С помощью каких органов мы чувствуем запахи

С помощью каких органов мы чувствуем запахи

Нос является как сенсорным, так и дыхательным органом. Кроме того, нос выполняет важную функцию для всего организма, обеспечивая как физическую, так и иммунологическую защиту от вредных факторов окружающей среды. Наконец, нос участвует также в речеобразовании. Он является также органом, который, будучи расположенным в центральной части лица, выполняет эстетическую функцию.

Он уравновешивает и обеспечивает взаимосвязь других важных с эстетической точки зрения, парных или непарных, частей, в частности бровей, щек, лба и губ.

Способность ощущать запахи у человека развита в меньшей степени, чем у других млекопитающих и насекомых. Тем не менее нос — это очень чувствительный и фактически незаменимый для индивидуума орган. Например, функция вкуса лишь частично обеспечивается вкусовыми сосочками, которые могут распознавать только сладкое, кислое, соленое и горькое. Все другие ощущения, вызываемые пищей, например восприятие аромата, букета, обеспечиваются обонянием.

Это вкусовое обоняние вызывается пахучими веществами пищи или напитков, проходящими через обонятельную щель при выдыхании воздуха во время еды и питья. Ощущение вкуса может стимулировать или подавлять аппетит. Оно также предупреждает о загрязнении пищи и содержании в ней токсических веществ, например газа. Ощущение вкуса особенно важно в психологии: запахи могут вызывать или подавлять эмоции.

Следует помнить также, что острое обоняние необходимо представителям некоторых профессий, например поварам и кондитерам, сомелье, торговцам кофе и чаем, парфюмерам, табачным блендерам, химикам. Наконец, врачам для диагностики нужно иметь «клиническое чутье».

Обонятельная область представляет собой относительно небольшую зону размером 2-5 см 2 . Обонятельные клетки расположены в обонятельном эпителии, который выстилает верхний носовой ход, краниальную часть перегородки носа и среднюю носовую раковину. Обонятельные клетки — это первично-сенсорные клетки, аксоны которых группируются в обонятельные нити, проникающие через решетчатую пластинку решетчатой кости и достигающие обонятельных луковиц.

а Фронтальный разрез через полость носа. Слизистая оболочка в левой половине полости носа атрофирована, в правой — нормальная.
б Слизистая оболочка дыхательных путей.
1 — средняя носовая раковина; 2 — верхнечелюстная пазуха с ее отверстием; 3 — перегородка носа;
4 — нижняя носовая раковина; 5 — слой слизи; 6 — ресничный эпителий дыхательных путей;
7 — бокаловидные клетки; 8 — слизистые железы.
в Сагиттальный разрез через нос (перегородка носа отвернута вверх). 1 — обонятельная область; 2 — средняя носовая раковина;
3 — нижняя носовая раковина, г 1 — молекулы пахучего вещества, осевшие на обонятельных рецепторах;
2 — биполярные нервные клетки; 3 — обонятельная луковица с клубочком (4) (микроцентр) и митральными клетками (5).

От 100 до 1000 аксонов оканчиваются на одной митральной клетке. Нейромедиатором, участвующим в передаче импульсов от обонятельных клеток митральным, является глутаминовая кислота. Из других нейромедиаторов следует указать ГАМК и дофамин. В дальнейшей обработке обонятельных импульсов играют важную роль ядра ЦНС, расположенные в гиппокампе и миндалевидном комплексе, которые ответственны за эмоции и память. Наконец, осознаваемое восприятие запахов происходит на уровне коры головного мозга, а именно верхней височной извилины и глазнично-лобной коры и области островка.

Регенерация обонятельного эпителия происходит примерно за 100 дней, что является уникальным для сенсорных органов.

В процессе обоняния пахучее вещество попадает на одорант-связывающий белок в обонятельной области. Соединившись с этим белком, оно достигает биполярных нейронов обонятельных рецепторов. Эти рецепторы расположены на мембране, где они связаны со специфическим обонятельным G-белком (вторичный мессенджер; циклический аденозинмонофосфат).

Ричард Аксел и Линда Бак были первыми, кто исследовал восприятие запаха на молекулярном уровне. Они показали, что каждая обонятельная клетка направлена на восприятие лишь определенного класса пахучих веществ и снабжена только одним типом рецепторов. У человека имеется 350 типов рецепторов. Один рецептор может распознать до 100 молекул, обладающих структурным сходством.

1 — молекулы пахучего вещества; 2 — обонятельные рецепторы. Каждая обонятельная клетка несет лишь один тип рецептора. У человека имеется 350 типов обонятельных рецепторов.
Рецептор может распознать до 100 молекул пахучего вещества со сходной структурой.
б Молекулы пахучего вещества подходят только к одному специфическому рецептору.
Они запускают биохимическую реакцию, в результате которой возникает электрический сигнал, передающийся в обонятельный центр в головном мозге.

Молекулы пахучего вещества должны соответствовать рецептору как ключ замку. Соединение молекулы с одорант-связывающим белком активирует каскад химических реакций, выделяющаяся в результате этого энергия трансформируется в электрический импульс, который проводится в обонятельный центр в головном мозге. За это открытие оба ученых в 2005 г. были удостоены Нобелевской премии.

Человек может обонять лишь летучие вещества. Эти вещества должны быть растворимы в воде и липидах. Для ощущения запаха достаточно нескольких молекул вещества. В среднем для преодоления порога стимуляции достаточно присутствия в воздухе вещества в концентрации 10-15 молекул/мл.

Полагают, что в атмосфере присутствуют молекулы примерно 30 000 различных веществ, из которых человек может обонять примерно 10 000 и идентифицировать примерно 200.

Ощущение запаха, как и другие ощущения, подвержены феномену адаптации. Чувствительность органа обоняния зависит также от чувства голода. Голодный человек лучше чувствует запах некоторых веществ, чем только что поевший, и это является полезным физиологическим регуляторным механизмом.

Причины нарушения обоняния

а) Синоназальные нарушения обоняния. Это наиболее распространенные нарушения в отоларингологии. Изменения воспалительного и иного характера нарушают перенос пахучих веществ к обонятельной щели или непосредственно повреждают обонятельный эпителий.
• Инфекционные причины: хронический рецидивирующий риносинусит.
• Неинфекционные причины: аллергия, полипоз, гиперпластический риносинусит, постирритативный и токсический, постинфекционный, сухой ринит.
• Невоспалительные причины: анатомические изменения (злокачественные и доброкачественные опухоли, стеноз носового хода, атрезия хоан, спаечный процесс, искривление перегородки носа), заложенность носа, рефлекторные изменения, идиопатический ринит (ранее называвшийся гиперактивностью носа), побочные эффекты препаратов.

Примечание. Эстезионейробластома — опухоль высокой степени злокачественности, наиболее серьезная из опухолей, поражающих обонятельный эпителий. О возможности этой опухоли следует помнить во всех случаях нарушения обоняния.

б) Несиноназальные нарушения обоняния. Вирусные инфекции могут стать причиной первичного поражения обонятельных клеток. В типичных случаях пациенты утрачивают способность чувствовать запахи сразу после инфекционного заболевания. Нарушения обоняния могут сопровождать нервные болезни, врожденные заболевания, интоксикации и психические расстройства, а также черепно-мозговую травму. Дизосмия может быть первым клиническим проявлением болезни Альцгеймера, предшествуя нарушению когнитивной функции и отклонениям в поведении.

При болезни Паркинсона расстройства обоняния часто предшествуют двигательным нарушениям. Вредные вещества, такие как углекислый газ, формальдегид, а также курение могут непосредственно вызывать повреждение обонятельных клеток. Врожденные дизосмии (например, синдром Каллманна) встречаются редко.

Накоплено много клинических наблюдений, свидетельствующих о том, что нарушения обоняния ассоциированы с некоторыми нервными и психическими заболеваниями и сопровождаются выраженными изменениями в эмоциональной сфере. Наиболее часто подобное нарушение отмечается при височной эпилепсии, для которой характерна обонятельная аура. Обонятельные галлюцинации обычно имеют негативную эмоциональную окраску и сопровождаются соответствующими эмоциональными нарушениями, часто в сочетании с феноменом «уже виденного» (deja vu), который в свою очередь вызывает двигательные и чувствительные нарушения.

Нарушение обоняния считается идиопатическим, если все другие известные причины его возникновения исключены.

Нарушения обоняния, связанная с нервными и психическими заболеваниями:
— Патологическое воспоминание запахов (по типу «deja vu» и «jamais vu»)
— Иллюзии и галлюцинации
— Шизофрения
— Алкоголизм
— Старческая деменция
— Депрессия

Лечение нарушения обоняния

Лечение нарушения обоняния осуществляется путем ликвидации ее причины, поэтому главное — это найти причину. Помогают в этом — врачи отоларингологи. Если потеря обоняния возникла после простудного заболевания, то, как правило, оно восстанавливается в течение 2-3 месяцев.

Источник

Обоняние

Обоняние — третье чувство

Наш эксперт — Ирина Серебрякова, кандидат медицинских наук, Научно-клинический центр оториноларингологии ФМБА России.

Порой мы приписываем обонянию сверхвозможности – «нюх на деньги», умение почуять, когда «пахнет жареным». Это еще раз подчеркивает, как мало мы пользуемся своей способностью распознавать запахи.

Наша система обоняния развита не столь хорошо, как у большинства животных. Человек имеет около 40 миллионов обонятельных рецепторов, в то время как, например, немецкая овчарка – порядка 2 миллиардов. Поверхность же эпителия носовой полости и вовсе микроскопична – 2–4 см2, тогда как у братьев наших меньших она достигает 200 см2.

Впрочем, некоторые ученые и вовсе считают обоняние рудиментом. Если древний человек по нюху находил пищу, выделял чужих и своих, ориентировался на местности, то в современном мире роль обоняния сводится, скорее, к различению нюансов запахов.

И тем не менее эта способность человека с течением времени лишь оттачивается, полагает группа ученых из Испании, Великобритании и США. Они обнаружили, что области мозга, которые отвечают за эмоции, память, функцию языка и обоняние, у современного человека на 12% больше, чем у его предков.

А что касается «утраченного нюха»… Интересный эксперимент провели ученые из Университета Беркли (Калифорния). Они предложили добровольцам отследить аромат, источник которого находился на расстоянии 10 м. Для чистоты эксперимента людям завязали глаза, надели перчатки и заткнули уши. И, несмотря на это, 65% испытуемых сумели «взять след».

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

Механизм распознавания запахов довольно сложен. «Нам только кажется, что мы нюхаем с помощью носа, но это – все равно, что сказать, что мы слышим мочками ушей», – уверяет Гордон Шеферд, профессор неврологии Йельского университета. Сам по себе нос нужен лишь для того, чтобы вдохнуть воздух. Вместе с его потоками молекулы пахучего вещества (одоранты) попадают на поверхность обонятельного эпителия, покрытого слоем слизи. Тот, в свою очередь, состоит из нейросенсорных клеток, реагирующих на присутствие запаха. Они посылают импульс в разные области мозга – обонятельную кору, гиппокамп и гипоталамус. В результате происходит осознание запаха, его идентификация и запоминание.

Кроме того, благодаря гипоталамусу формируется ассоциативная память. Именно поэтому аромат духов вдруг заставляет вспомнить интрижку десятилетней давности, а мелькнувший запах корицы – бабушку и ее булочки.

Как же мозгу удается запоминать и классифицировать огромное количество запахов? На этот вопрос попытались ответить американские ученые, нобелевские лауреаты Линда Бак и Ричард Аксель. Они обнаружили, что обонятельные нейроны содержат до 1000 рецепторных белков. При этом каждый нейрон имеет только один белок и выполняет конкретную задачу. Другими словами, каждая клетка «отвечает» за определенный запах. И таких обонятельных нейронов у человека около 10 миллионов, каждый из которых имеет десятки тысяч рецепторов.

Таким образом, наша обонятельная система может распознавать огромное количество одорантов – но по отдельности. Из всего вдыхаемого «букета» человек может различить лишь три его компонента. Если же их с десяток – то он не сумеет распознать ни одного.

КОГДА ЧУТЬЕ ПОДВОДИТ

Снижение обоняния (гипосмия) или его отсутствие (аносмия) могут быть связаны с поражением слизистой оболочки носа (например, при хроническом рините, полипозе носа, атрофии), а также внутричерепными процессами (опухоли головного мозга, нарушения мозгового кровообращения, черепно-мозговая травма).

Извращение обоняния (паросмия), обонятельные галлюцинации, чаще в виде дурного запаха (какосмия), неспособность различать и узнавать запахи (обонятельная агнозия) могут возникать при поражениях височных долей (например, при эпилепсии).

Для проверки обоняния проводят ольфактометрию: качественную – с помощью наборов пахучих веществ (при этом учитывают, что запахи алкоголя, табака и некоторых раздражающих веществ воспринимаются не только обонятельными рецепторами, но и окончаниями тройничного нерва) и количественную — для определения порога обоняния с помощью приборов, дозирующих интенсивность и длительность действия пахучего вещества.

НА ВКУС И ЦВЕТ

Наши обонятельные ощущения тесно связаны с вкусовыми. Попробуйте зажать нос и на время задержать дыхание – и вкус хорошо знакомого продукта исчезнет либо изменится до неузнаваемости. Именно поэтому многие отмечают, что при насморке любимые блюда уже не кажутся такими вкусными. Более того, желание поесть кислого или острого при простуде вызвано как раз дефицитом запахов.

Также взаимосвязаны обоняние и слух. Установлено, что слабые звуковые сигналы усиливают чувствительность к ароматам. В свою очередь запахи, скажем, бензола и гераниола, повышают остроту слуха, а вдыхая пары индола, мы, наоборот, будем слышать хуже.

Тесно связано с обонянием и зрение. Например, ароматы бергамотного масла, пиридина и толуола позволяют лучше видеть в сумерках, а запах нашатырного спирта повышает чувствительность глаз. Пахучие вещества влияют и на ощущение цвета: например, аромат камфары делает зрение более восприимчивым к зеленому и менее чувствительным к красному.

ЧЕЙ НЮХ ТОНЬШЕ?

Принято считать, что у представительниц прекрасной половины человечества обоняние развито сильнее, чем у мужчин. Существует даже теория, которая объясняет это женское превосходство компенсацией за меньшие, по сравнению с мужчинами, физические возможности.

Однако несколько лет назад исследователи из департамента неврологии Университета Пармы провели эксперимент, который доказал: женщины действительно лучше распознают и классифицируют запахи, различая их мельчайшие нюансы. Мужчины же воспринимают запах как сигнал к тому или иному действию.

Чувствительность к ароматам зависит не только от пола, но и возраста, поскольку рецепторная поверхность эпителия носа в течение жизни уменьшается. Лучше всего человек распознает запахи в период полового созревания. После 45 лет восприимчивость заметно ухудшается. А к 70 годам, по статистике, 30% людей почти не чувствуют тонкие ароматы.

Независимо от пола и возраста способность распознавать запахи усиливается в жару, а в холодную погоду мы переносим их обилие легче. Для большинства людей ароматы лучше всего ощущаются при температуре воздуха 37–38°С.

ЧЕМ ПАХНУТ РЕМЕСЛА?

Через носовые ходы ежедневно проходит 10 000–20 000 л воздуха, который содержит в том числе потенциально опасные вещества. Однако почти все они нейтрализуются благодаря тому, что в обонятельном эпителии есть особые ферменты, которые способствуют детоксикации. Но если концентрация вредных газов зашкаливает, то защитный механизм дает сбой, не в силах справиться с массивной атакой. Токсичные вещества могут и вовсе нарушить химический состав слизистой носа, в результате она теряет чувствительность к ароматам.

Человек более чувствителен к неприятным запахам. Чаще всего их мы воспринимаем как сигнал об опасности: не ешь протухшее мясо или подгнившие фрукты, держись подальше от сероводорода, хлора, аммиака. Однако вещества, которые мы можем почувствовать в наименьших концентрациях, пахнут приятно. Рекордсменом долгое время считался ванилин, однако его лидерство теперь оспаривает винный лактон (придает винам сладковато-кокосовый аромат).

Однако мы достаточно быстро привыкаем к запахам, причем не только приятным. Например, если вы войдете в парикмахерскую, то сразу почувствуете сильный аромат одеколона. Однако вскоре он перестает ощущаться – вы к нему адаптировались. Время привыкания зависит от концентрации пахучего вещества: чем она выше, тем быстрее наступает адаптация. Она может протекать с разной скоростью у здоровых и больных людей, на здоровой и больной половине носа.

Однако обонятельная система может по-разному реагировать на запахи. Например, люди, долгое время работающие на вредных производствах, в химических лабораториях, часто теряют чувствительность. Если же работа связана с вдыханием приятных ароматов, скажем, у парфюмеров, то, напротив, обоняние становится чрезвычайно тонким.

АРОМАМАРКЕТИНГ

Человек успешно использует запахи в своих целях, в том числе коммерческих. Их применяют для усиления сексуального влечения и удовольствия, для лучшего запоминания информации и даже для повышения производительности труда.

Создана даже некая классификация ароматов и вызываемых ими ассоциаций. Считается, что запах кожи навевает мысли о дорогих вещах, свежей выпечки – о домашнем уюте, а карамельный или ванильный – о детях. Сейчас такой аромамаркетинг повсеместно используют в магазинах, чтобы подтолкнуть покупателя на спонтанную покупку.

Эту уловку пытались применить еще в советское время, установив в общественных уборных автоматы, которые опрыскивали желающих одеколоном. Очень скоро ажиотаж сошел на нет. С ним исчезла и марка этого одеколона – по простой причине: его запах прочно ассоциировался с туалетом.

ДИЕТА ДЛЯ ОБОНЯНИЯ

Вернуть утраченное обоняние не всегда просто. Если имеются полипы, воспаления слизистой носа, – может потребоваться хирургическое вмешательство, чтобы восстановить проходимость обонятельной борозды.

Улучшение чувствительности к запахам неизбежно связано с правильным питанием. В рацион стоит включить масло, рыбий жир, говядину, дрожжи, витамин А (он входит в состав обонятельных клеток). Для возбуждения обоняния и нервной системы полезны копчености, соленья, крепкий чай и кофе.

Если же чувствительность к запахам нарушена из-за аллергии, следует включать в меню больше вегетарианских блюд, избегать консервов, сладостей, спиртных напитков, яиц, рыбы, орехов.

Для проверки обоняния проводят ольфактометрию: качественную — с помощью наборов пахучих веществ (при этом учитывают, что запахи алкоголя, табака и некоторых раздражающих веществ воспринимаются не только обонятельными рецепторами, но и. окончаниями тройничного нерва) и количественную — для определения порога обоняния с помощью приборов, дозирующих интенсивность и длительность действия пахучего вещества.

Снижение обоняния (гипосмия) или его отсутствие (аносмия) могут быть связаны с поражением слизистой оболочки носа (напр., при хроническом рините, полипозе носа, атрофии в старческом возрасте), а также внутричерепными процессами (опухоли и токсические поражения головного мозга, нарушения мозгового кровообращения, черепно-мозговая травма). Односторонняя аносмия может быть признаком менингиомы передней черепной ямки. Аносмия может развиваться в ранней стадии некоторых нейродегенеративных заболеваний (напр., при болезнях Паркинсона и Альцгеймера). У части здоровых лиц наблюдается парциальное снижение чувствительности к определённым пахучим веществам, напр, с мускусным запахом, связанное, вероятно, с генетическими факторами.

Извращение обоняния (паросмия), обонятельные галлюцинации, чаще в виде дурного запаха (какосмия), неспособность различать и узнавать запахи (обонятельная агнозия) могут возникать при поражениях височных долей (напр., при опухолях или эпилепсии).

Обоняние обостряется на голодный желудок и менее чувствительно оно после еды. Но это касается всех запахов, кроме ароматов еды. Ее мы как раз лучше чувствуем как ни странно на сытый желудок. Пока не ясно, почему так происходит, но есть предположение, что эта особенность повинна в лишнем весе. Ведь люди, чувствительные к запахам пищи, не могут перестать есть даже после сытного обеда.

Резкие и неприятные запахи (например, аммиака) повышают давление крови и ускоряют сердцебиение, а приятные – наоборот, снижают давление, замедляют пульс и вызывают повышение температуры кожи, что расслабляет и успокаивает человека.

Источник