálních proteinů umístěných na povrchu dendritů. To vše způsobuje generování akčních potenciálů a v důsledku toho výskyt nervových impulsů v neuronu. Jak se ukázalo, čichové receptory jsou schopny zachytit nepatrné množství molekul různých plynných látek, to znamená, že mají nízký práh citlivosti. Jak vnímání těchto sloučenin ovlivňuje stav našeho těla?
Svět vůní
V díle V. Pikula „Vonná symfonie života“se nebohý parfumér neúspěšně ucházel o ruku a srdce hlavního hrdiny. Aby naštval svého rivala (slavného zpěváka), přišel s následujícím. Mladík přinesl na koncert velký košík voňavých fialek a položil ho na klavír. Umělec nedokázal trefit jediný vysoký tón a jeho premiéra se nepovedla. Ukázalo se, že parfumér s jistotou věděl, že lidské čichové receptory, které zachycují vůni fialek, ovlivňují hlasivky a narušují jejich práci.
Vskutku, čichový analyzátor je jedním z nejcitlivějších a málo prozkoumaných typů smyslových systémů. Jeho činnost úzce souvisí s vnímáním chuti a silně ovlivňuje emocionální a fyzický stav lidského těla. Na této vlastnosti čichu vznikl takový obor medicíny jako aromaterapie. Je známo, že voní levandule a rozmarýn, kterévnímat čichové receptory, uklidňovat nervový systém a odbourávat stres. Vůně citronu pomáhá soustředit se, zatímco eukalyptus a jasmín zvyšují efektivitu.
Smyslové systémy chemoreceptorů
Ochový analyzátor přeměňuje podráždění způsobené chemickými částicemi na pachové vjemy. Pomáhá člověku zachytit toxické, nebezpečné sloučeniny ve vzduchu nebo identifikovat nevhodné potraviny. To je životně důležité a je to ochranná adaptační vlastnost organismu. Čichový receptor tedy vnímá žíravé, dráždivé sliznice dýchacích cest a plic, zápach čpavku v dávce pouhých 70 molekul na 1 ml vody. Jako chemoreceptor přenáší vzruch do čichového nervu. Odtud se nervové vzruchy dostávají do hloubky spánkového laloku mozkové kůry, kde je lokalizována čichová zóna. Všimněte si také, že klky pachových receptorů jsou schopny reagovat na minimální koncentrace chemikálií: od 2 do 8 molekul v 1 ml vzduchu.
Nos jako orgán čichu
Ve sliznici horních a částečně středních nosních cest se na ploše 2,6 až 5 cm2 nacházejí neurocyty, ve skupinách po 8-10 buňky. Jsou spojeny s podpůrnými buněčnými prvky a mají uvnitř chloupky obsahující fibrily. Čichové buňky obsahují v cytoplazmě velké množství molekul RNA. To je způsobeno vysokým metabolismem a aktivně probíhajícími reakcemi biosyntézy bílkovin. Procesy-dendritypřímý kontakt s molekulami zapáchajících plynných látek. Jedná se o čichové receptory. Chemické sloučeniny hrají roli stimulů, pod jejichž vlivem dochází k depolarizaci membrán nervových buněk. Tento proces může být zpomalen v důsledku zánětlivých reakcí vyplývajících z respiračních nebo alergických onemocnění horních cest dýchacích. Epiteliální výstelka nosu otéká a vylučuje přebytečný hlen. To vede ke snížení citlivosti nervových zakončení a zhoršení rozlišování pachů až k úplné ztrátě čichových a chuťových vjemů.
Co určuje citlivost receptorů?
Čichové receptory se nacházejí ve sliznici horních cest dýchacích, takže výskyt určitých pachových vjemů je primárně ovlivněn koncentrací pachové látky ve vdechovaném vzduchu. Hustý olej vylisovaný z okvětních plátků růží má tedy nepříjemnou, těžko zjistitelnou vůni. Jemné aroma růží se objeví pouze tehdy, když je olejový koncentrát silně zředěn.
Specialisté identifikují šest základních pocitů. Patří mezi ně vůně: pryskyřičné, květinové, kořeněné, hnilobné, ovocné, spálené. Podle fyziologických charakteristik vnímání se zjišťují čisté, dráždivé a smíšené pachy. Citlivost nervových zakončení na ně se snižuje, pokud je člověk kuřákem nebo zneužívá alkohol.
Vědecké teorie o původu čichu
Mezi vědci neexistuje jednotný názor na podstatu mechanismuvnímání pachu. Za nejuznávanější lze považovat stereochemickou teorii, podle níž hlavní roli při určování chemického podnětu mají nervová zakončení neuronů. Čichové receptory jsou jakési antény, které zachycují molekuly pachu a mění strukturu vlastních membránových proteinů v souladu s prostorovou konfigurací částic chemických sloučenin. V důsledku tohoto procesu je membrána neuronu polarizována a dochází k nervovému impulsu, tj. výskyt pachu má dvojí povahu: chemickou a neurogenní.
Všimli jsme si také, že vědci používají koncept čichového pigmentu k vysvětlení vzhledu vůně. Tato látka má stejný princip účinku jako rhodopsin a jodopsin - sloučeniny, které jsou součástí zrakových receptorů sítnice: tyčinek a čípků. Aktivní molekuly čichového pigmentu obsahují elektrony v excitovaném stavu, protože pachové látky také způsobují přechod nabitých částic do vyšších energetických hladin. Při návratu na stacionární dráhy elektrony vydávají kvanta energie, která zajišťuje výskyt excitace v nervovém zakončení čichového neuronu.
Metody pro stanovení ostrosti čichu
Některé profese (například parfumér nebo degustátor) vyžadují zvýšenou citlivost čichových a chuťových smyslů. Silná citlivost receptorů čichového analyzátoru na pachy je často vrozenou vlastností lidského těla, ale může se vyvinout i po delšímcvičení. Existuje test, který se provádí pomocí zařízení - olfactometru. Definuje práh vnímání: minimální množství látky, které může způsobit odpovídající čichový vjem.
Používá se při diagnostice anosmie, k výpočtu maximálních přípustných koncentrací toxických těkavých látek v průmyslových emisích. Při práci sanitárních a epidemiologických laboratoří je nutné používat olfaktometrii ke zjištění příčin hromadných otrav v podnicích, v místech veřejného stravování a ve školách.