Обоняние

Обоняние представляет собой древний вид сенсорной рецепции. Не даром существует удивительное сходство в организации обонятельной системы от насекомых до позвоночных. Обонятельная система выполняет не только сенсорную функцию, но и осуществляет модуляторно-регулирующее влияние на деятельность разнообразных систем мозга, поскольку через обонятельную луковицу осуществляется связь с центральными структурами лимбической системы.

Запахи и их классификация

Стимулами в обонянии являются химические вещества, обладающие запахами. Однако качественная их оценка представляет собой довольно трудную задачу, так как представление о качестве запаха у человека предметное: предъявляемый стимул характеризуется как запах конкретного цветка (роза, фиалка), фруктов (яблоко, груша, банан), вещества (камфорный, синильный), а также по тому ощущению, которое это пахучее вещество вызывает (приятный или отталкивающий).

Попытки классифицировать известные человеку запахи, группируя их по сходству вызываемых ощущений, предпринимаются с XVIII века. К. Линней (1756 г.) предложил все запахи объединить в 7 классов. В 1895 г. Г. Цваардемакер свел их к 9 типам: эфирный, ароматический, цветочный (бальзамный), амбро-мускусный, чесночный, пригорелый, каприловый, отталкивающий, тошнотворный.

Однако ощущение запаха вещества человеком зависит от многих обстоятельств. В частности, некоторые одоранты пахнут по-разному в зависимости от их концентрации, а также от физиологического состояния человека. Пахучесть вещества определяется его летучестью и способностью проникать в обонятельный орган. Поэтому в предложенной классификации существует некоторая произвольность, субъективность в отнесении веществ к тому или иному классу.

Теории обоняния

В настоящее время существует несколько теорий, пытающихся объяснить механизм восприятия запаха.

  • 1. Колебательная теория. Исходной посылкой Р.Х. Райта, автора этой теории, было предположение, что молекулам всех пахучих веществ свойственны внутримолекулярные колебания, в результате которых они испускают электромагнитные излучения в инфракрасной области спектра. Веществам с определенными запахами присущи специфические спектры излучения. Эти излучения по механизму резонанса взаимодействуют с молекулами обонятельной выстилки. В результате этого первичного процесса запускается механизм генерации потенциала действия. Однако эта теория не нашла экспериментального подтверждения.
  • 2. Ферментатаивная теория. Согласно мнению Д.В. Ланцета, в обонятельном эпителии присутствуют два фермента, один из которых устраняет старые запахи, а второй подготавливает обонятельную клетку к восприятию новых. У разных людей активность этих ферментов различна, что и обусловливает различия в чувствительности.
  • 3. Теории, основанные на взаимодействии молекул пахучего стимула с каротиноидами или липидами обонятельных клеток. В соответствии с этими теориями протеинсвязываюшие каротиноиды обонятельного эпителия являются рецепторами пахучих веществ, проникающих в носовую полость. Эта теория в дальнейшем встретила серьезные возражения, так как в обонятельном эпителии многих позвоночных животных каротиноиды не обнаружены.
  • 4. В настоящее время сохранила актуальность только стерео- химическая теория, предложенная Д. Эймуром. Она основана на предположении о существовании семи основных «первичных» запахов: камфорного, мускусного, цветочного, мятного , эфирного, острого, гнилостного. Исследовав 600 пахучих веществ, Д. Эймур предложил теорию, в которой каждому из семи типов запахов соответствует семь типов стереоспецифических «активных мест» на молекулярном рецепторе. Запах определяется формой и размером молекулы одоранта, которая имеет стереоструктуру, сходную с активным центром рецептора. Например, молекулы с камфороподобным запахом имеют форму, близкую к сферической, с диаметром около 0,7 мкм. Такой молекуле должен соответствовать участок на рецепторе полусферической формы с таким же диаметром.

Эксперименты подтвердили справедливость стереохимической теории для пяти из семи первичных запахов. Ей не соответствуют острые и гнилостные запахи. Для их восприятия определенное значение имеет электрический заряд: у молекул веществ с острым запахом он положителен, а у веществ с гнилостным запахом - отрицателен.

Вместе с тем зачастую не существует сколько-нибудь закономерной связи запаха со структурой молекулы данного вещества. Пахучие молекулы с различной структурой могут обладать сходными запахами. Например, розетон, фенилэтанол, гераниол и пеларгол имеют розоподобный аромат. Около 300 различных веществ пахнут камфорой, около 5 различных типов молекул - мускусом. И наоборот, имея сходную молекулярную структуру, одоранты могут пахнуть по-разному.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >