Как работи обонянието? Голямо значение на обонянието. Мирис и емоции

Обонянието ни дава възможност да се наслаждаваме на приятни миризми, а понякога може да ни спаси живота: да ни попречи да пием оцет вместо водка, да ни каже, че не трябва да ядем баница с развалено месо или да ни напомни, че трябва Не натискаме ключа, ако усетим миризма на газ. Миризмите около нас обаче имат свойства, за които мнозина дори не подозират.

Нещо като човешкото обоняние съществува дори при микроорганизмите: хемотаксис - способността да се движат към източници на храна и далеч от опасни субстанции– проявява се от всички подвижни едноклетъчни организми. Но нека прескочим приблизително 3,5 милиарда години еволюция на обонянието и да преминем направо към бозайниците и хората.

За много животни обонянието е поне толкова важен източник на информация, колкото зрението и слуха: всеки любител на кучета знае, че кучетата се губят, когато срещнат пиян собственик: той изглежда и говори по същия начин, но мирише напълно различно ! И не от „отработените газове“ (миризмата на боя, херинга и т.н. няма такъв ефект), а защото заедно с останалата част от биохимията алкохолът променя състава на потта и съответно нюансите на индивидуалната миризма които са незабележими за човешкия нос.

За вас и мен способността да усещаме и различаваме миризми на пръв поглед не е толкова важна. Понякога дори пречи: всеки може да си спомни ситуации, когато е бил готов да даде половината си кралство, за да не усети миризмата на бездомник, влизащ в тролейбус, или колега, който е ял чесън. И въпреки че без удоволствието от миризмата на цветя, парфюм, храна и много други аромати светът би загубил много, за хората обонянието е на четвърто място сред петте сетива. Чрез зрението получаваме поне 90% от информацията за света около нас и без него човек използва тактилни усещания и слух, за да се ориентира в пространството и да разпознава живи и неодушевени обекти.

Съвсем наскоро учените дешифрираха основните механизми на обонянието. Това изоставане се дължи не само на подценяването на значението на ролята му в човешкия живот, но и на изключителната сложност на обонятелните рецептори.

Какво миришем?

Гордън Шепърд, професор по неврология в Йейлския университет, автор на тритомната Neurobiology, претърпяла няколко преиздания, и несравним експерт по механизмите на предаване на импулси чрез синапси на дендритни шипове на обонятелната луковица (той има такава ) тясна специализация), започна отговора на този въпрос така: „Изглежда ни, че миришем с помощта на носа си, но това е същото като да кажем, че чуваме с ушните си миди“. Самият нос е необходим, за да насочва въздуха, съдържащ ароматни молекули, към обонятелния епител - симетрични области на лигавицата, разположени дълбоко в носната кухина, малко под нивото на очите.

Усещаме миризми само по време на вдишване, тъй като издишаният въздух преминава само през долните носни раковини и не влиза в контакт с респираторния епител. Когато вдишвате спокойно, само 7-10% от вдишания въздух преминава в близост до обонятелния епител, разположен в най-горната част на носната кухина, така че за засилване на усещанията е необходимо да вдишвате възможно най-дълбоко. Можете също така да вземете пример от животни и да „подушите“, като правите чести къси вдишвания в непосредствена близост до обекта, който се изследва, което ви позволява да увеличите максимално концентрацията на миризливи молекули в близост до обонятелните рецептори.

Благодарение на гънките, оформени като хребети, общата площ на обонятелния епител при човека е 5-10 cm2. На тази втора граница на обонятелната система се намира, според данните различни източници, от 10 до 50 милиона клетки, които записват миризми. При животните техният брой обикновено е много по-голям. Например, обонятелният епител на овчарските кучета съдържа до 220 милиона рецепторни клетки.

Обонятелният рецептор е сетивна (чувствителна) нервна клетка, от която се простират два процеса. Към носната кухина има къс дендрит (чувствителен процес на неврон) с най-малко 10 реснички, върховете на които са разположени на самата повърхност на обонятелния епител и изпъкват в слузта, която го покрива. Към мозъка - по-дълъг моторен (предавателен) процес, аксон, преплетен с аксоните на други обонятелни неврони в нишките на обонятелния нерв, преминаващ през отвора етмоидална костчереп в обонятелната луковица – мозъчна структура, която извършва първична обработкаинформация за миризми. Колкото по-голяма е обонятелната луковица, толкова по-изострено е обонянието на животното, така че при кучетата хрътки тя е много по-голяма, отколкото в много по-големия човешки мозък.

От обонятелната луковица нервните импулси навлизат в първичните и след това в по-високите обонятелни области на кората на главния мозък, образувайки съзнателно усещане за естеството и интензивността на миризмата. Последната точка за обработка на данните за миризмата е лимбичната система, която регулира емоционалните и поведенчески реакции на тялото.

Как работи?

Молекули на ароматни вещества, влизащи във въздушния поток носната кухина, се разтварят в слузта, покриваща обонятелния епител и взаимодействат с рецепторните протеини, съдържащи се в мембраната на ресничките на обонятелните неврони. Това взаимодействие променя йонната пропускливост на клетъчната мембрана и образува електрически импулс, предаван по клетъчния аксон до обонятелния нерв и по-нататък до двигателни невронигръбначен мозък, давайки команди на мускулите да стиснат носа с пръсти и да се отдалечат - или обратното.

Централните механизми на обонятелната система бяха разбрани от специалисти, които я изучаваха доста отдавна, но протеиновите рецептори, несъмнено присъстващи на мембраните на дендритите на невроните на обонятелния епител, остават неуловими в продължение на много години. Тази загадка е разрешена едва през 1991 г. от учените от Колумбийския университет Линда Бък и Ричард Ексел. През 2004 г. откритието им донесе Нобелова наградапо физиология и медицина.

Традиционният подход за изучаване на механизмите на действие на обонятелните рецептори е да се измери активността на определени неврони в отговор на различни стимули. За да направите това, електродите бяха свързани с обонятелните нерви на животните и им беше позволено да вдишват различни вещества. В резултат на това беше възможно само да се установи, че един и същ неврон може да реагира на различни вещества, но механизмите, лежащи в основата на този процес, остават неясни дълго време.

Buck и Excel бяха избрани по принцип нов подход– те се обърнаха към бързо развиващата се генетика и започнаха търсене на гени, чиято активност се записва изключително в обонятелния епител. Отначало техните експерименти също бяха неуспешни, което Excel по-късно обясни със съществуването на огромен брой рецепторни протеини, реакцията на всеки от които към специфична миризма е твърде слаба, за да бъде открита от съществуващите методи.

Схемата, изобретена от Бък, помогна на учените да се справят с този проблем, който, използвайки три предположения, значително намали зоната на търсене. Според първото предположение, базирано на разпръснатите данни, налични по това време научни факти, беше необходимо да се търсят само гените на протеини, които имат известно сходство с родопсин - рецепторен протеин, поради който се образува електрически импулс в пръчките на ретината, клетки, които не различават цветовете, но реагират на промени в осветление и осигуряване на здрач. В допълнение, необходимите протеини трябваше да принадлежат към едно и също семейство и гените, които ги кодират, трябваше да бъдат активни изключително в клетките на обонятелния епител.

При плъхове имаше около хиляда гена, които отговаряха и на трите критерия - приблизително 1% от целия геном. Всеки 100-ти ген на плъх участва в разпознаването на миризмата, което показва изключителната важност на обонятелната система за гризачите, близки роднини на приматите: нашите клони на дървото на еволюцията са се разделили преди около 25 милиона години. Търсене в ДНК библиотеки направи възможно намирането на аналогови гени, свързани с първичното възприемане на миризми в геномите на други видове (мишки, саламандри, сомове, кучета, хора и други животни). Вярно е, че за разлика от повечето животни, при които повечето от тези гени редовно синтезират съответните протеини, при различни видовеПри човекоподобните маймуни 28-36% от белтъчните гени на обонятелния рецептор са неактивни, а при човека – почти 60%. Очевидно мутациите, които блокират активността на обонятелните рецепторни гени, са започнали да се натрупват от времето, когато острото обоняние е загубило значението си за оцеляването на човешките маймуноподобни предци.

По-нататъшно изследване на обонятелната система показа, че всеки отделен рецепторен неврон може да разпознае много одорантни молекули, всяка от които активира различни протеинови рецептори на повърхността на нейната мембрана. Тази комбинаторна система за кодиране на сигнала прави възможно разпознаването на почти неограничен брой аромати.

Дори малко по-различен в химическа структурамолекулите активират различни комбинации от рецепторни протеини, разположени върху мембраните на различни неврони, така че миризмата на октановия алкохол прилича на миризмата на цитрусови плодове, а октановата киселина, която се различава от него само с един допълнителен кислороден атом, прилича на миризмата на пот.

Промяната в пространствената структура на молекулите може да доведе до същия ефект. Например миризмите на кимион и мента (различава се от по-известната мента по липсата на охлаждащо усещане и по-малко остра миризма) осигуряват d-карвон и l-карвон - хирални (от древногръцки χειρ - „ръка“) изомери, молекули със същите химичен състав, различни един от друг, като обект от своя огледален образ.

Освен това, голямо количествомолекули активира повече широк обхватрецептори, поради което едно и също вещество може да мирише различно в зависимост от концентрацията си.

Най-изненадващият пример е скатолът, хетероциклично съединение, образувано по време на разлагането на протеинови съединения и придаващо специфична миризма на изпражненията. В същото време в малки концентрации скатолът има приятна миризма и се включва в парфюмерийните продукти и хранителните есенции.

Най-универсалните в това отношение са алдехидите. По този начин кокосовият алдехид в малка концентрация мирише не на кокос, а на кайсия или праскова, а миризмата на анасонов алдехид, когато се разреди, мирише на аромат на прясно сено, шипки и цветя на глог.

Най-неприятно миришещите съединения включват вещества, съдържащи сяра, като се започне с най-простия - сероводород H 2 S. Меркаптаните се считат за „шампиони“ сред тях. Тяхната смес осигурява миризма, подобна на скункс, която може да накара човек да припадне. Меркаптаните придават уникален аромат на гнилото зеле и битова газ: Природният газ не мирише на нищо и от съображения за безопасност към него се добавя малко изоамил меркаптан. Съдържащите сяра съединения диалил дисулфид (CH 2 =CH–CH 2) 2 S 2 и алицин CH 2 =CH–CH 2 –SO–S–CH 2 –CH=CH 2 осигуряват острата миризма на чесън, а основният компонент на миризмата на лука е алилпропил дисулфид CH 2 =CH–CH 2 –S–S–CH 2 –CH–CH 3 . Самият чесън и лук (принадлежащи към рода Allium) не съдържат алили: когато се нарязват под действието на ензими, множество молекули на аминокиселината цистеин, съдържащи сулфхидрилни групи -SH, се превръщат в тях. Особеността на тези дисулфиди е, че миризмата е почти невъзможно да се отървете нито чрез миене на зъбите, нито чрез изплакване на устата. Факт е, че тези съединения, след като са проникнали през стените на червата в кръвта, се пренасят в цялото тяло, включително в белите дробове, откъдето се освобождават с издишания въздух.

Миризма в живота ни

Обонянието е най-важно в първите минути от живота на човека, тъй като само благодарение на него бебето разпознава майка си и намира гърда, която мирише на мляко. През следващите няколко месеца, докато зрението на детето стане достатъчно остро, Светъттой възприема главно чрез миризми. Когато остаряваме и развиваме други сетива, обонянието губи значението си. В същото време настъпва атрофия (смърт) на обонятелните нервни влакна. През първата година от живота остротата на обонянието на човек намалява с 40-50%, а по-нататъшната скорост и степен на влошаване на способността за разпознаване на миризми зависи от индивидуални характеристикитяло, пол, начин на живот и експозиция различни факторизаобикаляща среда. Например при начинаещите пушачи способността за различаване на миризми намалява с 50-60%, след което се възстановява с 20-30%. Когато се откажете от пушенето, се развива хиперосмия - остротата на обонянието се увеличава с около 20% в сравнение с оригинала.

Смята се, че човек е по-чувствителен към неприятните миризми. Почти винаги възприемаме миризмите, които сигнализират за опасност, като неприятни: не яжте гнило месо или гнили плодове, стойте далеч от сероводород, хлор, амоняк, не попадайте в екскременти - те могат да съдържат яйца от червеи, дизентерийни амеби и други холерни ... Техниката от нашите предци (които все още са били покрити с люспи, а не вълна), които не са имали такива асоциации, е отстранена естествен подбор. Въпреки че има изключения - например чесънът, който напълно попада под народна поговорка"не мирише на моето" :)

Но веществата, които усещаме в най-малки концентрации, миришат приятно. Ванилинът отдавна се счита за рекордьор: може да се помирише в концентрация 2 × 10–11 g на литър въздух. Но съвсем наскоро се оказа, че един от хиралните изомери на вещество, наречено винен лактон (придава на вината сладникаво-кокосов аромат), се усеща в концентрация две хиляди пъти по-ниска: сто трилионна (10–14) грама в 1 литър на въздуха. А миризмата на неговия огледален изомер (на фигурата вдясно) се усеща само при концентрация с 11 порядъка по-висока - 1 mg/l.

Жените като цяло имат по-изострено обоняние, което се запазва до по-напреднала възраст. Но парадоксално е, че професиите, свързани с разпознаването на миризми, са изключително мъжки. Факт е, че хормоналните промени се променят по време на месечните цикли женско тяло, засягат работата различни органии системи, включително обонятелната система. В резултат на това в началото на цикъла жените често развиват временна хипосмия - намалена чувствителност към миризми. Това не се наблюдава при прием на хормонални контрацептиви, които поддържат постоянно хормонален фонв тялото, но е очевидно, че приемането на хапчета не може да бъде предпоставканаемане.

Без обонянието храната ни би станала почти безвкусна. Човешките вкусови рецептори различават само четири усещания: сладко, солено, кисело и горчиво, а останалото е разнообразие от вкусове различни ястияи напитките осигуряват комбинации от ароматни вещества. При тежка хремаКогато горните носни раковини са „запушени” и въздухът, съдържащ аромати, просто не достига до тях, всичко изглежда безвкусно и неапетитно. Експериментите показват, че ако на човек със защипан нос му се завържат и очите, за да се лиши от визуални асоциации с храните, които яде, той едва ли ще различи ябълка от картоф или червено вино от кафе.

Миризмите могат да променят функционирането на различни системи на тялото. Най-очевидният пример е повишеното производство на слюнка и храносмилателни сокове от хранителни миризми. Острите и неприятни миризми (например амоняк) повишават кръвното налягане и ускоряват сърдечния ритъм, докато приятните, напротив, намаляват кръвното налягане, забавят пулса и предизвикват повишаване на температурата на кожата, което отпуска и успокоява човека.

Доколко са основателни твърденията на ароматерапевтите например: „ароматите на лавандула, лайка, лимон и сандалово дърво отслабват мозъчната дейност по-бързо от всеки депресант, а жасминът, розата, ментата и карамфилът стимулират клетките на сивото вещество по-силно от силното кафе“? Съдейки по факта, че в статии на различни автори могат да се намерят директно противоположни твърдения за ефекта на миризмите върху психофизиологичното състояние на човек, това действие се обяснява не с естеството на самата миризма, а с психологическо отношение към очакваното ефект.

Друг, може би най-мистериозният въпрос в науката за миризмите е тяхната роля в сексуалното поведение на Хомо сапиенс. Ще говорим за това.

Евгения Рябцева,
портал "Вечна младост"

Чувствителността към химикали, разтворени във вода, вече присъства в най-простите едноклетъчни организми. При висшите бозайници системата за разпознаване химични съединениястана значително по-сложен, но необходимостта от водна среда, за да функционира хеморецепторът, остана непроменена.

Човешките хеморецептори се намират в органите на обонянието в носната кухина и на вкуса в устната кухина. Хеморецепторите разпознават химически съединения, разтворени във вода. Рецепторите за обоняние и вкус не разпознават съединения, които са неразтворими във вода.

Обонятелната клетка е нервна клетка - неврон. От неврона тръгват:

1. аксон - дълъг немиелиран процес, чрез който информацията се предава до центровете на мозъка, където се анализира;
2. дендрити - къси процеси, реснички, приемащи хемосигнали.

Аксоните от много обонятелни неврони се образуват в обонятелния нерв, който преминава през основата на черепа в обонятелната луковица и след това в мозъка.

Анатомията на обонятелния орган условно се разделя на три части:

1. обонятелна област - периферия, горни и средни носни раковини;
2. обонятелна луковица - междинна част;
3. сигнален анализатор – мозъчна кора.

Как възниква органът на обонянието?

Обонятелният орган се образува от невралната тръба, обонятелните плакоди, мезенхима - съединителната тъканембрион.

Плакодите са разположени в предната част на главата на ембриона. Нервите на лещата и главата също се образуват от плакодите на предната част.

Първоначално органът на обонянието е представен от обонятелната торбичка, комуникираща с заобикаляща средапрез дупките, които по-късно ще станат ноздрите на носа.

Обонятелната жлеза на Боуман се образува от клетките на торбичката. На 4-ия месец от развитието на ембриона невросензорните неврони се развиват от стволови клетки в обонятелната торбичка. сензорни клеткиотговорни за обонянието.

В основата на носната преграда се образува органът на Якобсон (вомероназален), чиито чувствителни клетки са способни да възприемат феромони.

Характеристики на структурата на обонятелната област

Обонятелната област в носната кухина е:

1. обонятелен епител;
2. лигавичен епител.

Обонятелният епител, съдържащ обонятелни неврони, е покрит със слизеста субстанция. Обгръщащата слуз предпазва чувствителните реснички (реснички) на неврона от изсъхване, действие агресивни факторизаобикаляща среда.

Отвън слузта е водниста, по-близо до ресничките става вискозна, съдържа специални протеини, които задържат влагата и предпазват ресничките от загуба на вода.

Повърхностният мукозен слой, покриващ обонятелния епител, съдържа протеини, участващи в разпознаването на миризмата.

Как човек разпознава миризмите?

Човешкият обонятелен орган непрекъснато работи за разпознаване на миризми. До 10 милиона обонятелни рецептори, разположени в сравнително малка площ от 2-4 cm 2, участват едновременно в процеса.

Всеки дендрит на човешка обонятелна клетка съдържа до 12 реснички за сравнение, кучето има до 150 реснички на всеки дендрит. нервна клетка, а площта на обонятелния епител достига 200 cm 2.

Човешките обонятелни неврони са способни да разпознават до 10 000 вида миризми, използвайки 350 вида рецептори. Висшите бозайници имат дори повече такива рецептори – до 1000. Способността на кучето да разпознава миризми все още не е заменена дори от най-точния и съвършен уред.

Как обонятелният неврон получава и предава сигнали?

Молекула от летливо химично съединение (одорант) навлиза в горния лигавичен слой, който обвива обонятелния епител.

В слузта одорантната молекула среща специална протеинова молекула, която свързва одоранта и го транспортира до ресничките на обонятелния неврон.

Одорантът взаимодейства с рецептора на ресничката, генерирайки електрически импулс. Токът се разпространява от ресничките в тялото на неврона и след това по дълъг процес (аксон) електрическият сигнал се предава към обонятелната крушка.

Миризмата се възприема именно при вдишване, когато заедно с въздушна струя молекулите на ароматизатора навлизат в лигавицата, покриваща обонятелния слой.

След като сигналът бъде предаден, други специализирани протеини унищожават ароматните молекули. Тези процеси се случват много бързо, почти в края на вдъхновението. орган на обоняниетоуспява да приеме, обработи сигнала и унищожи молекулата на миризливото съединение.

При всяко вдишване органът на обонянието получава и оценява нова информация.

Обработка на сигнала в обонятелната луковица

По аксона на първия неврон сигналът преминава по обонятелния нерв до гломерулите на луковиците. Тук са разположени неврони от втори ред. Електрически импулс от аксона на неврон от първи ред се предава към нервните процеси (дендрити) на неврон от втори ред.

Невроните от втори ред включват големи митрални клетки и подобни, но по-малки клетки с кичури. Всеки гломерул съдържа 24 митрални и 70 туфтинг клетки. Всяка луковица съдържа до 2000 гломерули.

В зависимост от вида на активирането и интензитета на входящия сигнал се образува „отливка” от всяка миризма, която отразява целия спектър на съединенията, които я образуват.

Задачата за обработка на информацията в гломерула се усложнява от динамиката на възприятието и по този начин обонятелната луковица е сложна мрежа от неврони, която обработва целия набор от сигнали и предава резултата от обработката на мозъчната кора, където съзнателното възприятие на миризмата възниква.

Емоционалната, двигателна, асоциативна реакция към обонянието възниква на последния етап от обработката в мозъка, когато сигналът се предава от кората на главния мозък към лимбичната система. Трудният начинпредаването на сигнала е по-лесно за проследяване на фигурата, където можете да видите цялата верига - от приемането на сигнала в обонятелния орган до обработката в висши отделимозък.

Класификация на миризмите

Създаването на пълна класификация на всички миризми, възприемани от хората, е трудно поради субективността на оценката. Освен това възникват трудности при избора на критериите, залегнали в класификацията.

Признатите методи за систематизиране на миризми включват класификацията на Zwardemaker.

1. Миризмата на етер пчелен восък, смоли, плодови аромати.
2. Ароматни миризми на камфор, горчиви бадеми, лимон.
3. Балсамов – цветя, ванилин.
4. Амбромус.
5. Миризми на чесън – чесън, ихтиол, бром, хлор.
6. Миризма на изгоряло - тютюнев дим, печено кафе, пиридин.
7. Caprylic - миризма на сирене, гранясала мазнина.
8. Неприятни миризми – дървеници, кокошка бена.
9. Гадене - миризма на труп.

Нарушения на обонянието

Влошаването на обонянието или липсата му (аносмия) придружава някои заболявания. Нарушеното обоняние (хипосмия) често се проявява в ранни стадиивътречерепни заболявания.

За да определят количествено функционалността на обонятелния орган, те прибягват до субективна оценка и също така оценяват степента на увреждане на обонянието, използвайки редица техники.

Одориметрична система на Wojacek

Комплектът на Vojacek или одометричният паспорт съдържа 5 ароматизатора и дестилирана вода като контрола: 0,5% воден разтвор оцетна киселина(1), етилов алкохол (2), алкохолна тинктура от валериана (3), 10% разтвор на амоняк във вода (4), дестилирана вода (5), бензин (6).

Пациентът е помолен да натисне едната ноздра с пръст, да вдиша и да задържи дъха си за 4 секунди. Силата на възприемане на миризми се оценява по следната скала:

Олфактометрите се използват за количествено определяне на обонянието.

С възрастта обонянието на човек се влошава. До напреднала възраст способността за различаване на миризми намалява 10 пъти. Смята се, че жените могат да миришат по-добре от мъжете.

Индивидуалната способност за разграничаване на миризми се определя от наследствеността. Средно, за да започне обонятелната система да работи, са необходими само 8 молекули миризливо вещество.

А за да се оцени миризмата като цяло, е необходимо наличието на около 300 молекули в носната кухина. Човек различава миризмите най-добре веднага след сън, в горещо време.

За хората обонянието вече не е решаващо при намирането на храна или разпознаването на опасността, но ефектът от миризмите на подсъзнателно ниво засяга емоционалната сфера и мирогледа като цяло.

Прочетете как и защо е нарушено обонянието и как може да се възстанови.

Обонянието е едно от петте сетива достъпни за хората. При хората е по-слабо развит, отколкото при повечето животни. Това може да се дължи на факта, че това сетиво не определя способността ни да оцеляваме, да се храним, да намираме партньори и т.н. Обонянието обаче е най-чувствителното от нашите сетива. За стимулиране на обонятелните клетки е достатъчно малко количествовещества.

Човешкото обоняние

Способността ни да обоняваме се осъществява от две в малки площиклетки за откриване на миризми, състоящи се от пет или шест милиона жълтеникави клетки, които са разположени високо в носните проходи.

За сравнение, заекът има 100 милиона обонятелни рецептори, а кучето има 220 милиона. Въпреки това, хората са в състояние да открият определени вещества в разредено състояние, с концентрация по-малка от една част в няколко милиарда части въздух.

деца

Въпреки че способността за идентифициране на миризми е несъвършена в детството, дори новородените са много чувствителни към някои важни миризми: последните изследвания показват, че новородените бебета търсят зърната на майка си по миризмата. В експеримента една гърда на всяка участваща майка е измита веднага след раждането. Новороденото бе поставено в средата между гърдите. От 30 бебета 22 спонтанно са избрали гърдата, която не е била измита и е запазила миризмата на тялото.

Други експерименти също показват, че бебетата реагират на много фини разлики в телесния аромат, но се смята, че бебетата са много чувствителни само към определени миризми, а не към широка гама от тях.

Въпреки това, по отношение на предпочитанията, едно голямо проучване установи, че тригодишните деца харесват и не харесват подобни на възрастните. Експерименти, проведени в началото на 70-те години и повторени през 1994 г., показват, че децата не развиват чувствителност към определени миризми, докато не достигнат пубертета. В тези проучвания 9-годишни деца показват изразена нечувствителност към две миризми на мускус, въпреки че способността им да откриват други миризми е същата като тази на пациентите в пубертета и възрастните.

Обонятелен орган

За да разберем какво е миризма, трябва да говорим за органа, отговорен за това сетиво: носа. Носът е част от нас дихателната система, което ни позволява да вдишваме и издишваме. От друга страна, освен дишането, носът позволява различни аромати да навлизат отвън и благодарение на разположените в ноздрите обонятелни рецептори да възприемат, усещат и различават различни аромати.

Човешкият нос всъщност е основният орган не само на обонянието, но и на вкуса. Рецепторите на езика могат да открият само четири вкуса - сладко, кисело, горчиво и солено - всички останали "вкусове" се откриват от обонятелните рецептори в нашите носни проходи.

Обоняние: процесът на обоняние

Въпреки че процесът на обоняние е по-сложен от всеки опит за обяснение, бихме могли да го обясним със следните стъпки:

• Молекулите под формата на химични съединения, които присъстват във въздуха, достигат до ноздрите и се разтварят във влажната среда на жълтата лигавица.
• Веднъж разтворени, съединенията въздействат химически на обонятелните рецептори, които откриват миризми.
• Активирането на тези рецептори генерира една от 12-те двойки черепни нерви, нервни импулси, които се изпращат директно към обонятелната луковица и оттам към мозъчната кора (където възниква „обонянието“).
• IN обонятелна луковицасензорните рецептори, отговорни за предаването на съобщения от ароматите, изпращат информация до две области:
  1. челен лоб;
  2. лимбична система.
• Фронталния лоб е отговорен за разпознаването на аромата.
• От друга страна, лимбичната система е свързана с паметта и емоциите. Когато получават нервни импулси от аромати, те причиняват мощни емоции, въз основа на предишен опит, тъй като лимбичната система има достъп до ситуационни спомени, хора или места, свързани с възприемани обонятелни усещания.

Въпреки че нашето обоняние е много по-слабо развито от това на животните, то все още остава много чувствително, особено към неприятни миризми. Благодарение на структурата на носа си, ние можем да възприемаме по-добре лошите миризми ниски концентрацииотколкото добрите.

Защо носът е чувствителен към тези миризми? Като цяло, това е така, защото това е адаптивна черта, тъй като лошото възприятие е свързано с две основни емоции, които благоприятстват нашето оцеляване: отвращение и страх. Възприемането на лош аромат почти веднага води до избягването му.

Например, ако при влизане в апартамента си усетите миризма на газ, веднага ще се евакуирате и ще се обадите на полицията или пожарната. Така обонянието активира процеси, които ни помагат да оцелеем.

Отношение към спомените

Както научихме, обонянието има пряк достъп до нашата памет и нашите емоции. Разбира се, има много ситуации, места или хора, с които свързваме определени аромати и по същия начин тези миризми ни карат да запомним стимулите, свързани с тях.

Всички знаем случаи, когато случайно вдишвайки познат парфюм - в магазин или на разходка - внезапно си спомняме за близък до сърцето ни човек или за ситуация, свързана с него.

Защо обонянието е свързано с нашите спомени? Нашата чувствителност към миризми, съчетана със способността ни да свързваме стимули, прави обонянието ни пряка връзка с нашата памет. Ароматът на хляб от пекарната може да ни накара да огладнеем, миризмата на мандарини ни напомня за Нова година, ароматът на кафе ни напомня за закуска или работа и следователно безкрайността на асоциациите между различни миризми и спомени. Това са някакви общи асоциации, но всеки човек си създава свои собствени асоциации.

Ясно е, че има определени миризми, които могат да предизвикат много специфични спомени, които могат да повлияят на това как се чувстваме. Следователно миризмите имат емоционален компонент.

Обонянието също ни позволява да оценим миризмата на нещата и хората. Не всеки обаче мирише като нас или не всеки е приятен за носа ни. По този начин можем да различим телата, които имат миризма, от тези, които нямат.

За да може тялото да произведе миризма, то трябва да освободи изпарителни частици, които навлизат в нашата обонятелна система. Като се има предвид това, колкото повече частици се отделят, толкова по-интензивно ще мирише тялото.

Вариации

Способността ни да обоняваме се увеличава, достигайки плато около осемгодишна възраст и намалява в напреднала възраст. Някои изследователи твърдят, че нашата чувствителност към миризмата започва да намалява много преди да остареем, може би дори след 20-те години. Един експеримент показва, че намалената чувствителност към специфични миризми започва на 15-годишна възраст. Но други учени съобщават, че способността за миризма зависи от състоянието на ума и физическо здравечовек, а някои много здрави 80-годишни хора запазват обонянието си наравно с младите хора. Жените са по-чувствителни от мъжете, което се потвърждава от всички обонятелни тестове, проведени като част от изследването.

Страдащите от мигрена, шизофрения, депресия, анорексия и много ниско тегло често изпитват обонятелен дефицит или дисфункция. Една група изследователи твърди, че някои психични разстройстваса толкова тясно свързани със специфични обонятелни дефицити, че обонятелните тестове трябва да бъдат част от тях диагностични процедури. Доказано е, че добавките с цинк помагат при лечението на някои нарушения на обонянието и вкуса.

Скорошно проучване от Университета на Пенсилвания предполага, че противно на общоприетото схващане, слепите хора не е задължително да имат по-остро обоняние от зрящите. Определящият фактор тук е обучението, което подобрява ефективността на тестовете за обоняние. Изследователи от Университета на Пенсилвания разгледаха тази тема доста подробно - те разработиха тест за идентификация по миризма, който се превърна в стандартен тест, използван в почти всички експерименти.

Значението на "ученето" в развитието на чувствителността към миризми се подкрепя от много други изследвания. Всъщност този фактор понякога може да бъде проблем за изследователите, тъй като субектите в повтарящи се експерименти стават по-умели в откриването на присъстващите миризми.

Нарушения

Можем да открием някои нарушения, които пряко засягат обонянието, особено водещи до загуба на това чувство. Ето няколко примера:

• аносмия: пълна или частична загуба на обоняние (постоянна или временна);
• хипосмия: намалено обоняние;
• хиперосмия: много чувствително обоняние;
• паросмия: неспособността на мозъка да идентифицира правилно естествената миризма. Идентифициране на неутрални или приятни миризми като неприятни;
• фантосмия: това е вид обонятелни халюцинации, благодарение на което хората долавят миризма въпреки липсата й. Те откриват миризми, които не присъстват в момента.

Обонянието ви позволява да увеличите способността си да вкусови усещания, поради което много хора, които губят обонянието си, се оплакват, че губят вкуса си. Въпреки че в повечето случаи те могат да различат вкусове като сладко, солено, горчиво и кисело.

Причини за разстройства

Съществуват различни причиниобонятелни нарушения. Загуба на обоняние може да възникне поради условия, които затрудняват достъпа на въздуха до обонятелните рецептори, разположени в горната част на носа, или поради нараняване или загуба на тези рецептори. Загубата на обоняние не трябва да е постоянна, въпреки че в някои случаи може да е признак за други проблеми в нервната система. Ето някои често срещани причини:

• много често има временна загуба на обоняние поради настинки, полипи, алергичен ринит, инфекции респираторен тракт, инфекции на синусите и др.;
• Поради стареенето може да има умерено влошаване на обонянието;
• пушенето също може да повлияе на обонянието ни;
• нараняване на главата или друга травма, операция на синусите или черепа;
• хормонални промени;
• въздействието на някои химически вещества, като разтворители или инсектициди, могат да повлияят негативно на способността ни да обоняваме;
• някои лекарства променят или минимизират способността ни да възприемаме миризми (антибиотици, антихистамини, амфетамини, нафазолин, естрогени, фенотиазини, продължителна употреба на назални деконгестанти, резерпин и др.);
• лъчева терапия на области като врата или главата;
• нарушения на нервната система като болестта на Алцхаймер или Паркинсон.

Изследователите на чувствителността към миризмата трябва да бъдат много внимателни относно миризмите, които използват в експериментите, защото миризмата не винаги е миризма. Много миризливи вещества активират не само обонятелната система, но и "соматосензорната" система - нервни окончанияв носа ни, който е чувствителен към температура, болка и т.н. Ето защо пациенти, които са напълно загубили обонянието си, все още могат да открият ментол, фенилетилов алкохол и много други вещества. Проучване, което изследва необичайната способност за възприемане на аромати, установи, че много така наречени миризми всъщност засягат болката и чувствителните към температурата нервни окончания, а не обонятелните рецептори. От 47 „миризливи” вещества хората с аносмия могат да открият 45.

„Той изпи тази миризма, удави се в нея, беше наситен с нея до последната вътрешна пора“
Патрик Зюскинд, "Парфюм"

„Живейте живот, в който усещате миризмата на солено морска воданосен от студен бриз и червеноопашат ястреб, гордо реещ се над езерото“, съветва известната американска писателка Анна Куиндлен в книгата си „Бързо ръководство за щастлив живот“ (Кратко ръководство за щастлив живот).

Сюзън Зонтаг, театрален и филмов режисьор, литературен и художествен критик и успешен писател, казва, че някои от любимите й неща са миризмите на прясно окосена трева и изпрани дрехи.

Джон Стайнбек, американски прозаик, автор на много световноизвестни разкази и романи, в книгата си „На изток от рая” (1952) пише: „Може би всичките ви минал животбеше сиво, ти живееше в мрачна, скучна земя, сред мрачни, скучни дървета. Но изведнъж дойде вдъхновение! И сега песента на щуреца пленява ушите ви, земята ви изпраща своите аромати, а вълните на слънцето, пресети през листата, галят очите ви.

Всеки ваш спомен по някакъв начин е свързан с някаква миризма. Американската писателка, поетеса и историк Даян Акерман, станала известна благодарение на книгата „ Природознаниечувства" (A Natural History of the Senses), пише следното за този феномен:

„Обонянието на човек е почти винаги безпогрешно, но няма да можете да опишете на друг човек миризма, която не му е позната...

Виждаме нещо само когато около нас има достатъчно светлина, чуваме само когато звукът е достатъчно силен, вкусваме го, когато храната е в устата ни. Но ние винаги миришем. Всеки дъх е нова палитра от аромати.

Затворете очи и няма да можете да видите нищо, затворете ушите си и светът около вас ще утихне за няколко секунди. Спрете да дишате и ще умрете."

Илюстрация от Wendy MacNaughton за книгата „The Essential Scratch and Sniff Guide to Becoming a Wine Expert“ от Richard Betts

Всеки ден човек прави 23 040 вдишвания и издишвания, консумирайки 438 кубически фута въздух, вдишвайки които винаги усеща различни миризми, излъчвани от дървета, цветя, земя, животни, храна, други хора, промишлени дейности и т.н. Въпреки това, когато се опитвате За да опишем този или онзи аромат, ние винаги прибягваме до някои ефимерни сравнения, като „беше като миризмата на ябълков цвят“ или „според мен мирише малко на амоняк“.

Причината е, че връзката между центъра на речта и съвкупността от структури теленцефалон, свързана с възприемането на миризми, е твърде слаба, което не може да се каже за връзката между обонятелния мозък и хипокампуса (част от лимбичната система, отговорна за дългосрочната памет).

„Когато доближа теменужка до носа си, молекулите на нейния аромат проникват вътре горна зонамоята носна кухина, където обонятелните рецепторни клетки, образуващи обонятелния епител, лежат в дебелината на лигавицата. Всяка рецепторна клетка има около 10-12 тънки израстъци („реснички“), чиято основна функция е да улавят молекулите на ароматизатора. В резултат на такъв контакт в рецепторната клетка той поражда нервен импулс, който се втурва по обонятелната нишка (централните процеси на рецепторните клетки) към мозъка.

За разлика от невроните очна ябълкаИ вътрешно ухо", увреждането на което води до непоправимо влошаване на функционирането на двата органа, увреждането на обонятелния епител не представлява никаква заплаха, тъй като рецепторните клетки се обновяват напълно на всеки 2-4 седмици."

Миризмата е един от най-мощните емоционални тригери. Например, достатъчно е човек просто да подуши аромата на любимата си, за да започне да изпитва приятно вълнение.

„Миризмата може да събуди най-мощните спомени, образи и привидно отдавна забравени усещания. Когато подарите на човек парфюм, вие му давате течна памет. Киплинг беше абсолютно прав: „Духовете карат сърдечните струни да изтръпват повече от звуци и гледки.“

В своята книга „Естествената история на сетивата” Диана Акерман класифицира основните естествени миризми и обяснява защо синтетичните парфюмни композиции са по-популярни от естествените:

„Всички миризми попадат в няколко основни категории: ментови (менти), флорални (рози), ефирни (круши), мускусни (мускус), смолисти (камфор), отблъскващи (развалени яйца) и остри (оцет). Въпреки това, тъй като повечето парфюми днес са създадени синтетично, на практика няма нужда от естествени вещества.

Както знаете, първият изкуствен парфюм, създаден на алдехидна основа, беше емблематичният Chanel No. 5. Когато журналист попита Мерилин Монро през 1954 г. какво носи в леглото, актрисата флиртуващо отговори: „Няколко капки Chanel No. 5".

Връхната нотка на популярния дамски аромат е алдехид (синтетичен флорален аромат) - първо го усещате. След това носът ви улавя средните нотки (жасмин, роза, иланг-иланг и момина сълза) и накрая основата, често наричана „суха“ (ветивер, ванилия, дъбов мъх, сандалово дърво, кехлибар, мускус и пачули) .”

Не всички предмети около нас имат собствена миризма, тъй като едно от основните условия за нейното възникване е летливостта на веществото (свойството на молекулите да се откъсват от повърхността на течността и твърди вещества). По този начин, когато навлизат в открития космос, астронавтите губят способността да усещат вкус и мирис, тъй като в условията на безтегловност процесът на изпарение протича няколко пъти по-бавно.

Не е тайна, че човек различава само 4 основни вкуса – солено, кисело, горчиво и сладко. Тоест мнозинството вкусови качествахраната не се определя от нищо повече от нейната миризма. Съдете сами: най-често желанието да опитате „нещо вкусно“ е причинено от някои приятен аромат. :)

Някои химици стигнаха толкова далеч в развитието на тази теория, че започнаха да твърдят, че виното е абсолютно безвкусна течност, наситена с различни аромати. Според тази хипотеза човек, страдащ от хрема, не може да различи виното от обикновената вода. :)

Днес има голяма сумаизследване, което обяснява как работи човешката обонятелна система. Но въпреки факта, че броят на неразкритите тайни все още остава голям, можем да бъдем абсолютно сигурни в едно - в живота на всеки от нас миризмите играят далеч не второстепенна роля. :)

Обонянието е процесът на възприемане на миризмите на веществата. Елементите, които възприемат миризми на вещества, се намират в лигавицата на горната и частично средната носна раковина. Тези елементи са представени от обонятелни клетки и рецептори.

Структурата на човешките обонятелни органи

Рецепторните клетки имат къси (15-20 µm) периферни процеси и дълги централни. Телата на тези клетки са разположени в дебелината на лигавицата, чиято повърхност е 240-500 mm 2. Обонятелните рецептори съставляват химическия сетивен орган. При хората са около 40 милиона, а при кучетата например в пъти повече (около 225 милиона). Това обяснява високата способност на кучетата да разпознават миризми.

Периферните процеси на обонятелните клетки завършват с клубовидни удебеления. Тези удебеления на върха им съдържат 10-12 заострени косми, състоящи се от 9 двойки нишки. Обонятелните косми са вид антени, които активно взаимодействат с молекули на миризливи вещества.

Смята се, че молекулите на миризливите вещества се отлагат върху повърхността на носната лигавица и се разтварят в секрета на жлезите, които също се намират в носната лигавица. Така разтворените вещества дразнят обонятелните власинки и клубовидни удебеления. Оттук импулсите се придвижват по обонятелните нерви до обонятелните центрове на мозъка, разположени в диенцефалони кора. Там се формира усещането за миризма на вдишвани вещества.

Системата от обонятелни рецептори, обонятелни нерви и обонятелни центрове съставлява обонятелния анализатор. Този анализатор е по-малко важен за човешкия живот от зрението и слуха. Загубата на обоняние се проявява в невъзможността да се помиришат вещества във въздуха (а те могат да бъдат важни за здравето) или да се разпознае развалена храна. За работниците в парфюмерията, хранително-вкусовата промишленост и хранителната промишленост загубата на обоняние може да доведе до промяна на професията.