Главная > Эндорфины > Наука о запахах, или Как устроено обоняние человека? Орган обоняния человека. Функции органа обоняния Орган обоняния строение и функции кратко


Наука о запахах, или Как устроено обоняние человека? Орган обоняния человека. Функции органа обоняния Орган обоняния строение и функции кратко




Чувствительность к химическим веществам, растворенным в воде, присутствует уже у простейших одноклеточных организмов. У высших млекопитающих система распознавания химических соединений значительно усложнилась, но неизменной осталась для работы хеморецептора необходимость водной среды.

Хеморецепторы человека находятся в органах обоняния в полости носа и вкуса в полости рта. Хеморецепторы распознают химические соединения, растворенные в воде. Нерастворимые в воде соединения обонятельные и вкусовые рецепторы не распознают.

Обонятельная клетка представляет собой нервную клетку — нейрон. От нейрона отходят:

  1. аксон — длинный немиелированый отросток, по которому информация передается в центры мозга, где подвергается анализу;
  2. дендриты – короткие отростки, реснички, принимающие хемосигналы.

Аксоны от множества обонятельных нейронов формируются в обонятельный нерв, проходящий через основание черепа в обонятельную луковицу, а затем в головной мозг.

В анатомии органа обоняния условно выделяют три части:

  1. обонятельная область — периферия, верхняя и средняя раковины носа;
  2. обонятельная луковица — промежуточная часть;
  3. анализатор сигналов – кора головного мозга.

Как возникает орган обоняния

Орган обоняния образован из нервной трубки, обонятельных плакод, мезенхимы – соединительной ткани зародыша.

Плакоды расположены в передней части головы эмбриона. Из плакод передней части формируются также хрусталик, головные нервы.

Первоначально орган обоняния представлен обонятельным мешком, сообщающимся с окружающей средой посредством отверстий, которые впоследствии станут ноздрями носа.

Из клеток мешка формируется обонятельная Боуменова железа. На 4 месяце развития эмбриона в обонятельном мешке из стволовых клеток развиваются нейросенсорные чувствительные клетки, отвечающие за обоняние.

У основания перегородки носа формируется якобсонов (вомероназальный) орган, чувствительные клетки которого способны воспринимать феромоны.

Особенности строения обонятельной области

Обонятельная область в полости носа представляет собой:

  1. обонятельный эпителий;
  2. слизистый эпителий.

Обонятельный эпителий, содержащий обонятельные нейроны, покрыт слизистым веществом. Обволакивающая слизь защищает чувствительные реснички (цилии) нейрона от пересыхания, действия агрессивных факторов среды.

Снаружи слизь водянистая, ближе к ресничкам она становится вязкой, в ней содержатся специальные белки, удерживающие влагу, предохраняющие цилии от потери воды.

В поверхностном слизистом слое, покрывающем обонятельный эпителий, находятся белки, участвующие в распознавании запахов.

Как человек распознает запахи

Обонятельный орган человека непрерывно трудится над распознаванием запахов. В процессе участвуют одновременно до 10 млн. обонятельных рецепторов, расположенных на сравнительно небольшой площади 2-4 см 2 .

На каждом дендрите обонятельной клетки человека располагается до 12 ресничек, для сравнения – у собаки до 150 цилий на каждом дендрите нервной клетки, а площадь обонятельного эпителия достигает 200 см 2 .

Обонятельные нейроны человека способны распознавать до 10 000 видов запахов с помощью 350 типов рецепторов. У высших млекопитающих животных таких рецепторов еще больше – до 1000. Способность собаки-ищейки распознавать запахи еще не сумел заменить ни один самый точный и совершенный прибор.

Как обонятельный нейрон принимает и передает сигнал

Молекула летучего химического соединения (одорант) попадает в верхний слизистый слой, обволакивающий обонятельный эпителий.

В слизи молекула одоранта встречается со специальной молекулой белка, связывающей одорант и транспортирующей его к ресничкам обонятельного нейрона.

Одорант взаимодействует с рецептором реснички, генерируя электрический импульс. Ток распространяется из реснички в тело нейрона, а затем по длинному отростку (аксону) электрический сигнал передается в обонятельную луковицу.

Запах воспринимается именно на вдохе, когда вместе со струей воздуха молекулы одоранта попадают на слизистую, покрывающую обонятельный слой.

После передачи сигнала другие специализированные белки разрушают молекулы одоранта. Эти процессы происходят очень быстро, практически, к концу вдоха обонятельный орган успевает принять, обработать сигнал и разрушить молекулу пахучего соединения.

На каждом вдохе обонятельный орган получает и оценивает новую информацию.

Обработка сигнала в обонятельной луковице

По аксону первого нейрона сигнал по обонятельному нерву поступает в гломерулы луковиц. Здесь располагаются нейроны второго порядка. Электрический импульс с аксона нейрона первого порядка передается на нервные отростки (дендриты) нейрона второго порядка.

К нейронам второго порядка относятся крупные митральные клетки и сходные с ними, но меньших размеров, пучковые. В каждой гломеруле 24 митральных и 70 пучковых клеток. В каждой луковице до 2000 гломерул.

В зависимости от вида активации, интенсивности поступающего сигнала формируется «слепок» каждого запаха, в котором отражается весь спектр образующих его соединений.

Задачу обработки информации в гломеруле усложняет динамика восприятия, а обонятельная луковица, таким образом, — сложная сеть нейронов, обрабатывающая всю совокупность сигналов и передающая итог обработки в кору головного мозга, где происходит осознанное восприятие запаха.

Эмоциональный, двигательный, ассоциативный ответ на запах возникает на последней стадии обработки в головном мозге при передаче сигнала из коры мозга в лимбическую систему. Сложный путь передачи сигнала легче проследить на рисунке, где можно видеть всю цепочку – от приема сигнала в органе обоняния до обработки в высших отделах головного мозга.

Классификация запахов

Создание полной классификации всех запахов, воспринимаемым человеком, затруднительно из-за субъективности оценки. Кроме того, сложности возникают и при выборе критериев, лежащих в основе классификации.

К признанным способам систематизации запахов относится классификация Цвардемакера.

  1. Запах эфира – пчелиный воск, смолы, фруктовые ароматы.
  2. Ароматические запахи камфоры, горького миндаля, лимона.
  3. Бальзамические – цветы, ванилин.
  4. Амбромускусные.
  5. Чесночные запахи – чеснок, ихтиол, бром, хлор.
  6. Пригорелый запах – дым табака, жареный кофе, пиридин.
  7. Каприловые – запах сыра, прогорклый жир.
  8. Противные запахи – клопы, белена.
  9. Тошнотворный – трупный запах.

Нарушения обоняния

Ухудшение обоняния, его отсутствие (аносмия) сопровождают некоторые заболевания. Нарушения обоняния (гипосмия) нередко проявляются на ранних стадиях внутричерепных болезней.

Для количественной оценки функциональности органа обоняния прибегают к субъективной оценке, а также оценивают степень поражения обоняния с помощью ряда методик.

Одориметрическая система Воячека

Набор Воячека или одометрический паспорт содержит 5 пахучих веществ и дистиллированную воду в качестве контроля: 0,5% водный раствор уксусной кислоты (1), спирт этиловый (2), спиртовая настойка валерианы (3), 10% раствор аммиака в воде (4), вода дистиллированная (5), бензин (6).

Больного просят прижать пальцем одну ноздрю, сделать вдох и задержать дыхание на 4 секунды. Сила восприятия запахов оценивается по следующей шкале:


Для количественной оценки обоняния используют приборы ольфактометры.

С возрастом обоняние у человека ухудшается. К пожилому возрасту способность различать запахи уменьшается в 10 раз. Считается, что женщины различают запахи лучше мужчин.

Индивидуальная способность различать запахи обусловлена наследственностью. В среднем, чтобы обонятельная система начала работать, необходимо всего 8 молекул пахучего вещества.

А чтобы оценить запах в целом, необходимо присутствие в полости носа около 300 молекул. Лучше всего человек различает запахи сразу после сна, в жаркую погоду.

Для человека обоняние уже не имеет решающего значения в поиске пищи, распознавании опасности, тем не менее, действие запахов на подсознательном уровне влияет на эмоциональную сферу и мироощущение в целом.

О том, как и почему нарушается обоняние, как его можно восстановить — читайте в нашей .

Является периферической частью обонятельно­го анализатора. Различают основной орган обо­няния, представленный обонятельной областью слизистой оболочки носа, и вомероназальный (якобсонов) орган. Последний имеет вид пар­ных эпителиальных трубок, замкнутых с одного конца и открывающихся в полость носа другим, расположенных в толще перегородки носа, на границе между хрящом перегородки и сошником. Вомероназальный орган воспринимает ферамоны, связанные с функциями половых органов и эмоциональной сферой.

Орган обоняния образован обонятельным эпителием. В его состав входят три типа клеток обонятельные, поддерживающие и базальные, лежащие на базальной мембране. Обоня­тельные клетки являются хемосенсорными нейронами. На апикальном конце они имеют бу­лавовидное утолщение (булавы) с антеннами - ресничками, которые постоянно движутся. В них находятся хеморецепторы. Они взаи­модействуют с пахучими веществами. При этом меняется проницаемость мембраны клеток для ионов и возникает нервный импульс, который передаётся по аксонам нейронов в составе обо­нятельного нерва в обонятельные луковицы мозга. У человека насчитывают до 6 млн. обоня­тельных клеток, а у собаки, которая отличается хорошо развитым обонянием, число этих клеток в 50 раз больше. Поддерживающие клетки рас­полагаются в несколько рядов, они поддержи­вают обонятельные клетки в определённом по­ложении и создают условия для их нормальной деятельности. Базальные клетки, размножаясь, служат источником образования новых поддер­живающих и рецепторных клеток.

Под обонятельным эпителием в рыхлой со­единительной ткани лежат альвеолярно-трубчатые обонятельные железы, выделяющие слизистый секрет, омывающий поверхность обонятельного эпителия. В нём растворяются пахучие вещества для лучшего взаимодействия с хеморецепторами. В концевых отделах этих желез, снаружи от секреторных клеток, лежат миоэпителиальные клетки. При их сокращении секрет желез выделяется на поверхность слизи­стой оболочки.

Обонятельный анализатор состоит из трёх частей: периферической (орган обоняния), промежуточной и центральной (обонятельная кора мозга). В периферической части рас­положены обонятельные, хемосенсорные клетки (первые нейроны). Их базальные отро­стки образуют обонятельные нервы, заканчи­вающиеся синапсами в виде клубочков на денд­ритах митральных клеток (вторые нейроны), расположенных в обонятельных луковицах го­ловного мозга. Их аксоны идут в обонятельную кору мозга, где расположены третьи нейроны, которые относятся к центральной части обоня­тельного анализатора.

Орган зрения

Орган зрения - глаз, это важнейший из органов чувств, дающий около 90% информации об ок­ружающем мире. Глаз представляет собой пе­риферическую часть зрительного анализатора. Он состоит из глазного яблока и вспомога­тельного аппарата (глазодвигательные мыш­цы, веки и слёзный аппарат).

В глазу различают три функциональных ап­парата:

Рецепторный (сетчатка);

Диоптрический или светопреломляющий - образован системой прозрачных структур и сред, преломляющих попадающий в глаз свет (роговица, хрусталик, стекловидное тело, жид­кость камер глаза)

Аккомодационный - обеспечивает изменение формы и преломляющей силы хрусталика, что обеспечивает четкое изображение объекта на сетчатке, независимо от расстояния до объекта. Он образован реснитчатым телом, цинновой связкой и хрусталиком.

Глазное яблоко образовано тремя оболочками: наружной - фиброзной, средней - сосудистой и внутренней - сетчатой. Кроме того, внутри глазного яблока находится хрусталик, стекловидное тело, жидкость передней и зад­ней камер глаза.

Строение глазного яблока. Наружная (фиброзная) оболочка глаза. Со­стоит из склеры и роговицы. Склера покрывает заднебоковую поверхность глаза, состоит из плотной оформленной соединительной ткани толщиной 0,3-0,6 мм. Пучки её коллагеновых во­локон, истончаясь, продолжаются в собственное вещество роговицы. В углу между склерой и ра­дужкой расположен трабекулярный аппарат, в котором находятся многочисленные щелевидные отверстия, выстланные эндотелием - фонтановые пространства, через которые проис­ходит отток водянистой влаги из передней каме­ры глаза в венозный синус (шлеммов канал), а оттуда - в венозное сплетение склеры.

Роговица - прозрачная часть наружной обо­лочки толщиной около 1 мм. Она расположена в передней части глазного яблока, отделена от склеры утолщением - лимбом. Роговица состоит из 5 слоев.

1. Передний эпителий - многослойный пло­ский неороговевающий эпителий. В нём много свободных нервных окончаний, обеспечивающих высокую тактильную чувствительность рогови­цы.

2. Передняя пограничная мембрана. Это толстая базальная мембрана переднего эпите­лия.

3. Собственное вещество. По строению напоминает плотную оформленную соедини­тельную ткань. Состоит из параллельно распо­ложенных коллагеновых волокон, образующих соединительнотканные пластинки, лежащих ме­жду ними фиброцитов и прозрачного основного вещества.

4. Задняя пограничная мембрана. Образо­вана коллагеновыми волокнами, погружёнными в основное вещество. Является базальной мем­браной для заднего эпителия.

5.Задний эпителий. Это однослойный пло­ский эпителий.

Кровеносных сосудов в роговице нет. Питание происходит за счет диффузии веществ из пе­редней камеры глаза и кровеносных сосудов лимба. Если в роговицу прорастают кровенос­ные сосуды, то она теряет прозрачность, мутне­ет, становится белой, поскольку передний эпи­телий ороговевает.

Сосудистая оболочка - средняя оболочка глаза. Она обеспечивает питание сетчатой обо­лочки, регулирует внутриглазное давление, по­глощает избыток света, попадающего в глаз. Сосудистая оболочка состоит из трех частей:

1) собственно сосудистая оболочка; 2) цилиарное теле; 3) радужная оболочка. Состоит из 4-х слоев:

1. Надсосудистый слой - самый наружный слой, лежит на границе со склерой. Он образо­ван рыхлой волокнистой соединительной тка­нью, богатой пигментными клетками.

2. Сосудистый слой. Состоит из сплетений артерий и вен, лежащих в рыхлой соединитель­ной ткани.

3 Хориокапиллярный слой. В нём находится сплетение кровеносных капилляров, идущих от артерий сосудистого слоя.

4. Базальная пластинка. Через неё пита­тельные вещества и кислород из кровеносных капилляров поступают к сетчатке.

Если сетчатка в результате травмы отслаи­вается от сосудистой оболочки, то её питание нарушается и наступает слепота. Производными сосудистой оболочки являются реснитчатое тело и радужная оболочка.

Реснитчатое (цилиарное) тело . Его основу составляет цилиарная мышца. От поверхности цилиарного тела отходят цилиарные отростки, к которым прикрепляются нити цинновой связки. На последней подвешен хру­сталик. При расслаблении радиальной цилиарной мышцы нити натягиваются и растягивают хрусталик. Он уплощается, в результате чего преломляющая способность снижается, обеспе­чивая чёткое изображение удалённых предме­тов на сетчатке. При сокращении кольцевой цилиарной мышцы нити ослабляются, и хрусталик в силу своей упругости становится более выпук­лым, сильнее преломляя свет, обеспечивая фо­кусирование на сетчатке предметов, находя­щихся на близком расстоянии. Эта способность глаза получать чёткое изображение предметов на разном расстоянии называется аккомодаци­ей. Соответственно, цилиарное тело, циннова связка и хрусталик образуют аккомодационный аппарат глаза.

Снаружи цилиарное тело и его отростки по­крыты пигментным эпителием, под которым ле­жит однослойный призматический секретор­ный эпителий, образующий водянистую влагу, заполняющую обе камеры глаза.

Радужная оболочка (радужка). Является производной сосудистой оболочки, от­ходит от цилиарного тела и лежит перед хруста­ликом. В центре ной расположено отверстие -зрачок. Радужка состоит из 5 слоев:

1. Передний эпителий - однослойный пло­ский эпителий, который является продолжением заднего эпителия роговицы.

2.Наружный пограничный слой. Состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани, бо­гатой пигментными клетками - меланоцитами и гладкомышечными клетками.

3.Сосудистый слой. Состоит из рыхлой во­локнистой соединительной ткани с большим ко­личеством кровеносных сосудов и меланоцитов.

4. Внутренний пограничный слой. Состоит из рыхлой соединительной ткани, богатой мела­ноцитами и гладкомышечными клетками.

5. Внутренний эпителий, или пигментный спой. Это слой пигментного эпителия, который является продолжением пигментного слоя сет­чатки.

В наружном и внутреннем пограничных слоях радужной оболочки находятся две мышцы: су­живающая и расширяющая зрачок. Первая расположена циркулярно вокруг зрачка. Вторая радиально, от зрачка к периферии. Путём из­менения размеров зрачка регулируется количе­ство света, поступающего в глаз. Поэтому ра­дужка выполняет роль диафрагмы глаза (как диафрагма в фотоаппарате).

Хрусталик. Он имеет вид двояковыпуклой линзы. Снаружи хрусталик покрыт прозрачной капсулой - утол­щённой базальной мембраной. Спереди под ней лежит, однослойный кубический эпителий. По направлению, к экватору эпителиоциты стано­вятся выше и образуют ростковую зону хрусталика. Эти клетки размножаются и дифференци­руются как в эпителий передней поверхности хрусталика, так и в хрусталиковые волокна.

Хрусталиковые волокна - это специализи­рованные клетки, которые представляют собой прозрачные шестигранные призмы, содержащие прозрачное вещество кристалин. Они заполня­ют весь хрусталик и склеены между собой прозрачным межклеточным веществом. В хру­сталике нет нервов и кровеносных сосудов.

Хрусталик подвешен в задней камере глаза на нитях цинновой связки. При изменении на­тяжения нитей меняется кривизна хрусталика и его преломляющая способность. Этим обеспе­чивается аккомодация способность чёткого видения предметов на разных расстояниях.

В настоящее время всё чаще встречается помутнение хрусталика (катаракта). При этом зрение резко снижается и необходимо удаление измененного хрусталика с заменой его на искусственный.

Стекловидное тело. Это прозрачная: желеобразная бесклеточная масса. Состоит из воды, гиалуроновой кислоты белка витреина. Её каркас образует сеть тонких прозрачных волокон. Сетчатая оболочка (сетчатка) Это внутренняя оболочка глазного яблока. Она состоит из задней - зрительной и передней - слепой частей. Граница между ними неровная и называется зубчатым краем. Слепая часть со­стоит из двух слоев кубического глиального эпителия. Зрительная часть сетчатки образует рецепторный аппарат глаза. Он состоит из 10 слоев:

1. П игментный слой . Состоит из одного слоя призматических клеток, содержащих меланосомы с пигментом меланином. Основания клеток лежат на базальной мембране, расположенной на границе с Сосудистой оболочной, а их апи­кальные части образуют отростки, окружающие палочки и колбочки, и предохраняющие их от чрезмерного освещения. Они также поглощают лишний, рассеянный свет и благодаря этому повышают разрешающую способность глаза. Кро­ме того, они обеспечивают нормальную работу фоторецепторных нейронов, обеспечивая их ретиналем, а также фагоцитируют стареющие, отработавшие фрагменты фоторецепторных нейронов;

2. Слой палочек и колбочек (фотосенсорный слой). Он образован апикальными частями (дендриты) фоторецепторных клеток, которые имеют форму палочек или колбочек. Они состо­ят из наружного, внутреннего и связующего сег­ментов. Наружный сегмент палочки содержит стопку дисков (до 1000), образованных глубоки­ми складками плазмолеммы. В них находится фоторецепторных белок родопсин: Палочки - рецепторы чёрно-белого, ночного зрения. В сет­чатке их около 130 млн. Колбочки отличаются тем, что их наружные сегменты - содержат полудиски, в которых находится фоторецепторный белок йодопсин, а во внутренней сегменте нахо­дится эллипсоид - липидная капля, окружённая митохондриями. Колбочки отвечают за цветное зрение. Их в сетчатке 6-7 млн. Способность колбочек воспринимать цвета обусловлена сущест­вованием трёх видов колбочек, чувствительных к длинноволновой (красной), средневолновой (желтой) и коротковолновой (синей) части спек­тра, содержащих, соответственно, три разновидности зрительного пигмента. Цветовая сле­пота (дальтонизм) обусловлена врождённым от­сутствием этих белков. Под действием света зрительный пигмент в палочках и колбочках распадается, закрываются Na-каналы, происходит гиперполяризация мем­браны, которая передаётся по аксонам фоторе­цепторных нейронов мембран фоторецепторных клеток, а затем возбуждение передаётся цепи нейронов зрительного анализатора в кору головного мозга. В результате анализа и синтеза миллионов импульсов, поступающих от фоторецепторных клеток, в коре мозга возникает зрительный образ.

3. Наружный пограничный слой . Образован отростками глиальных клеток Мюллера Расположен между 2-м и 3-м слоями сетчатки.

4. Наружный ядерный слой . Он образован телами и ядрами фоторецепторных нейронов

5. Наружный сетчатый слой . Образован как сомами фоторецепторных нейронов, дендритами биполярных нейронов и синапсами между ними.

6. Внутренний ядерный слой . Представлен телами биполярных, горизонтальных и амакриновых нейронов.

7. Внутренний сетчатый слой . Образован аксонами биполярных нейронов, дендритами ганглионарных нейронов и синапсами между ними.

8. Ганглионарный слой . Образован телами ганглионарных нейронов. По количеству их го­раздо меньше, чем биполярных нейронов и, особенно, фоторецепторных нейронов.

9. Слой нервных волокон . Образован аксо­нами ганглионарных нейронов, которые в сово­купности образуют зрительный нерв.

10. Внутренний пограничный слой . Высти­лает сетчатку изнутри. Она образована отрост­ками глиальных клеток-волокон.

Таким образом, в сетчатке расположены цепочки из трёх нейронов: 1 - фоторецепторного, 2 - биполярного и 3 - ганглирнарного. При этом ядерные и ганглионарный слои - образованы те­лами нейронов, а сетчатые слой - их отростками и синапсами. Сетчатка человека является ин­вертированной, т. е. фоторецепторные клетки являются самым глубоким её слоем, самым от­далённым от света.

Слепое пятно - место, куда от всей сетчатки сходятся аксоны ганглионарных клеток, в совокупности образуя зрительный нерв. Здесь отсут­ствуют все другие слои сетчатки, включая па­лочки и колбочки. Поэтому это место сетчатки свет не воспринимает.

Желтое пятно - это место наилучшего виде­ния. Оно расположено в сетчатке на световой оси глаза. Здесь все слои сетчатки раздвинуты, кроме колбочек, к которой облегчается доступ света.

Адаптивные изменяя сетчатки на свету и в темноте. При ярком освещении в пигмент­ных клетях сетчатки происходит перемещение меланина из тел в отростки, которые окружают наружные членики палочек и колбочек. Это за­щищает фоторецепторные клетки от излишнего света. При темновой адаптации происходит об­ратное перемещение меланина из отростков тела пигментных клеток, и фоторецепторы ста­новятся более доступными свету.

Регенерация сетчатки . Происходит постоян­ное обновление сетчатки. Ежедневно в каждой палочке и колбочке обновляется до 160 мем­бранных дисков. Продолжительность жизни па­лочки составляет 9-12 дней. После этого она фагоцитируется пигментными клетками и на ее месте образуется новая фоторецепторная клет­ка.

Глаз - периферическая часть зрительно­го анализатора. Промежуточная часть об­разована аксонами ганглионарных нейронов и нейронами, лежащими в зрительных буграх. Центральная часть представлена нейронами зрительной зоны коры больших полушарий.

Вспомогательный аппарат глаза - состоит из поперечнополосатых мышц, век и слезного аппарата глаза, подробно описанных в курсе анатомии человека.

Обоняние - процесс восприятия запахов веществ. Элементы, воспринимающие запахи веществ, расположены в слизистой оболочке верхней и отчасти средней носовых раковин. Эти элементы представлены обонятельными клетками, рецепторами.

Строение органов обоняния человека

Рецепторные клетки имеют короткие (15-20мкм) периферические отростки и длинные центральные. Тела этих клеток находятся в толще слизистой, поверхность которой составляет 240-500мм 2 . Обонятельные рецепторы составляют орган химического чувства. У человека их около 40млн., а у собак, например, во много раз больше (около 225млн.). Этим объясняются высокие способности собак улавливать запахи.

Периферические отростки обонятельных клеток заканчиваются булавовидными утолщениями. Эти утолщения на своей вершине содержат 10-12 заостренных волосков, состоящих из 9 пар нитей. Обонятельные волоски являются своеобразными антеннами, активно взаимодействующими с молекулами пахучих веществ.

Считается, что молекулы пахучих веществ оседают на поверхности слизистой носовых раковин и растворяются в секрете желез, которые тоже расположены в слизистой носа. Растворенные таким образом вещества раздражают обонятельные волоски и булавовидные утолщения. Отсюда импульсы поступают по обонятельным нервам в центры обоняния головного мозга, расположенные в промежуточном мозге и коре. Там формируется ощущение запаха вдыхаемых веществ.

Система обонятельных рецепторов, обонятельных нервов и центров обоняния составляет анализатор обоняния. Этот анализатор менее важен для жизни человека, чем зрение и слух. Утрата обоняния проявляется в невозможности ощущать запахи веществ в воздухе (а они могут оказаться небезразличными для здоровья), распознавать испортившуюся пищу. Для работников парфюмерной, пищевой промышленности, сферы питания утрата обоняния может стать причиной смены профессий.

Пять чувств позволяют нам познавать окружающий мир и реагировать наиболее соответствующим образом. За зрение отвечают глаза, за слух - уши, за обоняние - нос, за вкус - язык, а за осязание - кожа. Благодаря им мы получаем информацию о нашем окружении, которая анализируется и истолковывается головным мозгом . Обычно наша реакция направлена на продление приятных ощущений или на прекращение неприятных.

Зрение

Из всех доступных нам чувств мы чаще всего используем зрение . Мы можем видеть благодаря множеству органов: световые лучи проходят через зрачок (отверстие), роговицу (прозрачную мембрану), затем через хрусталик (орган, похожий на линзу), после чего на сетчатке глаза (тонкая мембрана в глазном яблоке) возникает перевернутое изображение. Изображение преобразуется в нервный сигнал благодаря выстилающим сетчатку рецепторам - палочкам и колбочкам, и передается в головной мозг через зрительный нерв. Мозг распознает нервный импульс как изображение, переворачивает его в нужном направлении и воспринимает в трехмерном виде.

Слух

По мнению ученых, слух - второе наиболее используемое человеком чувство. Звуки (колебания воздуха) через слуховой проход проникают к барабанной перепонке и заставляют ее вибрировать. Затем они проходят через окно преддверия - отверстие, закрытое тонкой пленкой, и улитку заполненную жидкостью трубку, раздражая при этом слуховые клетки. Эти клетки преобразуют колебания в нервные сигналы, посылаемые в головной мозг. Мозг распознает эти сигналы как звуки, определяя уровень их громкости и высоту.

Осязание

Миллионы рецепторов, расположенные на поверхности кожи и в ее тканях распознают прикосновение, нажатие или боль, затем посылают соответствующие сигналы спинному и головному мозгу. Головной мозг анализирует и расшифровывает эти сигналы, переводя их в ощущения - приятные, нейтральные или неприятные.

Обоняние

Мы способны различать до десяти тысяч запахов, некоторые из которых (ядовитые газы, дым) оповещают нас о близкой опасности. Расположенные в полости носа клетки выявляют молекулы, являющиеся источником запаха, затем посылают соответствующие нервные импульсы в мозг. Мозг опознает эти запахи, которые могут быть приятными или наоборот неприятными. Ученые определили семь основных запахов: ароматический (камфорный), эфирный, душистый (цветочный), амброзиевый (запах мускуса - вещества животного происхождения, используемого в парфюмерии), отталкивающий (гнилостный), чесночный (серный) и, наконец, запах горелого. Обоняние часто называют чувством памяти: действительно, запах может напомнить об очень давнем событии.

Вкус

Менее развитое чем обоняние, чувство вкуса сообщает о качестве и вкусовых особенностях потребляемой пищи и жидкостей. Вкусовые клетки, расположенные на вкусовых сосочках - маленьких бугорках на языке, определяют оттенки вкуса и передают соответствующие нервные импульсы в мозг. Мозг анализирует и идентифицирует характер вкуса.

Как мы пробуем пищу?

Чувства вкуса не достаточно, чтобы оценить пищу, и обоняние также играет очень важную роль. В носовой полости находятся две чувствительные к запахам обонятельные области. Когда мы едим, запах пищи достигает этих областей, которые «определяют», вкусная пища или нет.

Рецепторы, которые входят в состав органов обоняния и вкуса, раздражаются химическими веществами и принадлежат к хеморецепторам. У человека эти рецепторы играют основную роль в определении качества пищи, в подготовке пищеварительной системы к перевариванию пищи (условно- и безусловнорефлекторное соковыделение).

Орган обоняния - представляет собой периферический аппарат обонятельного анализатора. Он располагается в слизистой оболочке полости носа, где занимает область верхнего носового хода и задневерхний отдел перегородки, получивший название обонятельной области слизистой оболочки носа (рис. 1).

Этот отдел слизистой оболочки полости носа отличается от остальных ее участков своей толщиной и желтовато-коричневой окраской, содержит обонятельные железы.

Эпителий слизистой оболочки обонятельной области носит название обонятельного. Он является непосредственно рецепторным аппаратом обонятельного анализатора и представлен тремя видами клеток: обонятельными, опорными и базальными.

Обонятельные клетки имеют вертенообразную форму и заканчиваются на поверхности слизистой оболочки обонятельными пузырьками, снабженными ресничками. Противоположный конец каждой обонятельной клетки продолжается в нервное волокно. Такие волокна, соединяясь в пучки, образуют обонятельные нервы (I пара), которые, вступив в полость черепа через отверстия решетчатой пластинки решетчатой кости, передают раздражения первичным центрам обоняния, а оттуда к корковому концу обонятельного анализатора.

Пахучие вещества, попадая вместе с воздухом в нос, достигают обнятельных рецепторов путем диффузии через слизь, покрывающую чувствительные клетки, химически взаимодействуют с ними и вызывают в них возбуждение. Это возбуждение по волокнам обонятельного нерва поступает в центр обоняния, где происходит различение запахов. Обонятельные клетки располагаются поодиночке, от них отходят волоски, выступающие в слой слизи.

Обонятельные рецепторы очень чувствительны к пахучим веществам. Для возбуждения рецептора достаточно, чтобы на него воздействовало несколько молекул пахучего вещества.

У животных различают пищевую, половую, охранительную, ориентировочную функции обоняния. У птиц, а из млекопитающих - у приматов обонятельный анализатор развит плохо. Особенно чувствительны к запахам хищные млекопитающие, насекомые и некоторые другие животные. У них обоняние служит не только для поисков пищи, но и для ориентации в окружающей среде и общения друг с другом.

Во время приема пищи обонятельные ощущения дополняют вкусовые. При насморке обоняние притупляется, и пища кажется безвкусной. С помощью обоняния улавливается запах нежелательных примесей в атмосфере, по запаху иногда удается отличить недоброкачественную пищу от пригодной для еды.

Многие восприятия осуществляются одновременно несколькими анализаторами (зрением, осязанием, кожно-мышечным чувством), поэтому при утрате одного из них обостряются другие.

Орган вкуса - объединяет периферические аппараты вкусового анализатора, располагающиеся в полости рта (рис. 2). Рецепторы, воспринимающие вкусовые раздражения, представлены вкусовыми почками.

Вкусовая почка имеет овальную форму и своим широким основанием доходит до соединительнотканной основы слизистой оболочки, а верхушкой достигает свободной поверхности эпителия, где открывается небольшим вкусовым отверстием.

Вкусовая почка состоит из двух родов эпителиальных клеток: вкусовых, занимающих центральный отдел почки, и поддерживающих, располагающихся на периферии. Вкусовые почки расположены в следующих местах:

  • в слизистой оболочке языка: в составе желобовидных, листовидных и грибовидных сосочков
  • в слизистой оболочке передней поверхности мягкого неба
  • в слизистой оболочке надгортанника
  • в слизистой оболочке задней стенки глотки

Рецепторы специфичны к восприятию вкусовых ощущений - кислого, горького, сладкого и соленого. На кончике языка воспринимается ощущение сладкого, на корне - горького, по бокам - кислого и соленого. Ощущение вкуса возникает лишь в том случае, когда вещество, входящее в контакт с вкусовой почкой, растворимо в воде. Вещества, не растворимые в воде, безвкусны.

Возбуждение в рецепторе возникает в результате взаимодействия вещества с нервной клеткой и по чувствительным нервам передается в центр вкуса (вкусовую зону), расположенную в височной доле коры головного мозга, где и возникают четыре разных ощущения: соленого, горького, кислого и сладкого. Вкус пищи - комбинация этих ощущений в разном соотношении, к которой добавляется также ощущение запаха пищи.

В процессе эволюции вкус формировался как механизм, определяющий выбор пищи. Например, положительная реакция на сахар характерна для животных, питающихся растительной и смешанной пищей, плотоядные к сахару безразличны.