Вкусови и обонятелни рецептори

Човешкият мозък постоянно получава и обработва сигнали, идващи от външния свят с помощта на специални системи, наречени анализатори. Тяхната структура и характеристики на работата са подробно проучени от блестящия руски учен ИП Павлов. Оказа се, че структурата на всички сензорни системи включва три структури: периферното отделение, проводника и кортикалната система.

Например, в анализатора, възприемането миризми, първата част е представена от обонятелни рецептори, последвано нерви, и накрая, последната част включва част на кората на главния мозък. Нервните клетки, първите сензорни стимули (различни миризми) са в лигавицата на носната кухина, и рецептори, които отличават вкуса - по повърхността на устната лигавица и езика. И ние чувстваме горчивия, сладък, солен и кисел вкус в различните им части.

В тази статия ще разберем кои вкусови и обонятелни рецептори са, а също така ще определим физиологичния механизъм на появата на съответните усещания в човешкото тяло.

Какво е рецептор?

Този термин, използван във физиологията на по-висока нервна активност, започвайки от проучванията на П. Ерлих и П. Аноххин, има няколко значения. Най-информативните е следният: рецептор - елемент на нервната или ендокринна система, възможността да се присъединят и свързва вещества медиатори биологични имат химически или неврогенен природата. Съгласно теорията за нервните окончания, тази формация пространствено съвпада с молекула от миризма или вкус, като ключ и ключалка. Това е сигнал за процеса на иницииране в обонятелните рецептори, разположени в периферната част на анализатора. Предава се на следните части от сензорната система на обонянието, в която се анализира информацията.

Структура на нервните клетки

Невроцитът има не само тяло, но и два вида процеси. Axon е много дълъг край, който служи за трансфер, който вече е възникнал в къси клонове (дендрити) нервни импулси. Техният комплекс с поддържащи клетки от епителен произход и междуклетъчна субстанция, глия и ще има формата на образуване на рецептори. Принципът на работа на различни видове, такива като нервни окончания, чувствителни химикали, които включват обонятелни рецептори се намалява евентуално да прехвърли възбуждане в коровата област на мозъка. Нека разгледаме по-нататък.

Механизмът на рецепторната активност

Тя може да бъде представена в следната форма: първо, има възприятие за стимулите и промяната под действието им на поляризацията на тяхната мембрана. Възможно е също така да се модифицира пространствената конфигурация на сигналните протеини, разположени на повърхността на дендритите. Всичко това причинява поколение потенциали за действие и вследствие на това появяването в неврона на нервни импулси. Както се оказа, обонятелните рецептори са способни да уловят малко количество молекули от различни газообразни вещества, т.е. имат нисък праг на чувствителност. Как възприемането на тези съединения влияе на състоянието на нашето тяло?

Светът на мирише

В работата на В. Пикул "Ароматната симфония на живота" бедният парфюм неуспешно търсеше ръката и сърцето на главния герой. За да дразни своя съперник (известният певец), той излезе със следното. Младият мъж донесе на концерта голяма кошница от ароматни виолетови и го сложи на капака на пианото. Художникът не успя да вземе никаква висока нота и премиерата му не успя. Известно е, че парфюмът знае със сигурност, че обонятелните рецептори на човек, улавящ миризмата на виолетови зърна, засягат гласните струни и нарушават работата си.

Всъщност анализаторът на обонянието е един от най-чувствителните и недостатъчно изследвани видове сензорни системи. Неговата работа е тясно свързана с възприемането на вкуса и силно влияе върху емоционалното и физическото състояние на човешкото тяло. На това свойство на усещането за мирис се появи клон на медицината, като ароматерапията. Известно е, че миризмите на лавандула и розмарин, които възприемат обонятелните рецептори, успокояват нервната система и облекчават стреса. Ароматът на лимон помага да се концентрира, а евкалиптът и жасминът подобряват производителността.

Семоторни системи на химиорецептора

Очистеният анализатор трансформира дразненето, причинено от частиците на химикалите, в миризма. Той помага на човек да хване токсични, опасни за здравето съединения във въздуха или да идентифицира хранителни продукти, които не са годни за консумация. Това е жизнено важно и е защитно адаптивно свойство на тялото. Така че, каустичните, дразнещи лигавици на дихателните пътища и белите дробове миришат на амоняк, обонятелят приема доза от само 70 молекули на 1 ml вода. Като химиорецептор той предава стимулация обонятелен нерв. Оттам, нервните импулси навлизат в дълбочината на темпоралния лоб на мозъчната кора, където се локализира обонятелната зона. Отбележете също, че вирусните рецептори, които възприемат миризми, са в състояние да реагират на минималните концентрации на химикали: от 2 до 8 молекули на милилитър въздух.

Носът като обонятелен орган

В лигавицата на горните и частично средните носни канали, на площ от 2.6 до 5 см², невроцитите са подредени в групи от 8-10 клетки. Те са свързани с поддържащи клетъчни елементи и имат косми, съдържащи вътре в фибрилите. Оловни клетки съдържат голям брой молекули на РНК в цитоплазмата. Това се дължи на високия метаболизъм и активните реакции на протеиновата биосинтеза. Сендо-дендритите директно контактуват с молекулите на мирисните газообразни вещества. Това са обонятелните рецептори. Химичните съединения играят ролята на дразнители, под влияние на които мембраните на нервните клетки се деполяризират. Този процес може да бъде забавен поради възпалителни реакции, които са резултат от респираторни или алергични заболявания на горните дихателни пътища. Епителната мембрана на носа набъбва и секретира излишния мукус. Това води до намаляване на чувствителността на нервните окончания и влошаването на дискриминацията на миризмите, до пълната загуба на обоняния, както и усещане за вкус.

Какво определя чувствителността на рецепторите?

Обонятелните рецептори са намерени в лигавицата на горните дихателни пътища, така че появата на някои миризма усещания предимно засяга концентрацията на ароматизиращо вещество във вдишвания въздух. Така че, гъстото масло, изцедено от розовите листенца, има неприятна, трудна за откриване миризма. Изтънчен аромат на рози се появява само при силно разреждане на масления концентрат.

Специалистите разграничават шест основни усещания. Те включват миризми: смолисти, цветни, пикантни, пухкави, плодови, изгорени. Физиологичните характеристики на възприятието разкриват чисти, дразнещи и смесени миризми. Чувствителността на нервните окончания към тях намалява, ако човек е пушач или злоупотребява с алкохол.

Научни теории за произхода на обонянието

Сред учените няма нито един възглед за същността на механизма на възприемане на миризмите. Най-признатата може да се счита за стереохимична теория, според която главната роля при определянето на химическия стимул принадлежи на нервните окончания на невроните. Охлаждащите рецептори са уникални антени, които улавят мирисните молекули и променят структурата на собствените си мембранни протеини в съответствие с пространствената конфигурация на частиците от химичните съединения. В резултат на този процес мембраната на неврона се поляризира и се появява нервен импулс, т.е. появата на миризма е с двойна природа: химична и неврогенна.

Също така отбелязваме, че при обясняването на произхода на миризмата учените прилагат концепцията за обонятелния пигмент. Това вещество има същия принцип на действие като родопсин и йодопин, съединения, които са част от визуалните рецептори на ретината: пръчки и шишарки. Активните молекули на обонятелния пигмент съдържат електрони във възбудено състояние, тъй като благоуханните вещества също причиняват прехода на заредените частици към по-високи енергийни нива. Връщайки се към стационарни орбити, електроните излъчват квантово енергийно ниво, което осигурява възбуждане на невронното прекратяване на обонятелния неврон.

Методи за определяне на тежестта на миризмата

Някои професии (например парфюмерия или дегустатор) изискват повишена чувствителност на усещането за мирис и вкус. Силната чувствителност на рецепторите на обонятелните анализатори към миризмите често е вродено свойство на човешкото тяло, но може да се развие след продължително обучение. Има изпитване, което се извършва с олфактометър. Той определя прага на възприятие: минималното количество вещество, което може да предизвика съответното обоняние.

Използва се при формулирането на диагнозата аномия, за да се изчислят максимално допустимите концентрации на токсични летливи вещества в промишлените емисии. Необходимо е да се използва олфактометрия в работата на санитарните епидемиологични лаборатории, за да се установят причините за възникването на масови отравяния в предприятията, местата за обществено хранене, в училищата.