Обоняние кратко. Строение и функции органов обоняния человека

«Он пил этот запах, утопал в нем, напитывался им до самой последней внутренней поры»
Патрик Зюскинд, «Парфюмер»

«Живите жизнью, в которой будете замечать запах соленой морской воды, разносимый холодным бризом, и ястреба с красным хвостом, горделиво парящего над озером», — советует известная американская писательница Анна Квиндлен (Anna Quindlen) в своей книге «Краткое руководство к счастливой жизни» (Short Guide to a Happy Life).

Сьюзен Зонтаг (Susan Sontag), режиссер театра и кино, литературный и художественный критик, успешная писательница, говорит, что одними из ее любимых вещей являются запахи свежескошенной травы и постиранного белья.

Джон Стейнбек (John Steinbeck), американский прозаик, автор многих всемирно известных повестей и романов, в своей книге «К востоку от эдема» (1952) пишет так: «Возможно, вся твоя прошлая жизнь была серой, ты жил в мрачном унылом краю, среди мрачных унылых деревьев. Но вдруг пришло озарение! И вот уже песнь сверчка пленяет твой слух, земля посылает тебе свои запахи, и рябь солнца, просеянная сквозь листву, ласкает взгляд».

Любое ваше воспоминание так или иначе связано с какими-то запахами. Американская писательница, поэтесса и историк Диана Аккерман (Diane Ackerman), ставшая известной благодаря книге «Естественная история чувств» (A Natural History of the Senses), пишет об этом феномене следующее:

«Обоняние человека практически всегда безошибочно, однако описать другому человеку незнакомый для него запах у вас не выйдет...

Мы видим что-то только тогда, когда вокруг достаточно света, слышим только тогда, когда звук достаточно громкий, ощущаем вкус, когда пища оказывается у нас во рту. Но запахи мы чувствуем всегда. Каждый вдох — это новая палитра ароматов.

Закройте глаза — и вы не сможете ничего увидеть, закройте уши — и на несколько секунд окружающий мир смолкнет. Прекратите дышать — и вы умрете».

Иллюстрация Венди МакНотон (Wendy MacNaughton) к книге Ричарда Беттса (Richard Betts) «The Essential Scratch and Sniff Guide to Becoming a Wine Expert»

Ежедневно человек делает 23 040 вдохов и выдохов, потребляя при этом 438 кубических футов воздуха, вдыхая который он всегда ощущает разнообразные запахи, исходящие от деревьев, цветов, земли, животных, пищи, других людей, промышленной деятельности и т. д. Однако при попытке описать тот или иной аромат мы всегда прибегаем к каким-то эфемерным сравнениям, вроде «это было похоже на запах яблоневого цвета» или «по-моему, немного отдает аммиаком».

Причина заключается в том, что связь между центром речи и совокупностью структур конечного мозга, связанных с восприятием запахов, слишком слабая, чего никак нельзя сказать о связи между обонятельным мозгом и гиппокампом (часть лимбической системы, ответственная за долгосрочную память).

«Когда я подношу к носу фиалку, молекулы ее аромата проникают в верхнюю область моей носовой полости, где в толще слизистой оболочки залегают обонятельные рецепторные клетки, образующие обонятельный эпителий. Каждая рецепторная клетка имеет около 10-12 тонких отростков (“ресничек”), основная функция которых состоит в улавливании молекул пахучих веществ. В результате такого контакта в рецепторной клетке рождает нервный импульс, который по обонятельной нити (центральные отростки рецепторных клеток) устремляется в головной мозг.

В отличии от нейронов глазного яблока и внутреннего уха, повреждение которых приводит к непоправимому ухудшению работы обоих органов, повреждение обонятельного эпителия не несет в себе никаких угроз, поскольку каждые 2-4 недели рецепторные клетки полностью обновляются».

Запах является одним из наиболее сильных эмоциональных триггеров. К примеру, человеку достаточно просто почувствовать запах своего возлюбленного, чтобы он начал испытывать приятное волнение.

«Запах способен пробудить самые сильные воспоминания, образы и, казалось бы, давно забытые ощущения. Когда вы даете человеку духи, вы даете ему жидкую память. Киплинг был абсолютно прав: “Духи заставляют сердечные струны звенеть сильнее, чем звуки и взгляды”».

В книге «Естественная история чувств» Диана Аккерман приводит классификацию основных природных запахов и объясняет, почему синтетические парфюмерные композиции пользуются большей популярностью, чем натуральные:

«Все запахи делятся на несколько основных категорий: мятные (мятные конфеты), цветочные (розы), эфирные (груши), мускусные (мускус), смолистые (камфара), отталкивающие (протухшие яйца) и резкие (уксус). Тем не менее, поскольку сегодня большинство парфюмов создаются синтетическим путем, потребности в натуральных веществах практически не возникает.

Как известно, первыми искусственными духами, созданными на альдегидной основе, являются культовые Chanel No. 5. Когда в 1954 году журналист спросил у Мэрилин Монро, что она надевает, когда ложится спать, актриса кокетливо ответила “Несколько капель Chanel No. 5”.

Верхней нотой популярного женского аромата является альдегид (синтетический цветочный запах) — его вы чувствуете первым. Потом ваш нос улавливает среднюю ноту (жасмин, роза, иланг-иланг и ландыш) и, наконец, базовую, которую часто называют “шлейфом аромата” (ветивер, ваниль, дубовый мох, сандаловое дерево, амбра, мускус и пачули)».

Далеко не все окружающие нас предметы имеют свой запах, поскольку одним из основных условий его возникновения является летучесть того или иного вещества (свойство молекул отрываться от поверхности жидких и твердых тел). Так, попадая в открытый космос, астронавты теряют способность ощущать вкус и запах, поскольку в условиях невесомости процесс испарения происходит в несколько раз медленнее.

Ни для кого не секрет, что человек различает всего 4 основных вкуса — соленый, кислый, горький и сладкий. То есть, большинство вкусовых качеств пищи определяются ничем иным, как ее запахом. Посудите сами: чаще всего желание отведать «чего-нибудь вкусненького» вызвано каким-то приятным ароматом. :)

Некоторые химики пошли настолько далеко в развитии данной теории, что начали утверждать, будто вино — это насыщенная различными ароматами абсолютно безвкусная жидкость. Согласно данной гипотезе, человек, страдающий насморком, не в состоянии отличить вино от простой воды. :)

На сегодняшний день существует огромное количество исследований, объясняющих, как работает обонятельная система человека. Но несмотря на то, что число нераскрытых секретов все еще остается большим, в одном мы можем быть абсолютно уверены — в жизни каждого из нас запахи играют далеко не второстепенную роль. :)

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.

Среди всех органов чувств наиболее важную и значимую роль в жизни человека играют зрение и слух. Поэтому долгое время именно эти каналы, связывающие нас с окружающим миром, изучались наиболее активно. А вот обонятельный анализатор привлекал внимание физиологов в куда меньшей степени. Действительно, обоняние у человека, да и у приматов вообще, развито относительно слабо. И тем не менее роль его в нашей жизни не стоит недооценивать.

Даже новорожденный младенец с первых часов жизни реагирует на пахучие вещества, а на 7–8-м месяце жизни у него формируются условные рефлексы на «приятные» и «неприятные» запахи.

Человек способен воспринимать более 10 000 запахов. Некоторые из них могут возбудить или отбить аппетит, изменить настроение и желания, повысить или понизить работоспособность и даже заставить купить не очень нужную вещь. Во многих магазинах Европы и Америки ароматы вовсю используются для привлечения покупателей. По мнению американской маркетинговой службы, сама по себе ароматизация воздуха в магазине может поднять объем продаж на 15%. Даже установлены пять ароматов, которые, присутствуя в магазине, способны «спровоцировать» посетителя на покупку белья и верхней одежды. Это ваниль, лимон, мята, базилик и лаванда. В продуктовых супермаркетах должны царить свежие запахи: теплого хлеба, огурцов и арбузов. А еще есть запахи праздничные. Например, перед Новым годом в магазинах должно пахнуть мандаринами, корицей и еловой или сосновой хвоей. У большинства людей эти запахи устойчиво связаны с воспоминаниями о празднике и доставляют им удовольствие. Однако у некоторых людей (особенно у детей) распыляемые ароматические вещества способны вызвать аллергию. Так что, может быть, и хорошо, что в наших магазинах «рекламные» ароматы пока не распыляют.

Запахи легко могут «всколыхнуть» нашу память, вернуть давно забытые ощущения, например из детства. Дело в том, что центры обонятельного анализатора находятся у человека в древней и старой коре головного мозга. Рядом с обонятельным центром располагается центр, отвечающий за наши эмоции и память. Поэтому запахи для нас являются эмоционально окрашенными, пробуждая не логическую, а эмоциональную память.

Восприятие запаха нашей обонятельной системой начинается с носа, а точнее – с обонятельного эпителия, располагающегося у человека в верхних отделах средней носовой раковины, в верхней носовой раковине и верхней части перегородки носа. Периферические отростки рецепторных клеток обонятельного эпителия заканчиваются обонятельной булавой, украшенной пучком микроворсинок. Именно мембрана этих ворсинок (ресничек и микровилл) является местом взаимодействия обонятельной клетки с молекулами пахучих веществ. У человека число обонятельных клеток достигает 6 млн (по 3 млн в каждой ноздре). Это много, но у тех млекопитающих, в жизни которых обоняние играет существенную роль, этих клеток неизмеримо больше. Например, у кролика их насчитывается около 100 млн!

У эмбриона человека развитие обонятельных клеток происходит достаточно быстро. Уже у 11-недельного плода они хорошо дифференцированны и предположительно способны выполнять свою функцию.

Рецепторные клетки обонятельного эпителия постоянно обновляются. Жизнь одной клетки длится всего несколько месяцев или даже меньше. При повреждениях обонятельного эпителия регенерация клеток значительно ускоряется.

Но как же происходит возбуждение обонятельных клеток? В последнее десятилетие стало ясно, что основная роль в этом процессе принадлежит рецепторным белкам, молекулы которых, взаимодействуя с молекулами пахучих веществ, меняют свою конформацию. Это приводит к запуску целой цепи сложных реакций, в результате которых сенсорный сигнал преобразуется в универсальный сигнал нервных клеток. Далее из рецепторных клеток по их аксонам, образующим обонятельный нерв, сигнал передается в обонятельные луковицы. Здесь происходит его первичная обработка, и далее сигнал по обонятельному нерву поступает в головной мозг, где и происходит его окончательный анализ.

Способность воспринимать запахи меняется у человека с возрастом. Острота обоняния достигает максимума к 20 годам, в течение примерно 30–40 лет находится на одном и том же уровне, а затем начинает снижаться. Особенно заметное снижение остроты обоняния проявляется у людей старше 70 лет, а иногда и 60 лет. Это явление носит название старческой гипосмии, или пресбиосмии, и далеко не так безобидно, как может показаться. Пожилые люди постепенно перестают воспринимать запах пищи и поэтому теряют аппетит. Ведь именно аромат пищи является одним из необходимых условий для выработки пищеварительных соков в желудочно-кишечном тракте. Недаром говорится: «…такой чудесный запах, что даже слюнки потекли…». Кроме того вкусовая и обонятельная рецепции очень близки. Пахучие вещества, содержащиеся в пищевых продуктах, попадают через носоглотку в полость носа, и мы ощущаем их аромат. А вот при насморке, что бы мы ни ели – создается впечатление, что мы жуем безвкусный картон. Точно так же воспринимают пищу и пожилые люди с резко сниженным обонянием. Они теряют и способность определять по запаху качество пищевых продуктов, а следовательно, могут отравиться, съев некачественную пищу. А еще, как оказалось, пожилые люди перестают воспринимать запах меркаптанов, как неприятный. Меркаптаны – вещества, добавляемые к используемому в быту природному газу (который сам по себе ничем с точки зрения человека не пахнет) специально для того, чтобы можно было по запаху заметить его утечку. Старики же перестают замечать этот запах...

Но и у молодых людей чувствительность к запаху одних и тех же веществ очень варьирует. Изменяется она и в зависимости от факторов внешней среды (температуры, влажности), эмоционального состояния и гормонального фона. У беременных женщин, например, на фоне общего снижения остроты обоняния резко повышается чувствительность к каким-то определенным запахам. А вообще диапазон пороговых концентраций различных пахучих веществ, воспринимаемых человеком, очень велик – от 10-14 до 10-5 моль на 1 л воздуха.

До сих пор мы говорили в основном о запахах внешних, происходящих из окружающего нас мира. Но среди пахучих веществ есть и такие, которые выделяются самим нашим организмом и способны вызывать у других людей определенные поведенческие и физиологические реакции. Вещества с такими свойствами носят название феромонов. В животном мире феромоны играют огромную роль в регуляции поведения – об этом мы уже писали в нашей газете (№ 10/1996 и № 16/1998). У человека также обнаружены вещества, которые оказывают определенный феромональный эффект в процессе нашего общения. Такие вещества содержатся, например, в человеческом поте. В 70-е гг. ХХ в. исследовательница Марта Макклинток обнаружила, что у женщин, живущих длительное время в одном помещении (например в общежитии), синхронизируются менструальные циклы. А запах секрета мужских потовых желез вызывает у женщин нормализацию нестабильных менструальных циклов.

Гобелен «Дама с единорогом» – аллегорическое изображение обоняния

Запах секрета, выделяемого нашими подмышечными потовыми железами, зависит как от веществ, секретируемых самим организмом, так и от присутствующих в потовых железах бактерий. Ведь известно, что сам по себе свежий подмышечный пот (обильно выделяющийся, например, в жаркую погоду) сильного специфического запаха не имеет. А вот деятельность бактерий способствует высвобождению пахучих молекул, изначально связанных со специальными белками-переносчиками из группы липокаинов.

Химический состав мужского и женского пота сильно различается. У женщин он связан с фазами менструального цикла, и мужчина, долгое время находящийся в интимных отношениях с женщиной, способен по запаху определить время наступления у его партнерши овуляции. Правда, как правило, это происходит неосознанно – просто в этот период запах подруги становится для него наиболее привлекательным.

В выделениях потовых желез как мужчин, так и женщин, кроме других компонентов, присутствуют два пахучих стероида – андростенон (кетон) и андростенол (спирт). Впервые эти вещества были идентифицированы как компоненты полового феромона, содержащегося в слюне хряка. Андростенон обладает сильным специфическим запахом, для многих людей сходным с запахом мочи. Запах андростенола воспринимается как мускусный или сандаловый. Содержание андростенона и андростенола в мужском подмышечном поте гораздо выше, чем в женском. Исследования показали, что запах андростенона может воздействовать на физиологическое и эмоциональное состояние людей, в частности подавлять описанный выше эффект синхронизации половых циклов у женщин, проживающих в одном помещении. В некоторых ситуациях слабый запах андростенона создает у женщин комфортное состояние «защищенности», а у мужчин, наоборот, вызывает дискомфорт и ассоциируется с соперничеством и агрессией.

Представители разных культур могут по-разному воспринимать одни и те же запахи. Такие различия были выявлены в ходе совершенно уникального обследования, проведенного в 1986 г. журналом National Geographic. В очередной номер этого журнала были вложены образцы шести пахучих веществ: андростенона, изоамилацетата (имеет запах грушевой эссенции), галаксолида (имеет запах синтетического мускуса), эвгенола, смеси меркаптанов и розового масла. Вещества были заключены в микрокапсулы, нанесенные на бумагу. При трении бумаги пальцем капсулы легко разрушались и запах выделялся. Читателям было предложено понюхать предложенные вещества, а после этого ответить на вопросы анкеты. Нужно было оценить интенсивность предложенных запахов, определить их как приятные, неприятные или нейтральные, рассказать о вызываемых ими эмоциях и воспоминаниях. Респондентов просили также указать свой возраст, пол, род занятий, страну проживания, расовую принадлежность, наличие заболеваний и т.д. Для женщин необходимо было указать наличие беременности. Письма с заполненными анкетами пришли от более чем 1,5 млн человек, проживающих на разных континентах!

Пекарь дома Амуна, жертвующий благовония Осирису

Очень многие из ответивших вообще не почувствовали запаха андростенона, причем число людей, не чувствительных к этому запаху сильно различалось в разных регионах земного шара. Так, если в США около 30% женщин не ощущали этого запаха, то среди белых женщин, проживающих в Африке, таких было вдвое меньше – около 15%.

О потере остроты обоняния у пожилых людей, также наглядно выявившейся в ходе этого исследования, мы уже рассказали. Опрос также подтвердил, что курящие люди гораздо хуже чувствуют запахи, чем некурящие.

Прислали свои ответы в National Geographic и люди, по разным причинам вообще лишившиеся обоняния. Оказывается, таких людей очень много, в том числе и среди молодежи. По данным Национального института здоровья США в 1969 г. нарушения обоняния были отмечены у 2 млн человек, а к 1981 г. эта цифра возросла до 16 млн! Такая ситуация во многом обусловлена ухудшением экологической обстановки. Среди пациентов клиники запаха и вкуса в Вашингтоне 33% пациентов с дизосмией (нарушением обоняния) – люди в возрасте 17–20 лет. По данным исследователя Хендрикса в 1988 г. у 1% населения Нидерландов наблюдались проблемы с обонянием. Что касается нашей страны, то очень часто люди, задавленные другими проблемами, просто не обращают внимания на такую «мелочь», как нарушение или отсутствие обоняния. А если и обращают, то не знают, возможна ли в этом случае медицинская помощь и куда за ней обращаться. Лечение людей с нарушенным обонянием проводится в Москве, в ЛОР-клинике Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова.

Чем же может быть вызвано нарушение обоняния? Чаще всего соответствующие расстройства связаны с поражением рецепторного аппарата обонятельного анализатора (около 90% случаев), с поражением обонятельного нерва – около 5% случаев и с поражением центральных отделов головного мозга – оставшиеся 5% случаев.

Причины обонятельного нарушения «рецепторного уровня» очень разнообразны и многочисленны. Это и травмы обонятельной зоны и ситовидной пластинки, и воспалительные процессы в полости носа, и черепно-мозговые травмы, и лекарственные интоксикации, и аллергические реакции, и мутации, и авитаминозы (по витаминам А и В12), и интоксикации солями тяжелых металлов (кадмий, ртуть, свинец), и вдыхание паров раздражающих веществ (формальдегида), и вирусные поражения (преимущественно вирусом гриппа), и ионизирующее излучение, и многое другое.

Причины поражения обонятельного нерва чаще всего обусловлены инфекционными заболеваниями, нарушениями обмена веществ, токсическим воздействием лекарственных препаратов, повреждением нерва при хирургических операциях и опухолями.

Поражения центров обонятельно анализатора могут быть вызваны черепно-мозговой травмой, нарушением мозгового кровообращения, опухолями головного мозга, генетическими и инфекционными заболеваниями, демиелинизирующими процессами, болезнью Паркинсона, болезнью Альцгеймера. При двух последних заболеваниях уменьшение остроты обоняния часто обнаруживается еще на ранних этапах, что позволяет раньше приступить к лечению.

В чем же выражается нарушение обоняния? Это может быть полное отсутствие способности воспринимать запахи (аносмия) или снижение остроты обоняния (гипосмия) разной степени выраженности. Нарушение обоняния может быть выражено и в виде искажения восприятия запахов (алиосмия), при котором все запахи воспринимаются «на один манер». Например, при какосмии все запахи кажутся гнилостными и фекальными; при торкосмии – химическими, горькими, запахами гари или металла; при паросмии «чеснок пахнет фиалками». Возможны и смешанные случаи, и фантосмия – обонятельные галлюцинации.

Многие из описанных нарушений обоняния успешно лечатся – особенно если не затягивать с посещением врача.

Известный ученый и исследователь И. П. Павлов считал, что проблема ощущения запахов и вкусов является одной из наиболее сложных как в физиологии, так и в биологии человека. Удивительно, но нос способен распознавать и полностью идентифицировать более 4000 различных запахов.

Если же у человека органы чувств крайне чувствительны, то эта цифра увеличивается до 10 000. Помимо этого, информация о каждом запахе передается в головной мозг отдельно.

Всегда ли мы правильно чувствуем и понимаем запахи? Физиология обоняния, исследуемая большим количеством ученых, показала, что обонятельные нервы здорового человека в 99% случаях передают информацию об окружающей действительности. Это означает, что органы чувств никогда не передадут сигнал в мозг о запахе розы, если в воздухе распространяется аромат жасмина.

Но, человек не настолько уникален и удивителен, как это может показаться. Мы не настолько чувствительны к окружающей нас среде. Если сравнить обоняние человека и кошек, то окажется, что у последних обоняние развито намного лучше. Кошки способны отличить запах приближающегося к ним человека за целый квартал.

Тем не менее чувствительность носа человека просто невероятная. К примеру, мы можем ощутить запах ванилина даже если его концентрация в воздухе будет составлять всего лишь 1 грамм в 10 миллионов кубических метров воздуха. Это удивительная цифра!

Все предметы, которые нас окружают, имеют свой запах. Как известно, запахи обладают свойством поглощаться. Поэтому наша одежда так сильно пропитывается огромным количеством ароматов начиная от шлейфа парфюма, заканчивая запахом пищи.

Органы чувств необходимы человеку для того, чтобы защититься от неблагоприятных факторов окружающей среды. Так, запах огня предупреждает нас об опасности, аромат еды провоцирует чувство голода, уши могут услышать шум приближающегося автомобиля, а глаза помогают закрепить эту картинку в сознании.

Если же какой-то из органов чувств прекращает свою работу, то мы вмиг начинаем чувствовать себя беззащитными и слабыми. Поэтому так важно следить за состоянием слуха, зрения, обоняния, вкуса и осязания.

Исследования обоняния показали, что человек чувствует запахи только во время вдоха. Вы можете это проверить так: поднесите к носу флакон духов и на несколько секунд задержите дыхание. Как ни странно, но запах вы не сможете ощутить.

Определенная категория запахов является любимой для человека. Это те ароматы, которые человек узнает, даже если слышал их всего лишь несколько раз. Например, запах парфюма любимого человека, мы узнаем со 100% вероятностью, если услышим его на ком-то другом. Каждая мать узнает аромат своего ребенка.

Но, у каждого из нас, есть те запахи, которые вызывают неприятные ассоциации. Не радует обоняние концентрированные эфирные масла, а также специфические ароматы, связанные с неприятными жизненными ситуациями. Это связано с тем, что мозг человека «запоминает» запах опасности, радости, печали, горя и т.д. К примеру, если мы хоть раз в жизни сталкивались с пожаром, то автоматически для нашего организма запах гари, огня и пепла становится сигналом опасности.

А вот запах кофе может придать человеку бодрость и энергию. Так что вовсе не обязательно пить этот напиток по утрам, можно всего лишь понюхать зерна кофе. Также ароматические вещества могут возбуждать человека, стимулировать его память или же давать сигнал о надвигающейся опасности.

Как устроено обоняние?

Мы чувствуем запахи за счет того, что органы чувств обладают повышенной чувствительностью. Что это означает? Исследование обоняния показало, что ароматы, находящиеся в воздухе, провоцируют разбухание слизистых оболочек носа. Они начинают раздражаться, рецепторы активируются, и молекулы запахов проникают в носовую оболочку.

Органы чувств представлены в виде слизистых оболочек. К примеру, когда мы чувствуем запах еды, то в этот момент около 5 000 кв. см. тканей носовых путей приходят в действие. Клетки обоняния человека физиологически представлены в виде своеобразного веретена, представленного двумя отростками – периферического и центрального.

Периферический отросток расположен на поверхности слизистой оболочки. Его особенностью является то, что он покрыт тонкими ресничками, которые одновременно являются скоплением рецепторных клеток. Удивительно, но мы воспринимаем ароматы более чем 20 миллионами клеток рецепторов. Именно они идентифицируют окружающий нас запах.

Механизм обаяния

Так называемая обонятельная булава, расположенная в носовой пазухе, способна вступать в контакт с ароматическим веществом. Если же запах является неким раздражителем органа чувств, то булава препятствует погружению запаха в эпителий слизистой. Органы обоняния напрямую связаны с мозгом посредством тонких нитей, которыми пронизаны центральные участки обонятельных клеток. Эти нити являются связующим звеном, позволяющим человеку уберечься от опасности или же получить удовольствие от окружающих объектов.

Органы чувств тесно связаны между собой. Если у человека диагностирован насморк или воспалительные процессы носоглотки, то вкус еды и уже тем более ее запах ощутить не получится.

Как можно услышать запах?

Органы чувств устроены не настолько сложно, как это кажется на первый взгляд. Запах поступает из окружающей среды, раздражает рецепторы, затем поступает сигнал в мозг и уже его обратная реакция определяет то, как мы чувствуем пахнущие вещества.

Исследование обоняния человека продолжается уже на протяжении нескольких веков. Около 2000 лет тому назад была предложена первая теория о том, как и почему человек ощущает ароматические вещества и какие органы за это отвечают. Если обратиться к теории этих исследований и попытаться вникнуть, то на данный момент выделяют 4 предположения того, как же мы понимаем и слышим пахнущий мир вокруг нас.

Классификация включает в себя следующие способы восприятия запахов:

• Контактный;
• Волновой;
• Физический;
• Химический.

Исходя из исследований ученых, волновая теория не может до конца распространяться на человека, но ее с успехом можно применить к млекопитающим. К примеру, альбатросы способны ощутить запах рыбы, находясь на высоте 3000 метров, а пчелы могут уловить запах меда даже в запаянном ящике.

Физическая теория, выдвинутая ученым Г. М. Дисоном, указывает на то, что молекулы пахнущего вещества способны вступать в химическую реакцию с молекулами обоняния человека и тем самым передавать сигнал в головной мозг посредством нервных окончаний.

Химическая теория говорит о том, что в природе существует всего лишь 7 первичных запахов, которые соединяясь друг с другом, ведут к образованию разнообразных ароматических комбинаций. Ученым Дж. Эймуром была выдвинута гипотеза, что молекулы всех этих комбинаций имеют свою форму. Например, молекула мускуса представлена в виде диска, мяты – в форме клинка, эфиры – в виде палочки. Как ни странно, именно эта теория утвердилась в биологии и анатомии человека.

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.