Ihmisen aivot vastaanottavat ja käsittelevät jatkuvasti ulkomaailmasta tulevia signaaleja erityisten analysaattoreiden avulla. Niiden rakennetta ja työn ominaisuuksia tutki yksityiskohtaisesti loistava venäläinen tiedemies I. P. Pavlov. Kävi ilmi, että kaikkien aistijärjestelmien koostumus sisältää kolme rakennetta: perifeerinen osa, johtuminen ja kortikaalinen.
Esimerkiksi analysaattorissa, joka havaitsee hajuja, ensimmäistä osaa edustavat hajureseptorit, sitten hermot seuraavat ja lopuksi viimeinen osa sisältää alueen aivokuoressa. Ensimmäisenä ärsykkeitä (erilaisia hajuja) havaitsevat hermosolut sijaitsevat nenäontelon limakalvolla ja maun erottavat reseptorit ovat suun ja kielen limakalvon pinnalla. Lisäksi tunnemme katkeraa, makeaa, suolaista ja hapan makua niiden eri osissa.
Artikkelissamme selvitämme, mitä maku- ja hajureseptorit ovat, ja määritämme myös fysiologisen mekanisminvastaavien tuntemusten esiintyminen ihmiskehossa.
Mikä on reseptori?
Tällä termillä, jota käytetään korkeamman hermoston fysiologiassa P. Erlichin ja P. Anokhinin tutkimuksista alkaen, on useita merkityksiä. Informatiivisin on seuraava: reseptori on hermoston tai endokriinisen järjestelmän elementti, joka pystyy kiinnittämään ja sitomaan kemiallisia tai neurogeenisia biologisia aineita-välittäjiä. Hermopääteteorian mukaan tämä muodostus osuu avaruudellisesti haju- tai makuaineen molekyylin, kuten avaimen ja lukon, kanssa. Tämä on signaali viritysprosessin syntymisestä analysaattorin reunaosassa sijaitsevissa hajureseptoreissa. Se välittyy edelleen seuraaviin hajuhavaintojärjestelmän osiin, joissa vastaanotetun tiedon analysointi tapahtuu.
Hermosolun rakenne
Neurosyytillä ei ole vain keho, vaan myös kahdenlaisia prosesseja. Aksoni on erittäin pitkä pääte, joka välittää hermoimpulsseja, jotka ovat jo syntyneet lyhyissä oksissa (dendriiteissä). Niiden kompleksi epiteelialkuperää olevien tukisolujen ja solujen välisen aineen, glian kanssa, näyttää reseptorimuodostelm alta. Niiden eri tyyppisten, esimerkiksi kemikaaleja havaitsevien hermopäätteiden, joihin kuuluu hajureseptoreita, toimintaperiaate perustuu viime kädessä virityksen siirtämiseen aivojen kortikaaliselle alueelle. Harkitse sitä tarkemmin.
Reseptoriaktiivisuusmekanismi
Se voidaan esittää seuraavassa muodossa: ensinnäkin on havaittavissa ärsykkeitä ja niiden vaikutuksen alainen muutos sen kalvon polarisaatiossa. Myös dendriittien pinnalla sijaitsevien signaaliproteiinien spatiaalisen konfiguraation modifiointi on mahdollista. Kaikki tämä aiheuttaa toimintapotentiaalien muodostumisen ja sen seurauksena hermoimpulssien ilmaantumisen neuronissa. Kuten kävi ilmi, hajureseptorit pystyvät vangitsemaan pienen määrän erilaisten kaasumaisten aineiden molekyylejä, eli niillä on alhainen herkkyyskynnys. Miten näiden yhdisteiden käsitys vaikuttaa kehomme tilaan?
Hajujen maailma
V. Pikulin teoksessa "Elämän tuoksuva sinfonia" köyhä hajustevalmistaja etsi päähenkilön kättä ja sydäntä tuloksetta. Ärsyttääkseen kilpailijaansa (kuuluisaa laulajaa) hän keksi seuraavan. Nuori mies toi konserttiin suuren korin tuoksuvia orvokkeja ja asetti sen pianon päälle. Taiteilija ei onnistunut lyömään yhtäkään korkeaa nuottia, ja hänen ensi-iltansa epäonnistui. Hajuvesivalmistaja ilmeisesti tiesi varmasti, että ihmisen hajureseptorit, jotka tarttuvat orvokkien tuoksuun, vaikuttavat äänihuuliin ja häiritsevät heidän toimintaansa.
Hajuanalysaattori on todellakin yksi herkimmistä ja alitutkituimmista aistijärjestelmien tyypeistä. Sen toiminta liittyy läheisesti makuaistiin ja vaikuttaa voimakkaasti ihmiskehon emotionaaliseen ja fyysiseen tilaan. Tästä hajuominaisuudesta syntyi sellainen lääketieteen haara kuin aromaterapia. Tiedetään, että tuoksuu laventeli ja rosmariini, jokahavaita hajureseptoreita, rauhoittaa hermostoa ja lievittää stressiä. Sitruunan tuoksu auttaa keskittymään, kun taas eukalyptus ja jasmiini lisäävät tehokkuutta.
Kemoreseptorisensoriset järjestelmät
Hajuanalysaattori muuttaa kemiallisten hiukkasten aiheuttaman ärsytyksen hajuaistimuksiksi. Se auttaa ihmistä vangitsemaan myrkyllisiä, vaarallisia yhdisteitä ilmassa tai tunnistamaan kelpaamattomia ruokia. Tämä on elintärkeää ja on organismin suojaava mukautuva ominaisuus. Joten hajureseptori havaitsee hengitysteiden ja keuhkojen syövyttävät, ärsyttävät limakalvot, ammoniakin hajun annoksena, joka on vain 70 molekyyliä 1 ml:ssa vettä. Koska se on kemoreseptori, se välittää virityksen hajuhermoon. Sieltä hermoimpulssit tulevat aivokuoren ohimolohkon syvyyteen, jossa hajualue sijaitsee. Huomaa myös, että hajureseptorien villit pystyvät reagoimaan pieniin kemikaalipitoisuuksiin: 2-8 molekyyliä 1 ml:ssa ilmaa.
Nenä hajuelimenä
Ylempien ja osittain keskimmäisten nenäkanavien limakalvossa, 2,6-5 cm:n alueella2, on neurosyyttejä 8-10 ryhmissä soluja. Ne liittyvät tukeviin soluelementteihin, ja niiden sisällä on hiuksia, jotka sisältävät fibrillejä. Hajusolut sisältävät suuren määrän RNA-molekyylejä sytoplasmassa. Tämä johtuu korkeasta aineenvaihdunnasta ja aktiivisesti tapahtuvista proteiinien biosynteesin reaktioista. Prosessit-dendriititsuoraan kosketukseen hajuisten kaasumaisten aineiden molekyylien kanssa. Nämä ovat hajureseptoreita. Kemiallisilla yhdisteillä on ärsykkeiden rooli, joiden vaikutuksesta hermosolujen kalvot depolarisoituvat. Tämä prosessi voi hidastua hengitysteiden tai ylempien hengitysteiden allergisten sairauksien aiheuttamien tulehdusreaktioiden vuoksi. Nenän epiteelin limakalvo turpoaa ja erittää ylimääräistä limaa. Tämä johtaa hermopäätteiden herkkyyden heikkenemiseen ja hajujen erottelun heikkenemiseen, jopa haju- ja makuaistin täydelliseen menettämiseen.
Mikä määrittää reseptorien herkkyyden?
Hajureseptorit sijaitsevat ylempien hengitysteiden limakalvolla, joten tiettyjen hajuaistimien esiintymiseen vaikuttaa ensisijaisesti sisäänhengitetyn ilman hajuaineen pitoisuus. Joten ruusun terälehdistä puristetulla paksulla öljyllä on epämiellyttävä, vaikeasti havaittava haju. Ruusujen herkkä aromi ilmaantuu vasta, kun öljytiiviste on voimakkaasti laimennettu.
Spesialistit tunnistavat kuusi perusaistiota. Näitä ovat hajut: hartsimainen, kukkainen, mausteinen, mädäntynyt, hedelmäinen, palanut. Havainnon fysiologisten ominaisuuksien mukaan havaitaan puhtaita, ärsyttäviä ja sekalaisia hajuja. Hermopäätteiden herkkyys niille laskee, jos henkilö polttaa tai käyttää väärin alkoholia.
Tieteelliset teoriat hajun alkuperästä
Tieteilijöillä ei ole yhtä näkemystä mekanismin olemuksestahajun havaitseminen. Tunnetuimpana voidaan pitää stereokemiallista teoriaa, jonka mukaan päärooli kemiallisen ärsykkeen määrittämisessä on hermosolujen hermopäätteillä. Hajureseptorit ovat eräänlaisia antenneja, jotka vangitsevat hajumolekyylejä ja muuttavat omien kalvoproteiiniensa rakennetta kemiallisten yhdisteiden hiukkasten tilakonfiguraation mukaan. Tämän prosessin seurauksena hermosolujen kalvo polarisoituu ja syntyy hermoimpulssi, eli hajujen esiintymisellä on kaksinainen luonne: kemiallinen ja neurogeeninen.
Huomioimme myös, että tutkijat käyttävät hajupigmentin käsitettä selittämään hajun ulkonäköä. Tällä aineella on sama toimintaperiaate kuin rodopsiinilla ja jodopsiinilla - yhdisteillä, jotka ovat osa verkkokalvon visuaalisia reseptoreja: sauvat ja kartiot. Hajupigmentin aktiiviset molekyylit sisältävät elektroneja virittyneessä tilassa, koska myös hajuaineet aiheuttavat varautuneiden hiukkasten siirtymistä korkeammalle energiatasolle. Palattuaan paikallaan pysyville kiertoradoille elektronit lähettävät energiakvantin, joka varmistaa virityksen esiintymisen hajuhermosolun hermopäätteessä.
Hajutarkkuuden määritysmenetelmät
Jotkin ammatit (esimerkiksi hajustevalmistaja tai maistaja) edellyttävät haju- ja makuaistien lisääntynyttä herkkyyttä. Hajuanalysaattorin reseptorien voimakas herkkyys hajuille on usein ihmiskehon luontainen ominaisuus, mutta se voi kehittyä myös pitkäaikaisenharjoitukset. On testi, joka suoritetaan laitteella - hajumittarilla. Se määrittelee havaintokynnyksen: aineen vähimmäismäärän, joka voi aiheuttaa vastaavan hajuaistin.
Käytetään anosmian diagnosoinnissa, lasketaan myrkyllisten haihtuvien aineiden suurimmat sallitut pitoisuudet teollisuuspäästöissä. Terveys- ja epidemiologisten laboratorioiden työssä hajuaistiometriaa on käytettävä massamyrkytysten syiden selvittämiseksi yrityksissä, julkisissa ruokailupaikoissa ja kouluissa.
