يستقبل الدماغ البشري باستمرار ويعالج الإشارات القادمة من العالم الخارجي بمساعدة أنظمة خاصة تسمى المحللات. تمت دراسة هيكلها وخصائص عملها بالتفصيل من قبل العالم الروسي اللامع I. P. Pavlov. اتضح أن تركيبة جميع الأنظمة الحسية تشتمل على ثلاثة تراكيب: القسم المحيطي والتوصيل والقشري.
على سبيل المثال ، في المحلل الذي يدرك الروائح ، يتم تمثيل الجزء الأول بمستقبلات شمية ، ثم تتبعها الأعصاب ، وأخيرًا ، يتضمن الجزء الأخير منطقة في القشرة الدماغية. توجد الخلايا العصبية التي تعتبر أول من يستشعر المنبهات (روائح مختلفة) في الغشاء المخاطي للتجويف الأنفي ، والمستقبلات التي تميز الذوق موجودة على سطح الغشاء المخاطي للفم واللسان. علاوة على ذلك ، نشعر بطعم مر ، حلو ، مالح وحامض في أجزائه المختلفة.
في مقالتنا سنكتشف ماهية مستقبلات حاسة الشم والذوق ، وكذلك نحدد الآلية الفسيولوجيةحدوث الأحاسيس المقابلة في جسم الإنسان.
ما هو المستقبل؟
هذا المصطلح ، المستخدم في فسيولوجيا النشاط العصبي العالي ، بدءًا من دراسات P. Erlich و P. Anokhin ، له معانٍ عديدة. الأكثر إفادة هو ما يلي: المستقبل هو عنصر من الجهاز العصبي أو الغدد الصماء ، قادر على ربط وربط المواد البيولوجية الوسطاء ذات الطبيعة الكيميائية أو العصبية. وفقًا لنظرية النهايات العصبية ، يتزامن هذا التكوين مكانيًا مع جزيء مادة عطرية أو ذوقية ، مثل المفتاح والقفل. هذه إشارة لظهور عملية الإثارة في المستقبلات الشمية الموجودة في القسم المحيطي للمحلل. ينتقل كذلك إلى الأجزاء التالية من نظام الإدراك الشمي ، حيث يتم تحليل المعلومات المستلمة.
هيكل الخلية العصبية
لا تحتوي الخلية العصبية على جسم فحسب ، بل تحتوي أيضًا على نوعين من العمليات. المحوار هو نهاية طويلة جدًا تعمل على نقل النبضات العصبية التي نشأت بالفعل في الفروع القصيرة (التشعبات). سيبدو مجمعها مع الخلايا الداعمة ذات الأصل الظهاري والمادة بين الخلايا الدبقية ، مثل تكوين المستقبل. مبدأ تشغيل أنواعها المختلفة ، على سبيل المثال ، النهايات العصبية التي تدرك المواد الكيميائية ، والتي تشمل مستقبلات حاسة الشم ، ينحصر في النهاية في نقل الإثارة إلى المنطقة القشرية من الدماغ. مزيد من النظر في الأمر
آلية نشاط المستقبل
يمكن تقديمها بالشكل التالي: أولاً ، هناك تصور للمثيرات وتغيير تحت تأثيرها لاستقطاب غشاءها. من الممكن أيضًا تعديل التكوين المكاني لبروتينات الإشارة الموجودة على سطح التشعبات. كل هذا يتسبب في توليد جهود فعلية ، ونتيجة لذلك ، ظهور نبضات عصبية في الخلايا العصبية. كما اتضح ، فإن المستقبلات الشمية قادرة على التقاط كمية ضئيلة من جزيئات المواد الغازية المختلفة ، أي أن لديهم عتبة حساسية منخفضة. كيف يؤثر تصور هذه المركبات على حالة أجسامنا؟
عالم الروائح
في عمل V. Pikul "The Fragrant Symphony of Life" ، سعى صانع العطور الفقير دون جدوى إلى يد وقلب الشخصية الرئيسية. لإزعاج منافسه (مغني مشهور) ، توصل إلى ما يلي. أحضر الشاب للحفل سلة كبيرة من زهور البنفسج ووضعها فوق البيانو. فشل الفنان في الحصول على نغمة عالية واحدة ، وفشل عرضه الأول. اتضح أن صانع العطور كان يعلم على وجه اليقين أن المستقبلات الشمية للإنسان ، التي تلتقط رائحة البنفسج ، تؤثر على الحبال الصوتية وتعطل عملها.
في الواقع ، محلل حاسة الشم هو واحد من أكثر أنواع الأنظمة الحسية حساسية ودراية. يرتبط نشاطه ارتباطًا وثيقًا بإدراك الذوق ويؤثر بشدة على الحالة العاطفية والجسدية لجسم الإنسان. على خاصية الشم هذه ، نشأ فرع من الطب مثل العلاج بالروائح. ومن المعروف أن رائحته من الخزامى وإكليل الجبلإدراك المستقبلات الشمية وتهدئة الجهاز العصبي وتخفيف التوتر. رائحة الليمون تساعد على التركيز ، بينما الكافور والياسمين يزيدان الكفاءة.
الأنظمة الحسية للمستقبلات الكيميائية
يحول محلل الشم التهيج الناجم عن الجزيئات الكيميائية إلى إحساس بالرائحة. يساعد الشخص على حبس المركبات السامة والخطرة في الهواء أو تحديد الأطعمة غير الصالحة. هذا أمر حيوي وخاصية تكيفية وقائية للكائن الحي. لذا ، فإن المستقبلات الشمية تدرك الأغشية المخاطية الكاوية المهيجة للجهاز التنفسي والرئتين ، ورائحة الأمونيا بجرعة 70 جزيء فقط لكل 1 مل من الماء. كونه مستقبلات كيميائية ، فإنه ينقل الإثارة إلى العصب الشمي. من هناك ، تدخل النبضات العصبية إلى عمق الفص الصدغي للقشرة الدماغية ، حيث يتم تحديد المنطقة الشمية. لاحظ أيضًا أن الزغابات لمستقبلات الرائحة قادرة على الاستجابة لتركيزات المواد الكيميائية الدنيا: من 2 إلى 8 جزيئات في 1 مل من الهواء.
الأنف كعضو من الرائحة
في الغشاء المخاطي للممرات الأنفية العلوية والوسطى جزئيًا ، على مساحة 2.6 إلى 5 سم2، توجد خلايا عصبية ، في مجموعات من 8-10 الخلايا. ترتبط بالعناصر الخلوية الداعمة ولها شعر يحتوي على ألياف بداخلها. تحتوي الخلايا الشمية على عدد كبير من جزيئات الحمض النووي الريبي في السيتوبلازم. ويرجع ذلك إلى ارتفاع معدل التمثيل الغذائي والتفاعلات النشطة لتخليق البروتين. العمليات والتشعباتملامسة مباشرة لجزيئات المواد الغازية ذات الرائحة. هذه هي المستقبلات الشمية. تلعب المركبات الكيميائية دور المنبهات ، والتي يتم تحت تأثيرها إزالة استقطاب أغشية الخلايا العصبية. يمكن إبطاء هذه العملية بسبب التفاعلات الالتهابية الناتجة عن أمراض الجهاز التنفسي أو الحساسية في الجهاز التنفسي العلوي. تتضخم البطانة الطلائية للأنف وتفرز مخاطًا زائدًا. هذا يؤدي إلى انخفاض في حساسية النهايات العصبية وتدهور في تمييز الرائحة ، مما يؤدي إلى فقدان حاسة الشم والتذوق بشكل كامل.
ما الذي يحدد حساسية المستقبلات
توجد المستقبلات الشمية في الغشاء المخاطي للجهاز التنفسي العلوي ، لذلك فإن حدوث بعض الأحاسيس الرائحة يتأثر بشكل أساسي بتركيز المادة الرائحة في الهواء المستنشق. لذلك ، الزيت السميك المستخرج من بتلات الورد له رائحة كريهة يصعب اكتشافها. تظهر رائحة الورود الرقيقة فقط عندما يتم تخفيف تركيز الزيت بشدة.
يحدد المتخصصون ستة أحاسيس أساسية. وتشمل هذه الروائح: راتينجية ، وردية ، وحارة ، وفاكهة ، وفاكهة ، ومحترقة. وفقًا للخصائص الفسيولوجية للإدراك ، يتم الكشف عن الروائح النظيفة والمزعجة والمختلطة. تنخفض حساسية النهايات العصبية تجاههم إذا كان الشخص مدخنًا أو يتعاطى الكحول.
النظريات العلمية لأصل الرائحة
بين العلماء لا يوجد رأي واحد حول جوهر الآليةإدراك الرائحة. يمكن اعتبار النظرية الكيميائية المجسمة الأكثر شهرة ، والتي بموجبها ينتمي الدور الرئيسي في تحديد التحفيز الكيميائي إلى النهايات العصبية للخلايا العصبية. المستقبلات الشمية هي نوع من الهوائيات التي تلتقط جزيئات الرائحة وتغير بنية بروتيناتها الغشائية وفقًا للتكوين المكاني لجزيئات المركبات الكيميائية. نتيجة لهذه العملية ، يتم استقطاب غشاء الخلايا العصبية ، ويحدث نبضة عصبية ، أي أن حدوث الرائحة له طبيعة مزدوجة: كيميائية وعصبية.
نلاحظ أيضًا أن العلماء يستخدمون مفهوم الصباغ الشمي لشرح مظهر الرائحة. هذه المادة لها نفس مبدأ العمل مثل رودوبسين واليودوبسين - المركبات التي تشكل جزءًا من المستقبلات البصرية لشبكية العين: العصي والمخاريط. تحتوي الجزيئات النشطة للصبغة الشمية على إلكترونات في حالة الإثارة ، لأن المواد ذات الرائحة تتسبب أيضًا في انتقال الجسيمات المشحونة إلى مستويات طاقة أعلى. بالعودة إلى المدارات الثابتة ، تصدر الإلكترونات كمية من الطاقة ، مما يضمن حدوث الإثارة في نهاية عصب العصبون الشمي.
طرق تحديد حدة الرائحة
تتطلب بعض المهن (على سبيل المثال ، صانع العطور أو المتذوق) حساسية متزايدة لحاسي الشم والذوق. غالبًا ما تكون الحساسية القوية لمستقبلات محلل حاسة الشم للروائح خاصية فطرية لجسم الإنسان ، ولكنها يمكن أن تتطور أيضًا بعد فترة طويلةالتدريبات. هناك اختبار يتم إجراؤه باستخدام جهاز - مقياس الشم. إنه يحدد عتبة الإدراك الحسي: الحد الأدنى من المادة التي يمكن أن تسبب إحساسًا شميًا مناظرًا.
يتم استخدامه في تشخيص فقدان الشم ، لحساب الحد الأقصى المسموح به من تركيزات المواد المتطايرة السامة في الانبعاثات الصناعية. من الضروري استخدام قياس حاسة الشم في عمل المختبرات الصحية والوبائية لتحديد أسباب التسمم الجماعي في المؤسسات وفي أماكن تقديم الطعام العامة وفي المدارس.
