Il cervello umano accetta costantemente eelabora i segnali provenienti dal mondo esterno utilizzando appositi sistemi detti analizzatori. La loro struttura e le caratteristiche del lavoro sono state studiate in dettaglio dal brillante scienziato russo I.P. Pavlov. Si è scoperto che tutti i sistemi sensoriali includono tre strutture: periferica, conduttiva e corticale.
Ad esempio, in un analizzatore che rileva gli odori,la prima parte è rappresentata dai recettori olfattivi, seguono i nervi e, infine, l'ultima parte comprende un sito nella corteccia cerebrale. Le cellule nervose che per prime percepiscono gli stimoli (vari odori) si trovano nella mucosa della cavità nasale e i recettori che distinguono il gusto si trovano sulla superficie della mucosa della bocca e della lingua. Inoltre, ne sentiamo il sapore amaro, dolce, salato e aspro nelle loro varie parti.
Nel nostro articolo scopriremo quali sono i recettori gustativi e olfattivi, oltre a determinare il meccanismo fisiologico del verificarsi delle sensazioni corrispondenti nel corpo umano.
Questo termine usato nella fisiologia del superiorel'attività nervosa, a partire dagli studi di P. Ehrlich e P. Anokhin, ha diversi significati. Il più informativo è il seguente: un recettore è un elemento del sistema nervoso o endocrino in grado di attaccare e legare sostanze biologiche-mediatori di natura chimica o neurogena. Secondo la teoria delle terminazioni nervose, questa formazione coincide spazialmente con una molecola di una sostanza odorosa o aromatizzante, come una chiave e un lucchetto. Questo è un segnale per l'emergere di un processo di eccitazione nei recettori olfattivi situati nella parte periferica dell'analizzatore. Viene trasmesso ulteriormente alle parti successive del sistema di percezione olfattiva, in cui avviene l'analisi delle informazioni ricevute.
Il neurocita non ha solo un corpo, ma anche due tipiprocessi. L'assone è un'estremità molto lunga, che serve a trasmettere impulsi nervosi che sono già sorti in rami corti (dendriti). Il loro complesso con cellule di supporto di origine epiteliale e sostanza intercellulare, la glia, avrà la forma di una formazione di recettori. Il principio di funzionamento dei loro vari tipi, ad esempio le terminazioni nervose che percepiscono le sostanze chimiche, che includono i recettori olfattivi, è in definitiva ridotto alla trasmissione dell'eccitazione alla regione corticale del cervello. Consideriamolo ulteriormente.
Può essere rappresentato come segue:in primo luogo, c'è una percezione degli stimoli e un cambiamento sotto la loro influenza della polarizzazione della loro membrana. È anche possibile modificare la configurazione spaziale delle proteine di segnalazione situate sulla superficie dei dendriti. Tutto ciò provoca la generazione di potenziali d'azione e, di conseguenza, la comparsa di impulsi nervosi nel neurone. Come si è scoperto, i recettori olfattivi sono in grado di catturare una scarsa quantità di molecole di varie sostanze gassose, cioè hanno una bassa soglia di sensibilità. In che modo la percezione di questi composti influisce sullo stato del nostro corpo?
Nell'opera di v.La "Sinfonia fragrante della vita" di Pikul, il povero profumiere ha cercato senza successo la mano e il cuore del personaggio principale. Per infastidire il suo rivale (cantante famoso), ha escogitato quanto segue. Il giovane portò al concerto un grande cesto di violette profumate e lo posò sul coperchio del pianoforte. L'artista non è riuscito a colpire una sola nota alta e la sua prima è fallita. Il profumiere, si scopre, sapeva per certo che i recettori olfattivi umani, catturando l'odore delle viole, influenzano le corde vocali, interrompendo il loro lavoro.
In effetti, l'analizzatore olfattivo è uno deii tipi più sensibili e poco studiati di sistemi sensoriali. La sua attività è strettamente correlata alla percezione del gusto e influenza fortemente lo stato emotivo e fisico del corpo umano. Su questa proprietà dell'olfatto sorse un ramo della medicina come l'aromaterapia. I profumi di lavanda e rosmarino, percepiti dai recettori olfattivi, sono noti per calmare il sistema nervoso e alleviare lo stress. Il profumo del limone favorisce la concentrazione, mentre l'eucalipto e il gelsomino migliorano le prestazioni.
L'analizzatore olfattivo si trasformairritazione causata da particelle chimiche nel senso dell'olfatto. Aiuta una persona a intrappolare nell'aria composti tossici e pericolosi o a identificare gli alimenti non adatti al cibo. È vitale ed è una proprietà adattativa protettiva del corpo. Pertanto, il recettore olfattivo percepisce l'odore acre e irritante delle mucose delle vie respiratorie e dei polmoni di ammoniaca in una dose di sole 70 molecole in 1 ml di acqua. Come chemocettore, trasmette l'eccitazione al nervo olfattivo. Da lì, gli impulsi nervosi entrano nelle profondità del lobo temporale della corteccia cerebrale, dove è localizzata la zona olfattiva. Notiamo inoltre che i villi dei recettori che percepiscono gli odori sono in grado di rispondere a concentrazioni minime di sostanze chimiche: da 2 a 8 molecole in 1 ml di aria.
Nella mucosa dei passaggi nasali superiori e parzialmente medi, su un'area da 2,6 a 5 cm2, i neurociti si trovano, in gruppi di 8-10cellule. Sono associati a elementi cellulari di supporto e hanno peli contenenti fibrille all'interno. Le cellule olfattive contengono un gran numero di molecole di RNA nel citoplasma. Ciò è dovuto all'elevato metabolismo e alle reazioni attive della biosintesi proteica. I processi dendritici sono a diretto contatto con le molecole delle sostanze gassose odorose. Questi sono recettori olfattivi. I composti chimici svolgono il ruolo di irritanti, sotto l'influenza dei quali le membrane delle cellule nervose vengono depolarizzate. Questo processo può essere rallentato da reazioni infiammatorie derivanti da malattie respiratorie o allergiche delle prime vie respiratorie. Il rivestimento epiteliale del naso si gonfia, secernendo muco in eccesso. Questo porta ad una diminuzione della sensibilità delle terminazioni nervose e ad un deterioramento nella distinzione degli odori, fino ad una completa perdita delle sensazioni olfattive e gustative.
I recettori olfattivi si trovano nella mucosail guscio delle prime vie respiratorie, pertanto, il verificarsi di determinate sensazioni olfattive è influenzato principalmente dalla concentrazione di una sostanza odorosa nell'aria inalata. Quindi, l'olio denso spremuto dai petali di rosa ha un odore sgradevole e difficile da rilevare. L'aroma delicato delle rose appare solo quando il concentrato di olio è fortemente diluito.
Gli esperti identificano sei sensazioni di base.Questi includono odori: resinoso, floreale, speziato, putrido, fruttato, bruciato. In base alle caratteristiche fisiologiche della percezione si individuano odori puri, irritanti e misti. La sensibilità delle terminazioni nervose a loro diminuisce se una persona è un fumatore o abusa di alcol.
Non esiste una visione unica dell'essenza tra gli scienziatiil meccanismo di percezione degli odori. La più riconosciuta può essere considerata la teoria stereochimica, secondo la quale il ruolo principale nella determinazione dello stimolo chimico spetta alle terminazioni nervose dei neuroni. I recettori olfattivi sono antenne peculiari che captano le molecole degli odori e modificano la struttura delle proprie proteine di membrana in accordo con la configurazione spaziale delle particelle dei composti chimici. Come risultato di questo processo, la membrana del neurone è polarizzata e sorge un impulso nervoso, cioè l'aspetto di un odore ha una duplice natura: chimica e neurogena.
Si noti inoltre che nello spiegare il verificarsi digli scienziati dell'odore usano il concetto di pigmento olfattivo. Questa sostanza ha lo stesso principio di azione della rodopsina e della iodopsina - composti che compongono i recettori ottici della retina: bastoncelli e coni. Le molecole attive del pigmento olfattivo contengono elettroni in uno stato eccitato, poiché le sostanze odorose provocano anche il trasferimento di particelle cariche a livelli energetici più elevati. Tornando su orbite stazionarie, gli elettroni emettono un quanto di energia, che assicura il verificarsi dell'eccitazione nelle terminazioni nervose del neurone olfattivo.
Alcune professioni (ad esempio, un profumiere odegustatore) richiedono una maggiore sensibilità dell'olfatto e del gusto. La forte sensibilità dei recettori dell'analizzatore olfattivo agli odori è spesso una proprietà innata del corpo umano, ma può svilupparsi dopo un allenamento prolungato. C'è un test che viene eseguito con un dispositivo: un olfattometro. Definisce la soglia di percezione: la quantità minima di una sostanza che può indurre una corrispondente sensazione olfattiva.
Viene utilizzato nella diagnosi di anosmia, percalcolo delle concentrazioni massime ammissibili di sostanze volatili tossiche nelle emissioni industriali. È necessario utilizzare l'olfattometria nel lavoro dei laboratori sanitari ed epidemiologici per stabilire le cause dell'avvelenamento di massa nelle imprese, nei luoghi di ristorazione pubblica, nelle scuole.
