Обоняние: как работи сетивото за мирис при хора и животни

Обоняние: как работи сетивото за мирис при хора и животни — разберете как носът и мозъкът разчитат химикали, нюансите между видове и суперсилите на животните.

Обонянието е чувството за мирис. Обонянието е начинът, по който човек или животно забелязва миризмата (или миризмата) с помощта на носа. Много животни имат по-добри носове от хората. Някои животни могат да откриват малки частици във въздуха или понякога във водата, които хората не могат да открият.

Хората имат специални клетки в носа, които могат да откриват някои химикали. Това са специални нервни клетки, прикрепени към обонятелния епител. Всички гръбначни животни имат тези клетки. Миризмата първо се обработва от обонятелната система. Информацията се предава на обонятелната луковица в предната част на главния мозък.

При насекомите миризмите се усещат от сензилите на антените и първо се обработват от антеналния лоб.

Как работи обонянието при хората

Когато вдишваме, молекули от миризмата попадат в носната кухина и стигат до обонятелния епител. Там живеят обонятелни рецепторни неврони, които разпознават различни химични вещества чрез специфични рецепторни белтъци (повечето са G-протеин-свързани рецептори). Всеки неврон реагира на определен набор от молекули; комбинацията от активирани неврони създава „мирисен отпечатък“, който кодира конкретна миризма.

Синхронизираната активност на тези неврони се предава чрез аксоните им към обонятелната луковица, където сигналите се реорганизират в структури, наречени гломерули. Оттам информацията се изпраща към по-висши центрове в главния мозък — обонятелна кора (напр. пирамидна кора), а също към лимбичната система, която свързва миризмата с емоции и памет. Затова определени миризми често събуждат силни спомени и чувства.

Обонянието работи в тясна връзка с вкуса: голяма част от това, което възприемаме като „вкус“ на храната, всъщност е ретроназално обоняние (молекули от храната достигат обонятелния епител през гърба на гърлото). Ако човек загуби обонянието, храната често губи своя аромат.

При насекоми и други животни

При насекомите миризмите се усещат от сензилите на антените. Тези сензили (сенсилите) съдържат обонятелни клетки, които изпращат сигнали към антеналния лоб — еквивалент на обонятелната луковица при гръбначните. От антеналния лоб информацията може да достигне до мозъчни центрове, които контролират поведение като търсене на храна, чифтосване или избягване на опасности.

Много животни имат далеч по-чувствителни обонятелни системи от хората. Например кучетата притежават стотици милиони обонятелни рецептори и по-голяма относителна обонятелна луковица, което им позволява да следят следи и да откриват тела, наркотици или болести. Подобни адаптации имат и някои морски животни (напр. акули), които усещат вещества във вода в много ниски концентрации.

Адаптация, регенерация и нарушения

Обонянието бързо се адаптира: при продължително излагане към една и съща миризма чувствителността намалява (обърнете внимание, когато престоявате в силно миришеща среда — скоро спирате да усещате миризмата). Това е полезно за разпознаване на нови и променящи се сигнали в околната среда.

За разлика от много други неврони, обонятелните рецепторни клетки се обновяват през целия живот от стволови клетки в обонятелния епител. Въпреки това обонянието може да бъде нарушено от различни причини: вирусни инфекции (включително настинка и COVID-19), травма на главата, възпаление на носа, стареене или някои невродегенеративни заболявания. Пълната или частична загуба на обоняние се нарича аносмия или хипосмия (намалено обоняние).

Защо обонянието е важно

• Оцеляване и поведение: миризмите помагат да се намира храна, партньори и да се избягват опасности (дим, развалена храна).
• Социални сигнали: много видове използват феромони и миризми за комуникация.
• Качество на живота: обонянието влияе на апетита, удоволствието от яденето и емоционалното състояние.

Диагностика и интересни факти

Оториноларинголозите и невролозите използват тестове за проверка на обонянието (напр. изпит за идентификация на миризми) при съмнение за нарушения. В научни изследвания се изучават и възможности за възстановяване на обонянието след увреждане.

Интересни факти:

• Хората имат около 400 вида функционални обонятелни рецептори, всеки способен да разпознава множество молекули.
• Някои породи кучета могат да откриват вещества в концентрации милиони пъти по-ниски от тези, които човек може да усети.
• Обонятелната система е една от най-древните сетивни системи еволюционно и е силно свързана с паметта и емоциите.

Ако забележите внезапна загуба на обоняние или трайно влошаване, добра идея е да се консултирате с лекар, особено ако е съпроводено с други симптоми.

Обонятелни приемни клетки

Клетките на обонятелната рецепция (ОР) са неврони (нервни клетки). От тези клетки излизат много малки власинки, които се впиват в слузта, покриваща повърхността на епитела. Повърхността на тези реснички е покрита с обонятелни рецептори - вид белтък.

Съществуват около 1000 различни гена, които кодират OR, но само около една трета от тях са функционални. Останалите са псевдогени. Гените OR са най-голямото генно семейство. Молекулата на миризмата се разтваря в слузта на обонятелния епител и след това се свързва с OR. Различни молекули на миризми се свързват с различни ОР. Основата на обонянието се състои в това, че различни групи ароматни молекули се свързват с различни рецепторни клетки и така задействат различни групи неврони. Във вътрешността на обонятелната област на мозъка възпламеняването на невроните създава възприеманата миризма.

Когато се активира ИЛИ, в клетките започват промени. В клетките влизат положителни йони, а от тях излизат отрицателни йони. Това кара неврона да даде импулс (да генерира потенциал на действие).

Обонятелен епител и неврони. Крайните реснички на невроните стърчат в слузта (тук не са показани).

Въпроси и отговори

В: Какво представлява обонянието?

В: Как хората и животните забелязват миризмата?

В: Животните имат ли по-добро обоняние от хората?

В: Кои специални клетки в носа могат да откриват някои химикали?

В: Всички ли гръбначни животни имат тези специални клетки в носа?

В: Къде се обработва миризмата при хората и животните?

В: Къде се усещат миризмите при насекомите?

Търсене по буква