Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Орган нюху

Орган нюху займає невелику ділянку слизової оболонки середньої частини верхньої носової раковини й задньої верхньої частини носової перегородки. Загальна площа нюхової ділянки у дорослої людини становить 2,5 см². Епітелій нюхової ділянки складається з двох видів рецепторних клітин: опорних і нюхових. Нюхові клітини є спеціалізованими нервовими волокнами, вони мають веретеноподібну форму, містяться серед опорних клітин. На поверхні слизової оболонки нюхові клітини утворюють невеликі випини, вкриті чутливими волосками, тобто рецепторним апаратом органа. Від нюхових клітин відходять нервові волокна в напрямку до отворів решітчастої пластинки решітчастої кістки, проникають крізь її отвори й закінчуються синапсами біля мітральних клітин нюхової цибулини.

Від мітральних клітин відходять аксони, які утворюють нюховий шлях і направляються в нюховий трикутник, проходять крізь передню дірчасту речовину, далі йдуть складним шляхом, який ще досконало не досліджений, і сягають центра нюхового аналізатора в корі півкуль великого мозку, що локалізуються в гачку та закрутці морського коника.

Нюховий рецептор — нейрон, який має два відростки: дендрит з війками й аксон (нюхове нервове волокно).

Довгий тонкий дендрит має невеличке потовщення на кінці — дендритну цибулину. Від неї відходять 10-12 війок 15-25 мкм завдовжки, діаметр яких 0,2-0,2 мкм. Війки містять стандартний набір мікротрубочок (9 + 2 пар). Вони повільно асинхронно коливаються. Війки занурені в тонкий шар слизу, який виділяється підтримувальними епітеліоцитами й нюховими залозами Боумена.

Скупчення нюхових рецепторних клітин утворюють ділянки нюхового епітелію, розміщені у людини в нюховій слизовій оболонці верхнього носового ходу і задньоверхньому відділі перегородки носа. Нюховий епітелій завтовшки 100-150 мкм і містить 10⁷ рецепторних клітин.

Механізм сприйняття запахів. Механізм сприйняття запахів подібний до механізму сприйняття подразнень смаковими рецепторами. Пахучі речовини контактують з війками нюхових рецепторів, подразнюючи їх. На мембрані цих рецепторів містяться особливі білкові молекули, здатні взаємодіяти з певними молекулами пахучих речовин. Якщо форма молекули пахучої речовини підходить до структури білка, як ключ до замка, то між ними відбувається хімічна взаємодія. Мембрана рецепторної клітини збуджується, виникають нервові імпульси. Звідси вони надходять по нюховому нерву до кори головного мозку, де й виникають відповідні нюхові відчуття. Це найкоротший зв’язок головного мозку з навколишнім середовищем.

Відчуття запаху і поведінковий ефект звичайно настають лише в разі активації достатньої кількості нюхових рецепторів. Окремий нюховий рецептор здатний реагувати на доволі значну кількість різних пахучих речовин, віддаючи перевагу деяким з них. Реєстрація електричної активності однієї такої нюхової клітини показала, що під час стимуляції різними запахами вона виявляє широкий спектр чутливості, тобто може сильно реагувати на один запах, слабко — на другий і зовсім не реагувати на третій. Нюховий рецептор може бути чутливим (різною мірою) до 10-12 запахів.

Запахи класифікують за багатьма ознаками. За психологічним сприйняттям їх поділяють на приємні, неприємні та індиферентні. Відчуття певного запаху залежить від концентрації пахучої речовини. Наприклад, концентрована ефірна олія багатьох рослин має важкий невизначений запах. Але якщо її сильно розвести, то відчувається, як правило, приємний аромат.

Нюхова сенсорна система: а — носова порожнина; б — нюховий епітелій

Нюхова, як і смакова, сенсорна система швидко адаптується до дії подразнень. Наприклад, увійшовши в приміщення, де є якийсь запах, через певний час ми перестаємо його відчувати.

Центральна обробка нюхової інформації. Аксони нюхових нейронів утворюють нюхові нитки, які, пройшовши крізь решітчасту кістку до порожнини черепа, прямують до нервових клітин нюхових цибулин. Це складні утвори, всередині яких у багатьох тварин міститься порожнина, або шлуночок, — продовження бічного шлуночка великого мозку. Клітинні шари розміщені концентрично. Перший (верхній) шар складається з волокон нюхового нерва — аксонів нюхових нейронів, що утворюють синапси з відростками кількох типів еферентних клітин, основну частину яких становлять мітральні нейрони, котрі утворюють IV шар. На дендритах кожного мітрального нейрона закінчується близько 1 000 аксонів нюхових рецепторних клітин, які утворюють клубочки (II шар). Крім цих клітин, у нюховій цибулині є ще пучкові (III шар) і зернисті (IV шар) нейрони, що також контактують з дендритами мітральних нейронів. V шар складається з переплетення відростків нейронів. У нюхових цибулинах здійснюється первинна обробка нюхової інформації. Завдяки значній конвергенції аксонів нюхових нейронів на еферентних мітральних клітинах відбувається сумація аферентних імпульсів з утворенням інтегрованого сигналу, який зазнає подальшої обробки на вищих рівнях ЦНС. Наявність у нюхових цибулинах процесів гальмування й еферентного контролю імпульсації від рецепторних клітин свідчить про важливу роль цієї структури в обробці нюхової інформації. Аксони мітральних нейронів утворюють бічний нюховий шлях, що прямує від нюхової цибулини до нюхового трикутника й кори передньої продірявленої речовини, до переднього нюхового ядра та нюхового горбика. Ці структури належать до старої кори й виконують функцію нюхового центру, де відбувається аналіз нюхових подразнень і створюються нюхові відчуття. Нюхова імпульсація потрапляє також через складну систему синаптичних зв’язків до кори звивини морського коника та через ядра мигдалеподібного тіла — до автономних ядер гіпоталамуса, сітчастого утвору середнього мозку. Нюховий шлях, на відміну від усіх інших сенсорних систем, прямуючи до свого центру, обминає таламус. Більшість ділянок мозку, куди потрапляють волокна нюхового шляху, вважаються асоційованими центрами, які забезпечують зв’язок нюхової системи з іншими сенсорними системами й організацію на цій основі деяких складних форм харчових та інших поведінкових реакцій.. Людина здатна розрізняти кілька тисяч різних речовин за запахом. Зазвичай виділяють такі класи запахів: квітковий (троянда), ефірний (груша), мускусний (мускус), камфорний (евкаліпт), гнильний (зіпсовані яйця), ядучий (оцет). У формуванні нюхового відчуття беруть участь не лише нюхові волокна, а й волокна трійчастого (слизова оболонка носа), язико-глоткового та блукаючого нервів (глотка).