Het menselijk brein ontvangt en verwerkt voortdurend signalen die van de buitenwereld komen met behulp van speciale systemen die analysers worden genoemd. Hun structuur en kenmerken van het werk werden in detail bestudeerd door de briljante Russische wetenschapper I. P. Pavlov. Het bleek dat de samenstelling van alle sensorische systemen drie structuren omvat: de perifere sectie, geleiding en corticale.
In de analysator die geuren waarneemt, wordt het eerste deel bijvoorbeeld weergegeven door reukreceptoren, daarna volgen de zenuwen en ten slotte omvat het laatste deel een gebied in de hersenschors. De zenuwcellen die als eerste prikkels waarnemen (verschillende geuren) bevinden zich in het slijmvlies van de neusholte, en de receptoren die smaak onderscheiden bevinden zich op het oppervlak van het slijmvlies van mond en tong. Bovendien voelen we bittere, zoete, zoute en zure smaak in hun verschillende delen.
In ons artikel zullen we ontdekken wat smaak- en reukreceptoren zijn, en ook het fysiologische mechanisme bepalenoptreden van overeenkomstige sensaties in het menselijk lichaam.
Wat is een receptor?
Deze term, gebruikt in de fysiologie van hogere zenuwactiviteit, te beginnen met de studies van P. Erlich en P. Anokhin, heeft verschillende betekenissen. Het meest informatief is het volgende: een receptor is een element van het zenuwstelsel of het endocriene systeem, dat in staat is biologische stoffen te binden en te binden - bemiddelaars van chemische of neurogene aard. Volgens de theorie van zenuwuiteinden v alt deze formatie ruimtelijk samen met het molecuul van een geur- of smaakstof, zoals een sleutel en een slot. Dit is een signaal voor de opkomst van een excitatieproces in de reukreceptoren die zich in het perifere gedeelte van de analysator bevinden. Het wordt verder doorgegeven aan de volgende delen van het olfactorische waarnemingssysteem, waarin de analyse van de ontvangen informatie plaatsvindt.
Structuur van een zenuwcel
Neurocyte heeft niet alleen een lichaam, maar ook twee soorten processen. Een axon is een heel lang uiteinde dat dient om zenuwimpulsen door te geven die al in korte vertakkingen (dendrieten) zijn ontstaan. Hun complex met ondersteunende cellen van epitheliale oorsprong en intercellulaire substantie, glia, zal eruitzien als een receptorformatie. Het werkingsprincipe van hun verschillende typen, bijvoorbeeld zenuwuiteinden die chemicaliën waarnemen, waaronder reukreceptoren, komt uiteindelijk neer op de overdracht van excitatie naar het corticale gebied van de hersenen. Overweeg het verder.
Mechanisme van receptoractiviteit
Het kan in de volgende vorm worden gepresenteerd: ten eerste is er een perceptie van stimuli en een verandering onder hun werking van de polarisatie van het membraan. Modificatie van de ruimtelijke configuratie van signaaleiwitten die zich op het oppervlak van dendrieten bevinden, is ook mogelijk. Dit alles veroorzaakt het genereren van actiepotentialen en als gevolg daarvan het verschijnen van zenuwimpulsen in het neuron. Het bleek dat olfactorische receptoren een kleine hoeveelheid moleculen van verschillende gasvormige stoffen kunnen vangen, dat wil zeggen dat ze een lage gevoeligheidsdrempel hebben. Hoe beïnvloedt de waarneming van deze verbindingen de toestand van ons lichaam?
Wereld van geuren
In het werk van V. Pikul "The Fragrant Symphony of Life" zocht de arme parfumeur tevergeefs de hand en het hart van de hoofdpersoon. Om zijn rivaal (een beroemde zanger) te ergeren, bedacht hij het volgende. De jongeman bracht een grote mand met geurige viooltjes naar het concert en zette die op de piano. De artiest slaagde er niet in een enkele hoge noot te raken, en zijn première mislukte. De parfumeur, zo blijkt, wist zeker dat de menselijke reukreceptoren, die de geur van viooltjes opvangen, de stembanden beïnvloeden en hun werk verstoren.
De olfactorische analysator is inderdaad een van de meest gevoelige en weinig bestudeerde soorten sensorische systemen. Zijn activiteit hangt nauw samen met de perceptie van smaak en heeft een sterke invloed op de emotionele en fysieke toestand van het menselijk lichaam. Op deze eigenschap van geur ontstond zo'n tak van geneeskunde als aromatherapie. Het is bekend dat de geuren van lavendel en rozemarijn, diereukreceptoren waarnemen, het zenuwstelsel kalmeren en stress verlichten. Het aroma van citroen helpt om te focussen, terwijl eucalyptus en jasmijn de efficiëntie verhogen.
Chemoreceptor sensorische systemen
De Olfactory Analyzer zet irritaties veroorzaakt door chemische deeltjes om in geursensaties. Het helpt een persoon om giftige, gevaarlijke verbindingen in de lucht op te sluiten of ongeschikt voedsel te identificeren. Dit is van vitaal belang en is een beschermende adaptieve eigenschap van het organisme. Dus de reukreceptor neemt de bijtende, irriterende slijmvliezen van de luchtwegen en de longen waar, de geur van ammoniak in een dosis van slechts 70 moleculen per 1 ml water. Omdat het een chemoreceptor is, zendt het opwinding uit naar de reukzenuw. Van daaruit komen zenuwimpulsen de diepte van de temporale kwab van de hersenschors binnen, waar de reukzone is gelokaliseerd. Merk ook op dat de villi van geurreceptoren kunnen reageren op minimale concentraties van chemicaliën: van 2 tot 8 moleculen in 1 ml lucht.
Neus als reukorgaan
In het slijmvlies van de bovenste en gedeeltelijk middelste neusgangen, op een oppervlakte van 2,6 tot 5 cm2, zijn er neurocyten, in groepen van 8-10 cellen. Ze worden geassocieerd met ondersteunende cellulaire elementen en hebben haren met daarin fibrillen. Olfactorische cellen bevatten een groot aantal RNA-moleculen in het cytoplasma. Dit komt door een hoog metabolisme en actief optredende reacties van eiwitbiosynthese. Processen-dendrietendirect contact met de moleculen van geurige gasvormige stoffen. Dit zijn reukreceptoren. Chemische verbindingen spelen de rol van prikkels, onder invloed waarvan de membranen van zenuwcellen depolariseren. Dit proces kan worden vertraagd door ontstekingsreacties als gevolg van luchtweg- of allergische aandoeningen van de bovenste luchtwegen. De epitheliale bekleding van de neus zwelt op en scheidt overtollig slijm af. Dit leidt tot een afname van de gevoeligheid van zenuwuiteinden en een verslechtering van geurdiscriminatie, tot een volledig verlies van reuk- en smaaksensaties.
Wat bepa alt de gevoeligheid van receptoren?
Olfactorische receptoren bevinden zich in het slijmvlies van de bovenste luchtwegen, dus het optreden van bepaalde geursensaties wordt voornamelijk beïnvloed door de concentratie van de geurstof in de ingeademde lucht. Dikke olie die uit rozenblaadjes wordt geperst, heeft dus een onaangename, moeilijk waarneembare geur. Het delicate aroma van rozen verschijnt alleen wanneer het olieconcentraat sterk wordt verdund.
Specialisten identificeren zes basissensaties. Deze omvatten geuren: harsachtig, bloemig, kruidig, bedorven, fruitig, verbrand. Volgens de fysiologische kenmerken van perceptie worden schone, irriterende en gemengde geuren gedetecteerd. De gevoeligheid van zenuwuiteinden voor hen neemt af als een persoon een roker is of alcohol misbruikt.
Wetenschappelijke theorieën over de oorsprong van geur
Onder wetenschappers is er geen eenduidig beeld van de essentie van het mechanismegeur perceptie. De meest erkende kan worden beschouwd als de stereochemische theorie, volgens welke de hoofdrol bij het bepalen van de chemische stimulus toebehoort aan de zenuwuiteinden van neuronen. Olfactorische receptoren zijn een soort antennes die geurmoleculen opvangen en de structuur van hun eigen membraaneiwitten veranderen in overeenstemming met de ruimtelijke configuratie van deeltjes van chemische verbindingen. Als gevolg van dit proces wordt het neuronmembraan gepolariseerd en ontstaat er een zenuwimpuls, d.w.z. het optreden van geur heeft een tweeledig karakter: chemisch en neurogeen.
We merken ook op dat wetenschappers het concept van olfactorisch pigment gebruiken om het verschijnen van geur te verklaren. Deze stof heeft hetzelfde werkingsprincipe als rodopsine en jodopsine - verbindingen die deel uitmaken van de visuele receptoren van het netvlies: staafjes en kegeltjes. De actieve moleculen van het reukpigment bevatten elektronen in aangeslagen toestand, aangezien geurstoffen ook de overgang van geladen deeltjes naar hogere energieniveaus veroorzaken. Terugkerend naar stationaire banen, zenden de elektronen een hoeveelheid energie uit, die het optreden van excitatie in het zenuwuiteinde van het reukneuron verzekert.
Methoden voor het bepalen van de scherpte van geur
Sommige beroepen (bijvoorbeeld parfumeur of proever) vereisen een verhoogde gevoeligheid van de reuk- en smaakzintuigen. De sterke gevoeligheid van de olfactorische analysatorreceptoren voor geuren is vaak een aangeboren eigenschap van het menselijk lichaam, maar kan zich ook ontwikkelen na langdurigetrainingen. Er is een test die wordt uitgevoerd met een apparaat - een olfactometer. Het definieert de perceptuele drempel: de minimale hoeveelheid van een stof die een overeenkomstige reuksensatie kan veroorzaken.
Het wordt gebruikt bij de diagnose van anosmie, om de maximaal toelaatbare concentraties van giftige vluchtige stoffen in industriële emissies te berekenen. Het is noodzakelijk om olfactometrie te gebruiken bij het werk van sanitaire en epidemiologische laboratoria om de oorzaken van massale vergiftiging in bedrijven, in openbare catering en op scholen vast te stellen.
