Обоняние человека: как мы способны воспринимать запахи

Пожалуй, все замечали, что женщины способны улавливать едва различимые запахи духов, приправ в блюдах, они порою без труда узнают по запаху цветы, еще не видя их. Есть женщины, которые обонянием определяют, что вскоре начнется ливень. А вот у мужчин такой способности нет. В чем же секрет?

Обоняние – древнейшее чувство человека. Раньше оно управляло жизнью человека на 90%, точно так же, как у животных. Сейчас через обоняние человек получает 2% информации, тогда как через зрение – 90%, через слух – 5%. Но эти два процента играют очень важную роль.

Обонятельная система человека имеет достаточно сложное строение. В верхнем отделе носовой полости находится область с обонятельными рецепторами, которые воспринимают запах и преобразуют его в нервный импульс, посылаемый в головной мозг. Центр обоняния в мозге связан с центрами других чувств и, благодаря их совместной работе, запах является существенным дополнением к основной информации , получаемой от других анализаторов: зрительного, слухового, вкусового, осязательного. Те 2% информации, получаемой через обоняние, могут сыграть решающую роль: перед вами может находиться приятный во всех отношениях человек, но если запах его вам не по душе, то все общение с ним сойдет на нет, и даже все его добродетели будут видеться вами как недостатки.

Человек способен различать около 10.000 различных запахов, а собачий нос – около полумиллиона. Чувствительность носа потрясающа. По остроте обоняния все живые существа разделяются на 3 группы:

аносматики (они вообще не чувствуют запаха; примером могут быть дельфины);
макросматики (они обладают превосходным нюхом; к ним относятся хищники и грызуны);
микросматики (их способность воспринимать запахи ниже среднего). Человек относится к третьей группе.

Способность улавливать запахи зависит от многих факторов. Во-первых, это количество обонятельного эпителия в носу (количество обонятельных рецепторов). У человека эта цифра составляет 10 млн, причем она одинакова как у мужчин, так и у женщин. Для сравнения, у собак количество обонятельных рецепторов свыше 200 млн! Поэтому не зря говорят, что все, что пахнет, можно найти с помощью собак. Во-вторых, немаловажное значение имеет количество нервных клеток в обонятельной луковице (луковице осязания) – первичном звене центра обоняния. В луковице происходит первичная обработка информации. И именно здесь кроются различия в обонятельной способности у разных полов. У женщин больше нейронов в обонятельном центре, чем у мужчин. Исследователи из Федерального университета Рио-де-Жанейро (Бразилия) определяли абсолютное число клеток в обонятельных луковицах, а затем число нейронов. В ходе исследования выяснилось, что у женщин на 43% больше клеток в обонятельных луковицах, чем у мужчин. При подсчете нейронов разница достигала 50 %. Ученые не утверждают, что результат их работы – четкое доказательство того, что число клеток определяет превосходство обонятельной способности у женщин. Однако, по мнению руководителя исследования Роберто Лента, видимо, логично предположить, что большее число нейронов в обонятельной луковице соответствует более высокой чувствительности к запахам. Кроме того, исследователи сделали еще одно наблюдение: поскольку количество клеток головного мозга в течение жизни увеличивается лишь незначительно, женщины, очевидно, уже рождаются с ними. Плюс у женщин в мозге больше ассоциативных связей, связывающих разные мозговые центры, поэтому они быстро узнают запахи, в отличие от мужчин, которым на это требуется больше времени.

Даже если через обоняние человек получает сравнительно мало информации, значение его трудно переоценить. С помощью обоняния мы неосознанно определяем приятных нам людей. Благодаря воздействию обоняния, мы быстрее поправляемся и лучше чувствуем себя (стоит только вспомнить ароматерапию). Мы учимся расшифровывать запахи и управлять ими (парфюмерия), забывая при этом, что это запах управляет нами. Недаром говорят, что потерять способность воспринимать запахи, значит утратить что-то очень необходимое, что-то столь же важное, как вкус жизни.

Очень важными для всех нас являются органы чувств. Обоняние человека способно сделать восприятие мира намного ярче.

Роль органа обоняния

Орган обоняния - нос, который служит нам, чтобы мы могли наслаждаться прекрасными запахами, ароматами. Он также предупреждает нас о различного рода опасностях (пожар, утечка газа). Хорошее обоняние очень важно для любого человека, так как без него невозможно воспринимать мир на все 100%. Так, при плохом обонянии жизнь может стать серой и тусклой, лишенной всех красок.

Орган обоняния - это инструмент для получения информации, он помогает человеку познавать мир. Известно, что дети, у которых нарушено восприятие запахов, не могут правильно развиваться и отстают от своих сверстников. Орган обоняния человека тесно связан с органом вкуса. Совсем небольшая потеря возможности тонко чувствовать и различать запахи сводит на нет удовольствие от самой вкусной еды. Да и свое окружение люди часто выбирают по запаху. Наверное, никто не сможет долго общаться с человеком, если его аромат не очень приятен.

Орган обоняния, помогая нам воспринимать запахи, способен создавать настроение и влиять на самочувствие. Например, запахи корицы и мяты могут увеличить внимание и снизить раздражительность, а ароматы кофе и лимона помогают ясному мышлению. Орган обоняния человека обладает возможностью различать до 10 000 ароматов. Этим богатством, данным нам от природы, нужно дорожить. Никто из людей не хочет перестать ощущать запахи цветов, трав, леса, моря.

Что такое обоняние?

Способность к различению и восприятию различных запахов веществ, которые находятся в окружающей среде, - это обоняние. Распознавание запахов обычно провоцирует возникновение различных эмоций. В этом смысле обоняние часто становится важнее, чем, например, хороший слух или прекрасное зрение. Воздействие различных ароматических веществ на орган обоняния способно возбудить нервную систему человека. Это, в свою очередь, приводит к изменению функций разных органов и систем всего организма.

Устройство органа

Орган обоняния - нос, который воспринимает соответствующие раздражители, растворенные в воздухе. Процесс обоняния состоит из:

обонятельной слизистой оболочки;
обонятельной нити;
обонятельной луковицы;
обонятельного тракта;
коры головного мозга.

За восприятие запахов отвечают обонятельный нерв и рецепторные клетки. Они находятся на обонятельном эпителии, который располагается на слизистой оболочке верхнезадней части полости носа, в области носовой перегородки и верхнего носового хода. У человека обонятельный эпителий покрывает площадь размером около 4 см 2 .

Все сигналы от рецепторных клеток носа (которых насчитывается до 10 миллионов) посредством нервных волокон поступают в головной мозг. Там и формируется представление о характере запаха или происходит его узнавание.

У человека существуют обонятельный и тройничный нервы, к окончаниям которых присоединяются рецепторы запаха. Нервные клетки имеют два типа отростков. Короткие, называемые дендритами, по форме напоминают палочки, каждая из которых содержит 10-15 обонятельных ресничек. Другие, центральные отростки (аксоны), намного тоньше, они образуют тонкие нервы, которые напоминают нити. Эти самые нити проникают в полость черепа, используя для этого отверстия в пластинке решетчатой кости носа, и далее присоединяются к обонятельной луковице, переходящей в обонятельный тракт. Луковица лежит на основании черепа и составляет особую долю головного мозга.

К системе висцерального мозга, или лимбической системе, относятся корковые зоны обонятельного анализатора. Эти самые системы ответственны за регуляцию врожденной активности - поисковой, пищевой, оборонительной, половой, эмоциональной. Висцеральный мозг также имеет отношение к поддержанию гомеостаза, регуляции вегетативных функций, формированию мотивационного поведения и эмоций, организации памяти.

Особенность

Орган обоняния способен оказывать влияние на пороги цветоощущения, вкуса, слуха, возбудимости вестибулярного аппарата. Известно, что если резко снижается обоняние человека, то и замедляется темп его мышления. Строение органа обоняния особенное, оно выделяет его среди других органов чувств. Все структуры анализатора обоняния принимают важное участие в организации эмоций, поведенческих реакций, процессов памяти, вегетативно-висцеральной регуляции, регуляции активности прочих областей коры головного мозга.

Есть такие вещества, которые обладают резким запахом (нашатырь, уксусная эссенция). Они способны оказывать как обонятельное воздействие, так и раздражающее на чувствительные волокна тройничного нерва. Это объясняет специфичность формирования ощущений запаха. Рефлекторно могут изменяться частота дыхания, пульс, кровяное давление под воздействиями обонятельных раздражителей.

Чувствительность органа

Об остроте обоняния можно судить по тому, что человек способен ясно воспринимать, например, запах 0,0000000005 доли грамма масла розы или мускуса, примерно 4,35 доли грамма газа меркаптана. Если в воздухе содержится даже 0,00000002 г на 1 см 3 газа сероводорода, то он явно нами ощутим.

Существуют запахи, которые обладают большой силой и стойкостью и даже могут храниться в течение 6-7 тысяч лет. Примером этому могут служить запахи, которые ощутили люди, участвовавшие в раскопках египетских пирамид. Можно сказать, что наш нос способен обнаружить во вдыхаемом воздухе различные примеси пахучих веществ в очень малых количествах, которые не могут быть измерены даже при помощи химических исследований. Доказано, что острота обоняния зависит от времени суток (после сна лучше чувствуются запахи) и физиологического состояния человека. Обоняние более остро, когда человек испытывает голод, а также в течение весны и лета.

Орган обоняния человека способен различать не больше нескольких тысяч различных оттенков запахов. В этом мы очень сильно отстаем от животных. Собаки, например, могут узнать около 500 тысяч запахов.

Обоняние и эмоции

Проведенные исследования мозга говорят о том, что из обонятельного мозга в процессе эволюции постепенно образовались полушария переднего мозга, которые отвечают за высшую нервную деятельность. Запах является первичным источником и способом передачи различной информации среди существ в живой природе. Кроме того, для всех животных и для первобытного человека орган обоняния необходим для нахождения пищи, полового партнера, предупреждения об опасности или маркировки зоны обитания.

Для человека, живущего в современном мире, основным способом передачи информации становится вербальный, который смог вытеснить все другие, возникшие ранее. Известно, что запах обладает мощным воздействием на эмоциональную сферу, а также процессы, связанные с нею. Это воздействие зачастую происходит на уровне подсознания. Данный опыт в жизни человека не всегда положительный. Например, фиксируются проявления болезней в виде психосоматических заболеваний.

Большое значение обоняния

Функции органа обоняния многочисленны в жизни всех живых существ, так как он способен предупредить об опасности отравления ядовитыми газами, которые могут попасть в организм через легкие. Также имеется возможность контролировать с помощью запаха качество употребляемой пищи, что защищает от попадания в ЖКТ разложившихся и недоброкачественных продуктов.

Заключение

В качестве заключения можно сказать, что тесная связь долговременной памяти, эмоций и обоняния говорит о том, что запах является мощным средством воздействия на весь организм человека и его мировосприятие в целом.

Обоняние – это одно из пяти чувств, доступных людям. У людей оно менее развито, чем у большинства животных. Возможно, это связано с тем, что это чувство не определяет нашу способность выживать, прокармливать себя, искать партнёров и т. д. Однако чувство обоняния является самым восприимчивым из наших чувств. Для стимуляции обонятельных клеток достаточно небольшого количества вещества.

Человеческое обоняние

Наша способность к обонянию осуществляется двумя небольшими участками обнаружения запаха, состоящими из пяти или шести миллионов желтоватых клеток, которые расположены высоко в носовых проходах .

Для сравнения, у кролика есть 100 миллионов обонятельных рецепторов, а у собаки – 220 миллионов. Тем не менее люди способны обнаруживать определённые вещества в разведённом состоянии, концентрацией менее одной части на несколько миллиардов частей воздуха.

Дети

Хотя способность к идентификации запахов несовершенна в детстве, даже новорождённые очень чувствительны к некоторым важным запахам: недавние исследования показывают, что новорождённые младенцы ищут соски своих матерей по запаху. В эксперименте одна грудь каждой участвующей матери была вымыта сразу же после рождения. Новорождённого ребёнка помещали посередине между грудями. Из 30 младенцев 22 спонтанно выбрали грудь, которая не была вымыта и сохранила аромат тела.

Другие эксперименты также показали, что дети реагируют на очень слабые различия в аромете тела, но считается, что младенцы очень чувствительны только к определённым запахам, а не к их широкому диапазону.

Однако с точки зрения предпочтения, одно крупное исследование показало, что у трёхлетних детей одинаковые симпатии и антипатии со взрослыми. Эксперименты, проведённые в начале 70-х годов и воспроизведённые в 1994 году, показали, что у детей не развивается чувствительность к некоторым запахам, пока они не достигнут половой зрелости. В этих исследованиях 9-летние дети проявляли выраженную нечувствительность к двум мускусным запахам, хотя их способность обнаруживать другие запахи была такой же, как и у пациентов пубертатного возраста и взрослых.

Орган обоняния

Чтобы понять, что такое запах, мы должны поговорить об органе, ответственном за это чувство: о носе. Нос — это часть нашей дыхательной системы, позволяющая нам вдыхать и выдыхать. С другой стороны, в дополнение к дыханию, нос позволяет различным ароматам проникать извне и благодаря обонятельным рецепторам, расположенным в ноздрях, воспринимать, чувствовать и различать разные ароматы.

Человеческий нос на самом деле является главным органом не только запаха, но и вкуса. Рецепторы языка могут различать только четыре вкуса – сладкий, кислый, горький и солёный – все остальные «вкусы» обнаруживаются обонятельными рецепторами в наших носовых проходах.

Чувство запаха: процесс запаха

Хотя процесс запаха более сложный, чем любая попытка объяснить его, мы могли бы объяснить процесс запаха следующими шагами:

Молекулы в виде химических соединений, которые присутствуют в воздухе, достигают ноздрей и растворяются во влажной среде жёлтой слизистой оболочки.
После растворения соединения химически воздействуют на обонятельные рецепторы, которые обнаруживают запахи.
Активация этих рецепторов генерирует один из 12 пар черепных нервов, нервные импульсы, которые направляются непосредственно на обонятельную луковицу и оттуда в кору головного мозга (где происходит «обоняние»).
В обонятельной луковице сенсорные рецепторы, ответственные за передачу сообщений от ароматов, отправляют информацию в две области:
1. лобная доля;
2. лимбическая система.
Лобная доля отвечает за распознавание аромата.
С другой стороны, лимбическая система связана с памятью и эмоциями. Когда они получают нервные импульсы ароматов, они вызывают сильные эмоции, основанные на предыдущих опытах, потому что лимбическая система имеет доступ к ситуационным воспоминаниям, людям или местам, связанным с воспринимаемыми обонятельными ощущениями.

Хотя наше обоняние значительно менее развито чем у животных, оно по-прежнему остаётся очень чутким, особенно к неприятным запахам. Благодаря структуре нашего носа мы можем воспринимать плохие ароматы в более низких концентрациях, чем хорошие .

Почему нос чувствителен к этим запахам? В целом потому что это адаптивная черта, поскольку плохое восприятие связано с двумя основными эмоциями, которые благоприятствуют нашему выживанию: отвращением и страхом. Восприятие плохого аромата почти сразу вызывает уклонение от него.

Например, если, зайдя в квартиру, вы почувствуете запах газа, вы немедленно эвакуируетесь и позвоните в полицию или пожарную службу. Таким образом, чувство обоняния активирует процессы, которые помогают нам в выживании.

Отношение к воспоминаниям

Как мы узнали, обоняние напрямую обращается к нашей памяти и нашим эмоциям. Конечно, есть много ситуаций, мест или людей, с которыми мы ассоциируем определённые ароматы, и таким же образом эти запахи заставляют нас вспоминать о стимулах, с ними связанных.

Всем нам известны случаи, когда при случайном вдыхании знакомых духов – в магазине или на прогулке – мы вдруг вспоминали близкого сердца человека, или ситуацию с ним связанную.

Почему чувство обоняния связано с нашими воспоминаниями? Наша чувствительность к восприятию запахов в сочетании с нашей способностью связывать стимулы делает наше обоняние прямой ссылкой в нашу память. Аромат хлеба из пекарни может сделать нас голодными, запах мандаринов напоминает о Новом годе, благоухание кофе напоминает нам о завтраке или работе и, следовательно, о бесконечности ассоциаций между различными запахами и воспоминаниями. Это некоторые общие ассоциации, однако каждый человек создаёт свои собственные ассоциации.

Ясно, что есть определённые запахи, которые могут вызвать очень специфические воспоминания, которые могут повлиять на то, как мы себя чувствуем. Поэтому запахи имеют эмоциональный компонент.

Чувство обоняния также позволяет нам оценить запах вещей и людей. Однако не все пахнут, как мы, или не все приятны нашему носу. Таким образом, мы можем дифференцировать те тела, которые имеют запах, и те, которые не имеют.

Чтобы тело выделяло запах, оно должно освободить испаряющиеся частицы, которые проникают в нашу обонятельную систему. Имея это в виду, чем больше частиц испускается, тем интенсивнее будет пахнет тело.

Вариации

Наша способность к обонянию увеличивается, достигая плато в возрасте около восьми лет и снижается в пожилом возрасте . Некоторые исследователи утверждают, что наша чувствительность к запаху начинает ухудшаться задолго до старости, возможно, даже после 20 лет. Один эксперимент утверждает, что снижение чувствительности к специфическим запахам начинается с 15 лет. Но другие учёные сообщают, что способность к обонянию зависит от состояния психического и физического здоровья человека, а у некоторых очень здоровых 80-летних людей обоняние сохраняется наравне с молодыми. Женщины чувствительней мужчин, что подтверждают все тесты на обоняние, которые проводились в рамках исследований.

Страдающие мигренью, шизофренией, депрессией, анорексией с очень низким весом часто испытывают обонятельный дефицит или дисфункции. Одна группа исследователей утверждает, что некоторые психические расстройства настолько тесно связаны с конкретными обонятельными дефицитами, что тесты на обоняние должны быть частью диагностических процедур. Было показано, что добавки цинка помогают в лечении некоторых нарушений запаха и вкуса.

Недавнее исследование в Университете Пенсильвании предполагает, что вопреки распространённому мнению слепые люди не обязательно имеют более острое обоняние, чем зрячие. Определяющий фактор здесь заключается в обучении – именно оно повышает эффективность тестов на обоняние. Довольно подробно освещали эту тему исследователи из Университета Пенсильвании – они разработали тест на идентификацию обоняния, который стал стандартным тестом, используемым почти во всех экспериментах.

Важность «обучения» в развитии чувствительности к запаху подтверждается многими другими исследованиями. Действительно, этот фактор иногда может быть проблемой для исследователей, поскольку субъекты в повторяющихся экспериментах становятся все более опытными в обнаружении присутствующих запахов.

Расстройства

Мы можем найти некоторые расстройства, которые непосредственно влияют на обоняние, особенно приводя к потере этого чувства. Вот некоторые примеры:

аносмия: полная или частичная потеря обоняния (постоянная или временная);
гипосмия: снижение обоняния;
гиперосмия: очень чувствительное обоняние;
паросмия: неспособность мозга правильно идентифицировать естественный запах. Идентификация нейтральных или приятных запахов как неприятных;
фантосмия: это своего рода обонятельная галлюцинация, благодаря которой люди обнаруживают запах, несмотря на его отсутствие. Они обнаруживают запахи, которых в настоящий момент нет.

Обоняние позволяет увеличить способность к вкусовым ощущениям, поэтому многие люди, которые теряют обоняние, жалуются, что теряют вкус. Хотя в большинстве случаев они могут различать вкусы, как сладкий, солёный, горький и кислый.

Причины расстройств

Существуют различные причины обонятельных расстройств. Потеря запаха может произойти из-за условий, которые затрудняют проникновение воздуха в обонятельные рецепторы, расположенные в верхней части носа, или из-за травмы или потери этих рецепторов. Потеря обоняния не должна быть продолжительной, хотя в некоторых случаях это может быть признаком других нарушений в нервной системе. Вот некоторые общие причины:

очень часто происходит временная потеря обоняния из-за простуды, полипов, аллергического ринита, инфекций дыхательных путей, инфекции пазух и т. д.;
из-за старения может наблюдаться умеренное снижение обоняния;
курение также может повлиять на наше обоняние;
травма головы или иная травма, синусовая или черепная хирургия;
гормональные изменения;
воздействие некоторых химических веществ, таких как растворители или инсектициды, может отрицательно сказаться на нашей обонятельной способности;
некоторые лекарства изменяют или минимизируют нашу способность воспринимать запахи (антибиотики, антигистамины, амфетамины, нафазолин, эстрогены, фенотиазины, длительное использование носовых противозастойных средств, резерпина и т. д.);
лучевая терапия в таких областях, как шея или голова;
расстройств нервной системы, такие как болезнь Альцгеймера или Паркинсона.

Исследователи чувствительности к запаху должны быть очень осторожны в отношении запахов, которые они используют в экспериментах, потому что запах не всегда является запахом. Многие пахучие вещества активируют не только обонятельную систему, но и «соматосенсорную» систему — нервные окончания в наших носах, которые чувствительны к температуре, боли и т. Д. Вот почему пациенты, полностью потерявшие обоняние, все ещё могут обнаруживать ментол, фенилэтиловый спирт и многие другие вещества. В исследовании, в котором изучалась аномальная способность воспринимать пахучие вещества, было обнаружено, что многие так называемые запахи фактически влияют на болевые и температурно-чувствительные нервные окончания, а не на обонятельные рецепторы. Из 47 «пахучих» веществ люди с аносмией могли обнаружить 45.

Орган обоняния

Древние считали обоняние одним из величайших божественных даров человеку. И действительно, количество запахов, известных сегодня ученым, достигает 100 тысяч! «Есть много запахов, здоровых, молодых», – утверждал французский поэт Ш. Бодлер. Или ощущение М. Волошина о «запахах цветов, доходящих до крика». А вот как описывает Л. Толстой свои чувства: «Вдруг нас поразил необыкновенный, счастливый белый запах… белый запах нарциссов» (выделено мною. – Г. Б). Удивительное сочетание – цветозапах. Так что, конечно, не прав был великий философ И. Кант, который считал нос не только не нужным, но и вредным, доставляющим множество отвратительных ощущений.

Каков же он, этот орган? Обонятельная область слизистой оболочки носа, которая у взрослого человека занимает 250–300 мм и расположена в слизистой оболочке верхней носовой раковины и лежащей на этом уровне зоны носовой перегородки, покрыта обонятельным эпителием. Обонятельные клетки (их от 10 до 40 млн) имеют центральные и периферические отростки (рис. 1.44). Короткий периферический отросток (дендрит) заканчивается утолщением (обонятельная булава), на вершине которого располагается по 10–12 подвижных обонятельных ресничек. Центральные отростки – аксоны – собираются в обонятельные нити (20–40), проходящие через решетчатую пластинку одноименной кости и направляющиеся в мозг. Сущность обоняния состоит в том, что растворенные в слизи молекулы пахучих веществ, взаимодействуют с рецепторными белками ресничек, в результате чего возникает нервный импульс. Он распространяется по обонятельным нервам и в конечном итоге достигает коркового центра обонятельного анализатора. Несмотря на то, что существует всего 9 четко различимых групп запахов, человек способен различить около 3000. Человек ощущает запах при концентрации около 500 млн молекул в 1 м воздуха. У многих животных обоняние развито значительно лучше, чем у человека. Так, например, собака различает до 100 тыс. запахов при концентрации вещества около 200 тыс. молекул в 1 м воздуха, т. е. в 2500 раз меньше, чем человек. А самец бабочки ночной павлиний глаз способен уловить запах неоплодотворенной самки на расстоянии более 10 км!

Рис. 1.44. Орган обоняния (по В. Г. Елисееву и др.): а – обонятельная область слизистой оболочки полости носа (1); б – схема ультрамикроскопического строения обонятельного эпителия: 1 – микроворсинки; 2 – пузырьки; 3 – обонятельная булава; 4 – замыкательная пластинка (десмомома); 5 – тело обонятельной нейросенсорной клетки; 6 – поддерживающая клетка; 7 – эндоплазматическая сеть; 8 – базальная мембрана; 9 – аксоны обонятельных нейросенсорных клеток, образующие обонятельные нити

Из книги Искусство любви автора Михалина Вислоцкая

ОРГАН ЗРЕНИЯ Мы недаром говорим «он положил на неё глаз», «любовь с первого взгляда». Зрительные впечатления, особенно у молодых, чаще всего - лишь мотор зарождающегося чувства. Было бы очень грустно, если бы внешняя красота была самым важным и единственным условием

Из книги Ум человека автора Олег Геннадьевич Торсунов

Из книги Гистология автора Татьяна Дмитриевна Селезнева

ЧУВСТВО ОБОНЯНИЯ Сексуальные запахи являются, по всей вероятности, наиболее сильными из известных людям раздражителей, воздействующих на органы чувств. Мы знаем, например, какую важную роль играют запахи в жизни млекопитающих - собак и диких животных, которые во время

Из книги 5 наших чувств для здоровой и долгой жизни. Практическое руководство автора Геннадий Михайлович Кибардин

Из книги Суставы без боли автора Игорь Анатольевич Борщенко

Тема 28. ОРГАНЫ ВКУСА И ОБОНЯНИЯ Обонятельный анализатор состоит, как любой, из центрального и периферического отделов.Периферический отдел обонятельного анализатора представлен обонятельным полем – обонятельной выстилкой, которая находится на средней части верхней

Из книги Как избавиться от боли в суставах рук автора Игорь Анатольевич Борщенко

Глава 13 Механизм обоняния и его особенности Не каждый из нас знает, что структуры обонятельного анализатора человека принимают важнейшее участие в организации поведенческих реакций, эмоций, вегетативно-висцеральной регуляции, процессов памяти, регуляции активности

Из книги Атлас: анатомия и физиология человека. Полное практическое пособие автора Елена Юрьевна Зигалова

Механизм работы рецепторов обоняния Молекулы ароматических веществ, попадающие с током воздуха в носовую полость, растворяются в слизи, покрывающей обонятельный эпителий, и взаимодействуют с рецепторными белками, содержащимися в мембране ресничек обонятельных

Из книги Здоровый мужчина в вашем доме автора Елена Юрьевна Зигалова

Восстановление обоняния Читатель, ты уже знаешь, что обоняние для человека является одним из важных каналов познания окружающего мира и гармоничного развития личности. Малыш, у которого нарушено или полностью отсутствует восприятие запахов, не может правильно

Из книги автора

Предупредите потерю обоняния Часто потери обоняния можно избежать. Чтобы предупредить развитие аносмии, необходимо:– своевременно и правильно лечить простудные заболевания, не оставлять без должного лечения заболевания носа и придаточных пазух носа;– регулярно

Из книги автора

Сохранение обоняния и его тренировка Уже с 20-25-летнего возраста мы чуть слабее улавливаем аромат, чем в детстве, а заметное снижение обонятельной функции наблюдается уже после 40 лет. Еще хуже различают запахи пожилые люди. Вследствие многократных воспалений слизистой

Из книги автора

Орган труда Неизвестно, что сделало обезьяну человеком, однако абсолютно понятно, что кисть человека - это совершенный инструмент, которым он способен творить как самые прекрасные вещи, так и совершать страшные преступления. Как активно работающий орган, кисть

Из книги автора

Орган труда Неизвестно, что сделало обезьяну человеком, однако абсолютно понятно, что кисть человека – это совершенный инструмент, которым он способен творить как самые прекрасные вещи, так и совершать страшные преступления. Как активно работающий орган, кисть

Из книги автора

Орган зрения Орган зрения состоит из глазного яблока, расположенного в глазнице, со зрительным нервом и вспомогательных органов

Из книги автора

Орган обоняния Обонятельная область слизистой оболочки носа, которая у взрослого человека занимает 250–500 мм2 (верхняя носовая раковина и лежащая на этом же уровне зона носовой перегородки), покрыта обонятельным эпителием. Эпителий представлен тремя видами клеток:

Из книги автора

Орган вкуса Орган вкуса образован множеством вкусовых почек, расположенных в толще многослойного эпителия боковых поверхностей желобовидных, листовидных и грибовидных сосочков языка, а также в слизистой оболочке неба, зева и надгортанника. У человека около 2000 вкусовых

Из книги автора

Орган вкуса «…Не язык ли распознает вкус пищи?» – вопрошает-утверждает библейский Иов (Иов, 12:11). Вкушать означает принимать пищу с наслаждением, а метафизический смысл глагола «вкушать» очень емкий – он выражает не только ощущения наслаждения, но и страдания. Человек

13 Мая 2009

Обоняние дает нам возможность получать удовольствие от приятных запахов, а иногда способно спасти нам жизнь: не дать выпить уксус вместо водки, подсказать, что не стоит есть пирожок с тухлятиной или напомнить, что при запахе газа нельзя щелкать выключателем. Однако окружающие нас запахи обладают свойствами, о которых многие, возможно, даже и не подозревают.

Что-то вроде человеческого обоняния существует даже у микроорганизмов: хемотаксис – способность перемещаться к источникам пищи и подальше от опасных веществ – проявляют все подвижные одноклеточные. Но давайте пропустим примерно 3,5 миллиарда лет эволюции обоняния и перейдем сразу к млекопитающим и человеку.

Для многих животных обоняние является как минимум не менее важным источником информации, чем зрение и слух: любой собачник знает, что собаки теряются при встрече с выпившим хозяином: выглядит и говорит он так же, а пахнет совсем по-другому! И не от «выхлопа» (запах краски, селедки и т.д. такого действия не оказывают), а оттого, что вместе с остальной биохимией алкоголь меняет состав пота и, соответственно, неощутимые для человеческого носа оттенки индивидуального запаха.

Для нас с вами способность чувствовать и различать запахи, на первый взгляд, не так уж и важна. Иногда она даже мешает: каждый может припомнить ситуации, когда он был готов отдать полцарства за то, чтобы не ощущать запаха вошедшего в троллейбус бомжа или наевшегося чеснока коллеги. И хотя без удовольствия от запаха цветов, духов, пищи и множества других ароматов мир потерял бы многое, для человека обоняние стоит на четвертом месте в ряду пяти чувств. За счет зрения мы получаем не менее 90% информации об окружающем мире, а без него человек использует для ориентации в пространстве и распознавания живых и неживых объектов тактильные ощущения и слух.

Основные механизмы работы обоняния ученые расшифровали совсем недавно. Это отставание обусловлено не только недооценкой важности его роли в жизни человека, но и чрезвычайной сложностью устройства обонятельных рецепторов.

Чем мы нюхаем?

Гордон Шеферд, профессор неврологии Йельского университета, автор выдержавшего несколько переизданий трехтомника «Нейробиология» и несравненный знаток механизмов передачи импульсов синапсами дендритных шипиков обонятельной луковицы (вот такая у него узкая специализация), начал ответ на этот вопрос так: «Нам кажется, что мы нюхаем с помощью носа, но это – все равно, что сказать, что мы слышим мочками ушей». Сам по себе нос необходим для того, чтобы направить содержащий ароматические молекулы воздух на обонятельный эпителий – симметричные участки слизистой оболочки, находящиеся глубоко в полости носа, немного ниже уровня глаз.

Запахи мы ощущаем только во время вдоха, так как выдыхаемый воздух проходит только через нижние носовые раковины и не соприкасается с дыхательным эпителием. При спокойном вдохе вблизи находящегося в самой верхней части носовой полости обонятельного эпителия проходит всего 7-10% вдыхаемого воздуха, поэтому для усиления ощущений необходимо вдохнуть максимально глубоко. Можно также взять пример с животных и «принюхаться», делая частые короткие вдохи в непосредственной близости от изучаемого объекта, что позволяет максимально сконцентрировать пахучие молекулы вблизи обонятельных рецепторов.

За счёт складок, по форме напоминающих гребни, общая площадь обонятельного эпителия у человека составляет 5-10 см 2 . На этом втором рубеже обонятельной системы расположено, по данным разных источников, от 10 до 50 миллионов клеток, осуществляющих регистрацию запахов. У животных их количество, как правило, значительно больше. Например, обонятельный эпителий у овчарок содержит до 220 миллионов рецепторных клеток.

Обонятельный рецептор представляет собой сенсорную (чувствительную) нервную клетку, от которой отходят два отростка. К полости носа – короткий дендрит (чувствительный отросток нейрона), имеющий не менее 10 ресничек, кончики которых находятся на самой поверхности обонятельного эпителия и выступают в покрывающую его слизь. К мозгу – более длинный двигательный (передающий) отросток, аксон, сплетающийся с аксонами других обонятельных нейронов в нити обонятельного нерва, проходящие через отверстия решетчатой кости черепа в обонятельную луковицу – структуру мозга, осуществляющую первичную обработку информации о запахах. Обонятельная луковица тем крупнее, чем острее обоняние животного, поэтому у собак-ищеек она значительно больше, чем в куда большем по размеру мозге человека.

Из обонятельной луковицы нервные импульсы поступают в первичные, а затем в высшие обонятельные участки коры головного мозга, формирующие осознанное ощущение характера и интенсивности запаха. Конечным пунктом обработки данных о запахах является лимбическая система, регулирующая эмоциональные и поведенческие реакции организма.

Как это работает?

Молекулы ароматических веществ, попадающие с током воздуха в носовую полость, растворяются в слизи, покрывающей обонятельный эпителий, и взаимодействуют с рецепторными белками, содержащимися в мембране ресничек обонятельных нейронов. Это взаимодействие изменяет ионную проницаемость мембраны клеток и формирует электрический импульс, передающийся по аксону клетки в обонятельный нерв и далее, вплоть до двигательных нейронов спинного мозга, дающих мышцам команды зажать нос пальцами и отойти подальше – или наоборот.

С центральными механизмами системы обоняния специалисты, занимавшиеся ее изучением, разобрались довольно давно, но белковые рецепторы, несомненно присутствующие на мембранах дендритов нейронов обонятельного эпителия, много лет оставались неуловимыми. Решить эту загадку удалось только в 1991 году ученым Колумбийского университета Линде Бак и Ричарду Экселу. В 2004 году открытие принесло им Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Традиционный подход к изучению механизмов работы рецепторов обоняния заключался в измерении активности тех или иных нейронов в ответ на различные раздражители. Для этого к обонятельным нервам животных подсоединяли электроды и давали им вдыхать различные вещества. В результате удалось выяснить только то, что один и тот же нейрон может реагировать на различные вещества, однако механизмы, лежащие в основе этого процесса, долгое время оставались непонятными.

Бак и Эксел избрали принципиально новый подход – они обратились к стремительно развивающейся генетике и начали поиск генов, активность которых регистрируется исключительно в обонятельном эпителии. Вначале их эксперименты также были безуспешны, что позже Эксел объяснил существованием огромного количества белков-рецепторов, реакция каждого из которых на конкретный запах слишком слаба, чтобы ее можно было обнаружить существующими методами.

Справиться с этой проблемой ученым помогла придуманная Бак схема, с помощью трех допущений значительно сократившая область поиска. Согласно первому допущению, основанному на имевшихся на тот момент разрозненных научных фактах, искать следовало только гены белков, обладающих определенным сходством с родопсином – рецепторным белком, за счет которого происходит формирование электрического импульса в палочках сетчатки глаза, клетках, не различающих цвета, а реагирующих на изменение освещенности и обеспечивающих сумеречное зрение. Кроме того, искомые белки должны были относиться к одному семейству, а кодирующие их гены – проявлять активность исключительно в клетках обонятельного эпителия.

У крыс генов, отвечающих всем трем критериям, нашлось около тысячи – примерно 1% от всего генома. Каждый сотый крысиный ген задействован в распознавании запахов, что указывает на чрезвычайную важность системы обоняния для грызунов – близких родственников приматов: наши ветви на древе эволюции разошлись около 25 миллионов лет назад. Поиск в ДНК-библиотеках позволил найти в геномах других видов (мыши, саламандры, зубатки, собаки, человека и других животных) гены-аналоги, связанные с первичным восприятием запахов. Правда, в отличие от большинства животных, у которых бОльшая часть этих генов исправно синтезирует соответствующие белки, у разных видов человекообразных обезьян неактивно 28-36% генов белков обонятельных рецепторов, а у человека – почти 60%. Судя по всему, мутации, блокирующие активность генов обонятельных рецепторов, стали накапливаться с того времени, когда острое обоняние утратило свою важность для выживания обезьяноподобных предков человека.

Дальнейшее изучение системы органов обоняния показало, что каждый отдельный рецепторный нейрон может распознавать множество пахучих молекул, каждая из которых активирует различные белковые рецепторы на поверхности его мембраны. Такая комбинаторная система кодирования сигналов позволяет распознавать практически неограниченное количество ароматов.

Даже незначительно отличающиеся по химической структуре молекулы активируют различные комбинации рецепторных белков, находящихся на мембранах разных нейронов, поэтому запах октанового спирта напоминает запах цитрусовых, а отличающейся от него только одним дополнительным атомом кислорода октановой кислоты – запах пота.

К тому же эффекту может привести изменение пространственного строения молекул. Например, запахи тмина и кудрявой мяты (от более известной перечной она отличается отсутствием холодящего ощущения и менее резким запахом) обеспечивают d-карвон и l-карвон – хиральные (от древнегреческого χειρ – «рука») изомеры, молекулы с одинаковым химическим составом, отличающиеся друг от друга, как предмет от его зеркального изображения.

Кроме того, большее количество молекул активирует более широкий спектр рецепторов, из-за чего одно и то же вещество может пахнуть по-разному в зависимости от концентрации.

Самым удивительным примером является скатол – гетероциклическое соединение, образующееся при разложении белковых соединений и придающее специфический запах испражнениям. В то же время в малых концентрациях скатол обладает приятным запахом и входит в состав парфюмерных продуктов и пищевых эссенций.

Наиболее многогранными в этом отношении являются альдегиды. Так, кокосовый альдегид в небольшой концентрации пахнет не кокосом, а абрикосом или персиком, а запах анисового альдегида при разбавлении ощущается как аромат свежего сена, шиповника и цветов боярышника.

К наиболее неприятно пахнущим соединениям относятся серосодержащие вещества, начиная с самого простого – сероводорода H 2 S. «Чемпионами» среди них считаются меркаптаны. Их смесь обеспечивает вонь скунсовой струи, от которой человек может упасть в обморок. Меркаптаны придают неповторимый аромат гнилой капусте и бытовому газу: природный газ ничем не пахнет, и в целях безопасности в него добавляют чуть-чуть изоамилмеркаптана. Серосодержащие соединения диаллилдисульфид (CH 2 =CH–CH 2) 2 S 2 и аллицин CH 2 =CH–CH 2 –SO–S–CH 2 –CH=CH 2 обеспечивают резкий запах чеснока, а основной компонент запаха лука – аллилпропилдисульфид CH 2 =CH–CH 2 –S–S–CH 2 –CH–CH 3 . В самих чесноке и луке (относящихся к роду Allium) нет аллилов: в них при разрезании под действием ферментов превращаются многочисленные молекулы аминокислоты цистеина, содержащие сульфгидрильные группы –SH. Особенностью этих дисульфидов является то, что от запаха практически невозможно избавиться ни с помощью чистки зубов, ни полосканием рта. Дело в том, что эти соединения, проникнув через стенки кишечника в кровь, разносятся по организму, в том числе и в легкие, откуда выделяются с выдыхаемым воздухом.

Обоняние в нашей жизни

Наиболее важно обоняние в первые минуты жизни человека, так как только благодаря ему младенец узнает свою маму и находит пахнущую молоком грудь. В следующие пару месяцев, пока зрение ребенка не приобретет достаточную остроту, окружающий мир он воспринимает главным образом посредством запахов. По мере взросления и формирования других органов чувств обоняние утрачивает свою значимость. Одновременно с этим происходит атрофия (отмирание) волокон обонятельного нерва. В течение первого года жизни острота обоняния человека снижается на 40-50%, а дальнейшая скорость и степень ухудшения способности распознавать запахи зависит от индивидуальных особенностей организма, пола, образа жизни и воздействия различных факторов окружающей среды. Например, у начинающих курильщиков способность различать запахи снижается на 50-60%, после чего восстанавливается на 20-30%. При отказе от курения развивается гиперосмия – острота обоняния повышается примерно на 20% по сравнению с исходной.

Считается, что человек более чувствителен к неприятным запахам. Почти всегда как неприятные мы воспринимаем запахи, сигнализирующие об опасности: не ешь протухшие мясо или подгнившие фрукты, держись подальше от сероводорода, хлора, аммиака, не вляпайся в экскременты – в них могут быть яйца глист, дизентерийные амёбы и прочая холера... Тех из наших предков (покрытых ещё чешуёй, а не шерстью), у которых таких ассоциаций не возникало, отсеял естественный отбор. Хотя бывают и исключения – например, чеснок, который полностью подпадает под народную пословицу «своё не пахнет»:)

Однако вещества, которые мы можем почувствовать в наименьших концентрациях, пахнут приятно. Рекордсменом долгое время считался ванилин: его можно унюхать при концентрации 2×10 –11 г в литре воздуха. Но совсем недавно выяснилось, что один из хиральных изомеров вещества под названием винный лактон (он придает винам сладковато-кокосовый аромат) ощущается при концентрации, в две тысячи раз меньшей: одна стотриллионная (10 –14)грамма в 1 л воздуха. А запах его зеркального изомера (на рисунке – справа) можно почувствовать только при концентрации, на 11 порядков большей – 1 мг/л.

Женщины в целом обладают более острым обонянием, сохраняющимся до более преклонного возраста. Однако, как это не парадоксально, профессии, связанные с различением запахов, являются исключительно мужскими. Дело в том, что изменения гормонального фона в течение месячных циклов женского организма, влияют на работу различных органов и систем, в том числе и системы обоняния. В результате в начале цикла у женщин часто развивается временная гипосмия – снижение чувствительности к запахам. Этого не наблюдается при приеме гормональных противозачаточных средств, поддерживающих постоянный гормональный фон в организме, однако очевидно, что прием пилюль не может быть обязательным условием приема на работу.

Без обоняния наша пища стала бы практически безвкусной. Вкусовые рецепторы человека различают только четыре ощущения: сладкий, соленый, кислый и горький, а остальное разнообразие вкусов различных блюд и напитков обеспечивают комбинации ароматических веществ. При сильном насморке, когда верхние носовые раковины «забиты» и содержащий ароматы воздух до них просто не доходит, все кажется безвкусным и неаппетитным. Эксперименты показали, что если человеку с зажатым носом еще и завязать глаза, чтобы лишить его зрительных ассоциаций с употребляемыми продуктами, он вряд ли сможет отличить яблоко от картошки или красное вино от кофе.

Запахи способны изменять работу различных систем организма. Самый очевидный пример – усиление выработки слюны и пищеварительных соков от запахов пищи. 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.

Насколько обоснованны утверждения ароматерапевтов – например, такое: «ароматы лаванды, ромашки, лимона и сандала ослабляют активность головного мозга быстрее, чем любой депрессант, а жасмин, роза, мята и гвоздика возбуждают клетки серого вещества мощнее, чем крепкий кофе»? Судя по тому, что в статьях разных авторов можно найти прямо противоположные утверждения о действии запахов на психофизиологическое состояние человека, это действие объясняется не характером самого запаха, а психологической установкой на ожидаемый эффект.

Еще один, пожалуй, самый загадочный вопрос в науке о запахах – их роль в половом поведении Homo sapiens. Об этом мы поговорим .

Евгения Рябцева,
портал «Вечная молодость»

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью