Il cervello umano riceve ed elabora costantemente segnali provenienti dal mondo esterno con l'aiuto di speciali sistemi chiamati 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 la composizione di tutti i sistemi sensoriali comprende tre strutture: la sezione periferica, la conduzione e la corticale.
Ad esempio, nell'analizzatore che percepisce gli odori, la prima parte è rappresentata dai recettori olfattivi, poi seguono i nervi e infine l'ultima parte comprende una regione della 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, sentiamo il sapore amaro, dolce, salato e acido nelle loro varie parti.
Nel nostro articolo scopriremo cosa sono i recettori gustativi e olfattivi e ne determineremo anche il meccanismo fisiologicooccorrenza delle sensazioni corrispondenti nel corpo umano.
Cos'è un recettore?
Questo termine, utilizzato nella fisiologia dell'attività nervosa superiore, a partire dagli studi di P. Erlich 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 legare e legare sostanze biologiche-mediatori di natura chimica o neurogena. Secondo la teoria delle terminazioni nervose, questa formazione coincide spazialmente con la molecola di una sostanza odorosa o gustativa, come una chiave e una serratura. Questo è un segnale per l'emergere di un processo di eccitazione nei recettori olfattivi situati nella sezione periferica dell'analizzatore. Viene trasmesso ulteriormente alle parti successive del sistema percettivo olfattivo, in cui avviene l'analisi delle informazioni ricevute.
Struttura di una cellula nervosa
Neurocyte non ha solo un corpo, ma anche due tipi di processi. Un assone è una estremità molto lunga che serve a trasmettere gli 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, sembrerà 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, si riduce in definitiva al trasferimento dell'eccitazione alla regione corticale del cervello. Consideralo ulteriormente.
Meccanismo di attività dei recettori
Può essere presentato nella forma seguente: primo, c'è una percezione degli stimoli e un cambiamento sotto la loro azione della polarizzazione della sua membrana. È anche possibile modificare la configurazione spaziale delle proteine segnale 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 piccola quantità di molecole di varie sostanze gassose, ovvero hanno una bassa soglia di sensibilità. In che modo la percezione di questi composti influisce sullo stato del nostro corpo?
Il mondo degli odori
Nell'opera di V. Pikul "The Fragrant Symphony of Life", il povero profumiere ha cercato senza successo la mano e il cuore del personaggio principale. Per infastidire il suo rivale (un cantante famoso), ha escogitato quanto segue. Il giovane portò al concerto un grande cesto di violette profumate e lo posò sopra il pianoforte. L'artista non è riuscito a raggiungere una sola nota alta e la sua prima è fallita. Il profumiere, a quanto pare, sapeva per certo che i recettori olfattivi umani, captando l'odore delle violette, agiscono sulle corde vocali, interrompendone il lavoro.
In effetti, l'analizzatore olfattivo è uno dei tipi di sistemi sensoriali più sensibili e poco studiati. La sua attività è strettamente correlata alla percezione del gusto e influisce fortemente sullo stato emotivo e fisico del corpo umano. Su questa proprietà dell'olfatto sorse un ramo della medicina come l'aromaterapia. È noto che gli odori di lavanda e rosmarino, chepercepire i recettori olfattivi, calmare il sistema nervoso e alleviare lo stress. L'aroma del limone aiuta a concentrarsi, mentre l'eucalipto e il gelsomino aumentano l'efficienza.
Sistemi sensoriali dei chemocettori
L'analizzatore olfattivo trasforma le irritazioni causate da particelle chimiche in sensazioni di odore. Aiuta una persona a intrappolare composti tossici e pericolosi nell'aria o identificare cibi non idonei. Questo è vitale ed è una proprietà adattativa protettiva dell'organismo. Quindi, il recettore olfattivo percepisce le mucose caustiche e irritanti delle vie respiratorie e dei polmoni, l'odore dell'ammoniaca in una dose di sole 70 molecole per 1 ml di acqua. Essendo un chemocettore, trasmette l'eccitazione al nervo olfattivo. Da lì, gli impulsi nervosi entrano nella profondità del lobo temporale della corteccia cerebrale, dove è localizzata la zona olfattiva. Si noti inoltre che i villi dei recettori degli odori sono in grado di rispondere a concentrazioni minime di sostanze chimiche: da 2 a 8 molecole in 1 ml di aria.
Naso come organo dell'olfatto
Nella membrana mucosa dei passaggi nasali superiori e parzialmente medi, su un'area compresa tra 2,6 e 5 cm2, sono presenti neurociti, in gruppi di 8-10 cellule. Sono associati agli 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 a un elevato metabolismo e alle reazioni attive della biosintesi proteica. Processi-dendriticontatto diretto con le molecole di sostanze gassose odorose. Questi sono recettori olfattivi. I composti chimici svolgono il ruolo di stimoli, sotto l'influenza di cui le membrane delle cellule nervose si depolarizzano. Questo processo può essere rallentato a causa di reazioni infiammatorie derivanti da malattie respiratorie o allergiche del tratto respiratorio superiore. Il rivestimento epiteliale del naso si gonfia, secernendo il muco in eccesso. Ciò porta ad una diminuzione della sensibilità delle terminazioni nervose e ad un deterioramento della discriminazione degli odori, fino ad una completa perdita delle sensazioni olfattive e gustative.
Cosa determina la sensibilità dei recettori?
I recettori olfattivi si trovano nella membrana mucosa del tratto respiratorio superiore, quindi il verificarsi di determinate sensazioni di odore è principalmente influenzato dalla concentrazione della 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 compare solo quando il concentrato di olio è fortemente diluito.
Gli specialisti identificano sei sensazioni di base. Questi includono gli odori: resinosi, floreali, speziati, putridi, fruttati, bruciati. In base alle caratteristiche fisiologiche della percezione si rilevano odori puliti, irritanti e misti. La sensibilità delle terminazioni nervose ad esse diminuisce se una persona fuma o abusa di alcol.
Teorie scientifiche sull'origine dell'olfatto
Tra gli scienziati non esiste una visione univoca sull'essenza del meccanismopercezione degli odori. La più riconosciuta può essere considerata la teoria stereochimica, secondo la quale il ruolo principale nel determinare lo stimolo chimico appartiene alle terminazioni nervose dei neuroni. I recettori olfattivi sono una sorta di antenne che catturano le molecole di odore e modificano la struttura delle proprie proteine di membrana in base alla configurazione spaziale delle particelle dei composti chimici. Come risultato di questo processo, la membrana neuronale è polarizzata e si verifica un impulso nervoso, cioè l'insorgenza dell'olfatto ha una duplice natura: chimica e neurogena.
Notiamo anche che gli scienziati usano il concetto di pigmento olfattivo per spiegare l'aspetto dell'olfatto. Questa sostanza ha lo stesso principio d'azione della rodopsina e della iodopsina, composti che fanno parte dei recettori visivi della retina: bastoncelli e coni. Le molecole attive del pigmento olfattivo contengono elettroni allo stato eccitato, poiché le sostanze odorose provocano anche il passaggio di particelle cariche a livelli di energia più elevati. Tornando alle orbite stazionarie, gli elettroni emettono un quanto di energia, che assicura il verificarsi dell'eccitazione nella terminazione nervosa del neurone olfattivo.
Metodi per determinare l'acuità dell'olfatto
Alcune professioni (ad esempio un profumiere o un assaggiatore) 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 anche dopo prolungatiallenamenti. C'è un test che viene eseguito con un dispositivo: un olfattometro. Definisce la soglia percettiva: la quantità minima di una sostanza che può provocare una corrispondente sensazione olfattiva.
Si usa nella diagnosi dell'anosmia, per calcolare le 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 e nelle scuole.
