медицинский портал

Разделы медицины

  • Информация
    • Акушерство и гинекология
    • Детская хирургия
    • Гастроэнтерология
    • Колопроктология
    • Нейрохирургия
    • Онкология
    • Отоларингология
    • Пластическая хирургия
    • Сосудистая хирургия
    • Травматология и ортопедия
    • Урология
    • Флебология
    • Хирургия
    • Эндокринология
    • Препараты
    • Пациентам

Механизм обоняния

В чем заключается механизм обоняния (восприятия запахов)?

При спокойном носовом дыхании лишь 5-10% вдыхаемого воздуха достигает обонятельной области, расположенной в самых верхних отделах полости носа. В том случае, если человек делает глубокий вдох или «принюхивается», порция воздуха, попадающего в обонятельную щель, увеличивается примерно до 20%. У человека насчитывается около 6 млн обонятельных клеток, и это значительно меньше, чем число таких клеток у животных. Так, кролик имеет около 100 млн, а собака-овчарка – свыше 200 млн обонятельных клеток. Мембрана обонятельных жгутиков и микровилл является местом взаимодействия клетки с молекулами пахучих веществ.

Физиология обоняния

Пахучие вещества, содержащиеся во вдыхаемом воздухе, вызывают раздражение окончаний обонятельного нерва, располагающихся в области обонятельной щели. Одорантами могут быть практически все органические и большинство неорганических соединений. Человек не воспринимает запах нормальных компонентов воздуха (азот, кислород, углекислый газ, водяные пары), нелетучих или практически нелетучих веществ, а также молекулы органических соединений с молекулярным весом более 300. Интенсивность ощущения запаха увеличивается по мере возрастания молекулярного веса. Для индукции обонятельного ощущения и запуска механизме обоняния обычно требуется меньшее количество крупных молекул пахучих веществ, чем мелких.

Основное физическое свойство одорантов, обеспечивающее степень их проникновения в полость носа, – это летучесть. Для того чтобы пахучее вещество могло запустить механизм обоняния и воздействовать на обонятельные клетки, оно должно растворяться в жидкости, покрывающей обонятельный эпителий, и в липидах, входящих в состав окончаний обонятельных клеток. При этом одоранты должны обладать еще и способностью уменьшать поверхностное натяжение пограничного слоя вода-липиды и воздух-вода.

Молекулы одорантов могут взаимодействовать с рецепторами, расположенными на ресничках обонятельных клеток, только соединившись с обонятельными связывающими белками, находящимися в носовой слизи. Таким образом, процесс восприятия запахов в слизистой оболочке носа в чем-то напоминает и механизм реакции антиген-антитело, и механизм восприятия света, которые также протекают при посредстве рецепторных белковых молекул. Общее количество одорант-связывающих белков и число их химических разновидностей у различных животных варьирует. Так, у крысы эти белки составляют 2% от всех белков носовой слизи. Соединение молекулы одоранта с белком вызывает аллостерические изменения в рецепторе, которые приводят к активации фермента аденилатциклазы. Результатом этих событий является каскадная реакция, вызывающая изменения проницаемости ионных каналов и приводящая в итоге к деполяризации цитоплазматической мембраны клетки.

Современная теория обоняния предполагает, что большинство обонятельных нейронов поливалентны и не имеют узкой специализации к восприятию конкретного запаха. Клетки со специфической чувствительностью к одному веществу у животных составляют меньшинство и используются для рецепции ограниченного числа так называемых первичных запахов органических веществ, в частности феромонов.

Большинство же обонятельных нейронов способны реагировать на различные пахучие вещества, причем нейроны отличаются друг от друга тем, что взаимодействуют только конкретным запрограммированным для данной клетки набором одорантов. Таким образом, в механизме обоняния попадание молекул пахучего вещества в обонятельную область приводит к мозаичному возбуждению (деполяризации) определенной, характерной именно для данного запаха группы нейронов. Именно сигналы от специфических комбинаций деполяризующихся обонятельных клеток являются теми кодами, на основании анализа которых в корковых обонятельных зонах головного мозга возникают ощущения специфических запахов.

Существенное значение в механизме обоняния имеет «очищение» поверхности обонятельного эпителия от уже «отработанных» молекул одорантов. С помощью него обонятельный импульс не воспринимается дважды, и нейрон довольно быстро приходит в исходное, реполяризованное состояние, получая возможность реагировать на следующий обонятельный стимул. Основное значение в процессах обонятельного «клиренса» играют ферменты, в частности монооксигеназы из семейства цитохромов Р-450. У животных их содержание в тканях обонятельной области в 6 раз выше, чем в респираторном эпителии. Данные ферменты, вероятно, ответственны не только за очистку рецепторной поверхности от молекул «отработанных» одорантов, но и за разрушение попавших сюда молекул ксенобиотиков, которые потенциально токсичны для обонятельного эпителия.

Механизм обоняния может нарушаться при целом ряде заболеваний, связанных как с нарушением доставки пахучих веществ к обонятельным клеткам, так и с различными патологическими процессами в чувствительных окончаниях и проводящих путях обонятельного анализатора. Снижение обоняния является характерным симптомом ринита и риносинусита, причем процент развития гипосмии у лиц с данными заболеваниями может составлять от 40% до 70%. Почему-то данный симптом обычно ставят на последнее место в перечне имеющихся у пациента расстройств. Приступам чихания и выделениям из носа придается большее значение, на их купирование направлено действие большинства общеизвестных препаратов, применяющихся в лечении ринита.

Нарушение нормального восприятия запахов и нарушения механизма обоняния приводит к снижению качества жизни человека. Известно, что приятные запахи способны повышать температуру кожи, снижать артериальное и внутричерепное давление и частоту сердечных сокращений, а неприятные оказывают противоположное действие. На этом аспекте механизме обоняния, в частности, основан принцип ароматерапии, использующий ряд обонятельных раздражителей для лечения функциональных нарушений центральной нервной деятельности, вегетативных расстройств. На важную роль, которую играет восприятие и распознавание запахов в центральной нервной деятельности человека, указывает и присутствие нарушений обоняния в симптомокомплексах болезни Альцгеймера, паркинсонизма, корсаковского психоза и прогрессирующей хореи Хантингтона.

Физиология вомеро-назального органа и его роли в механизме обоняния интенсивно исследовалась в последнее время, однако окончательного ответа на вопрос, является ли этот орган рудиментом у человека или он может выполнять определенную функцию, полученные данные пока не дали. Известно, что стимуляция органа Якобсона у многих животных приводит к увеличению продукции лютеинизирующего гормона, который определяет половое поведение особи. Исследования механизме обоняния двух последних десятилетий показали, что тело человека также может продуцировать вещества, способные служить химическими сигналами для особей противоположного пола, в частности феромоны, изменяющие продолжительность и время наступления менструального цикла. Неизвестно, имеет ли полость носа человека полноценный дополнительный обонятельный орган для восприятия этих сигналов и связан ли этот орган центральной нервной системой. Пока мы не знаем точно, играют ли феромоны и орган Якобсона какую-то роль в половой жизни человека, мы должны учитывать возможный негативный эффект, который могут оказывать заболевания полости носа и некоторые агрессивные методы их лечения на сексуальную жизнь и репродуктивную функцию наших пациентов.

 

Видео:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Купить другую книгу из каталога

Медицинский сайт Surgeryzone

© 2010  
11 Информация не является указанием для лечения. По всем вопросам обязательна консультация врача.
Создание сайта: веб-студия "Квітка на камені"