O cérebro humano recebe e processa constantemente sinais vindos do mundo exterior com a ajuda de sistemas especiais chamados analisadores. Sua estrutura e características de trabalho foram estudadas em detalhes pelo brilhante cientista russo I. P. Pavlov. Descobriu-se que a composição de todos os sistemas sensoriais inclui três estruturas: a seção periférica, a condução e a cortical.
Por exemplo, no analisador que percebe cheiros, a primeira parte é representada por receptores olfativos, depois seguem os nervos e, finalmente, a última parte inclui uma região no córtex cerebral. As células nervosas que são as primeiras a perceber os estímulos (vários odores) estão localizadas na mucosa da cavidade nasal, e os receptores que distinguem o paladar estão na superfície da mucosa da boca e da língua. Além disso, sentimos gosto amargo, doce, salgado e azedo em suas diversas partes.
Em nosso artigo vamos descobrir o que são os receptores gustativos e olfativos, e também determinar o mecanismo fisiológicoocorrência de sensações correspondentes no corpo humano.
O que é um receptor?
Este termo, utilizado na fisiologia da atividade nervosa superior, a partir dos estudos de P. Erlich e P. Anokhin, tem vários significados. O mais informativo é o seguinte: um receptor é um elemento do sistema nervoso ou endócrino, capaz de ligar e ligar substâncias-mediadores biológicos de natureza química ou neurogênica. Segundo a teoria das terminações nervosas, essa formação coincide espacialmente com a molécula de uma substância odorífera ou gustativa, como uma chave e uma fechadura. Este é um sinal para o surgimento de um processo de excitação nos receptores olfativos localizados na seção periférica do analisador. Ele é transmitido ainda para as seguintes partes do sistema de percepção olfativa, nas quais ocorre a análise das informações recebidas.
Estrutura de uma célula nervosa
Neurócito não tem apenas um corpo, mas também dois tipos de processos. Um axônio é uma terminação muito longa que serve para transmitir impulsos nervosos que já surgiram em ramos curtos (dendritos). Seu complexo com células de suporte de origem epitelial e substância intercelular, glia, parecerá uma formação de receptor. O princípio de funcionamento de seus vários tipos, por exemplo, terminações nervosas que percebem substâncias químicas, que incluem receptores olfativos, se resume à transferência de excitação para a região cortical do cérebro. Considere mais.
Mecanismo da atividade do receptor
Pode ser apresentado da seguinte forma: primeiro, há uma percepção dos estímulos e uma mudança sob sua ação da polarização de sua membrana. A modificação da configuração espacial das proteínas sinal localizadas na superfície dos dendritos também é possível. Tudo isso causa a geração de potenciais de ação e, como resultado, o aparecimento de impulsos nervosos no neurônio. Como se viu, os receptores olfativos são capazes de capturar uma pequena quantidade de moléculas de várias substâncias gasosas, ou seja, têm um baixo limiar de sensibilidade. Como a percepção desses compostos afeta o estado do nosso corpo?
Mundo dos cheiros
Na obra de V. Pikul "A Sinfonia Perfumada da Vida", o pobre perfumista buscou sem sucesso a mão e o coração do personagem principal. Para irritar seu rival (um cantor famoso), ele inventou o seguinte. O jovem trouxe para o concerto uma grande cesta de violetas perfumadas e a colocou em cima do piano. O artista não conseguiu atingir uma única nota alta e sua estreia falhou. O perfumista, ao que parece, sabia com certeza que os receptores olfativos humanos, captando o cheiro de violetas, afetam as cordas vocais, interrompendo seu trabalho.
De fato, o analisador olfativo é um dos tipos de sistemas sensoriais mais sensíveis e pouco estudados. Sua atividade está intimamente relacionada à percepção do paladar e afeta fortemente o estado emocional e físico do corpo humano. Nesta propriedade do olfato, surgiu um ramo da medicina como a aromaterapia. Sabe-se que os cheiros de lavanda e alecrim, quepercebem os receptores olfativos, acalmam o sistema nervoso e aliviam o estresse. O aroma de limão ajuda a focar, enquanto eucalipto e jasmim aumentam a eficiência.
Sistemas sensoriais quimiorreceptores
O Analisador Olfativo transforma irritações causadas por partículas químicas em sensações de odor. Ajuda uma pessoa a prender compostos tóxicos e perigosos no ar ou identificar alimentos impróprios. Isso é vital e é uma propriedade adaptativa protetora do organismo. Assim, o receptor olfativo percebe as mucosas cáusticas e irritantes do trato respiratório e dos pulmões, o cheiro de amônia em uma dose de apenas 70 moléculas por 1 ml de água. Sendo um quimiorreceptor, transmite excitação ao nervo olfativo. A partir daí, os impulsos nervosos entram na profundidade do lobo temporal do córtex cerebral, onde está localizada a zona olfativa. Observe também que as vilosidades dos receptores de odor são capazes de responder a concentrações mínimas de produtos químicos: de 2 a 8 moléculas em 1 ml de ar.
Nariz como órgão do olfato
Na mucosa das fossas nasais superiores e parcialmente médias, em uma área de 2,6 a 5 cm2, existem neurócitos, em grupos de 8-10 células. Eles estão associados a elementos celulares de suporte e possuem cabelos contendo fibrilas em seu interior. As células olfativas contêm um grande número de moléculas de RNA no citoplasma. Isto é devido a um alto metabolismo e reações de biossíntese de proteínas que ocorrem ativamente. Processos-dendritoscontato direto com as moléculas de substâncias gasosas odoríferas. Estes são receptores olfativos. Os compostos químicos desempenham o papel de estímulos, sob a influência dos quais as membranas das células nervosas se despolarizam. Este processo pode ser retardado devido a reações inflamatórias resultantes de doenças respiratórias ou alérgicas do trato respiratório superior. O revestimento epitelial do nariz incha, secretando excesso de muco. Isso leva a uma diminuição da sensibilidade das terminações nervosas e uma deterioração na discriminação de odores, até a perda completa das sensações olfativas e gustativas.
O que determina a sensibilidade dos receptores?
Os receptores olfativos estão localizados na membrana mucosa do trato respiratório superior, de modo que a ocorrência de certas sensações de odor é afetada principalmente pela concentração da substância odorífera no ar inalado. Assim, o óleo espesso espremido de pétalas de rosa tem um cheiro desagradável e difícil de detectar. O delicado aroma de rosas só aparece quando o óleo concentrado é fortemente diluído.
Especialistas identificam seis sensações básicas. Estes incluem odores: resinoso, floral, picante, pútrido, frutado, queimado. De acordo com as características fisiológicas da percepção, detectam-se odores limpos, irritantes e mistos. A sensibilidade das terminações nervosas a elas diminui se a pessoa for fumante ou abusar do álcool.
Teorias científicas da origem do olfato
Entre os cientistas não há uma visão única sobre a essência do mecanismopercepção de odor. A mais reconhecida pode ser considerada a teoria estereoquímica, segundo a qual o papel principal na determinação do estímulo químico pertence às terminações nervosas dos neurônios. Os receptores olfativos são uma espécie de antenas que capturam moléculas de odor e alteram a estrutura de suas próprias proteínas de membrana de acordo com a configuração espacial das partículas de compostos químicos. Como resultado desse processo, a membrana do neurônio é polarizada e ocorre um impulso nervoso, ou seja, a ocorrência do olfato tem uma natureza dupla: química e neurogênica.
Também notamos que os cientistas usam o conceito de pigmento olfativo para explicar a aparência do cheiro. Essa substância tem o mesmo princípio de ação da rodopsina e da iodopsina - compostos que fazem parte dos receptores visuais da retina: bastonetes e cones. As moléculas ativas do pigmento olfativo contêm elétrons em estado excitado, uma vez que substâncias odoríferas também causam a transição de partículas carregadas para níveis de energia mais elevados. Voltando às órbitas estacionárias, os elétrons emitem um quantum de energia, o que garante a ocorrência de excitação na terminação nervosa do neurônio olfativo.
Métodos para determinar a acuidade do olfato
Algumas profissões (por exemplo, perfumista ou provador) exigem maior sensibilidade dos sentidos do olfato e do paladar. A forte sensibilidade dos receptores do analisador olfativo aos odores é muitas vezes uma propriedade inata do corpo humano, mas também pode se desenvolver apóstreinos. Existe um teste que é realizado com um dispositivo - um olfatômetro. Ele define o limiar perceptivo: a quantidade mínima de uma substância que pode causar uma sensação olfativa correspondente.
É utilizado no diagnóstico de anosmia, para calcular as concentrações máximas permitidas de substâncias voláteis tóxicas em emissões industriais. É necessário o uso da olfatometria no trabalho dos laboratórios sanitários e epidemiológicos para estabelecer as causas das intoxicações em massa nas empresas, nos locais de alimentação pública e nas escolas.
