Le cerveau humain reçoit et traite en permanence des signaux provenant du monde extérieur à l'aide de systèmes spéciaux appelés analyseurs. Leur structure et leurs caractéristiques de travail ont été étudiées en détail par le brillant scientifique russe I. P. Pavlov. Il s'est avéré que la composition de tous les systèmes sensoriels comprend trois structures: la section périphérique, la conduction et la corticale.
Par exemple, dans l'analyseur qui perçoit les odeurs, la première partie est représentée par les récepteurs olfactifs, puis les nerfs suivent, et enfin, la dernière partie comprend une région du cortex cérébral. Les cellules nerveuses qui sont les premières à percevoir les stimuli (diverses odeurs) sont situées dans la membrane muqueuse de la cavité nasale, et les récepteurs qui distinguent le goût se trouvent à la surface de la membrane muqueuse de la bouche et de la langue. De plus, nous ressentons un goût amer, sucré, salé et acide dans leurs différentes parties.
Dans notre article, nous découvrirons ce que sont les récepteurs gustatifs et olfactifs, et déterminerons également le mécanisme physiologiqueapparition de sensations correspondantes dans le corps humain.
Qu'est-ce qu'un récepteur ?
Ce terme, utilisé dans la physiologie de l'activité nerveuse supérieure, à partir des travaux de P. Erlich et P. Anokhin, a plusieurs sens. Le plus informatif est le suivant: un récepteur est un élément du système nerveux ou endocrinien, capable de fixer et de lier des substances-médiateurs biologiques de nature chimique ou neurogène. Selon la théorie des terminaisons nerveuses, cette formation coïncide spatialement avec la molécule d'une substance odorante ou gustative, comme une clé et une serrure. Il s'agit d'un signal pour l'émergence d'un processus d'excitation dans les récepteurs olfactifs situés dans la partie périphérique de l'analyseur. Il est ensuite transmis aux parties suivantes du système de perception olfactive, dans lesquelles l'analyse des informations reçues a lieu.
Structure d'une cellule nerveuse
Neurocyte a non seulement un corps, mais aussi deux types de processus. Un axone est une très longue terminaison qui sert à transmettre les impulsions nerveuses qui sont déjà apparues dans de courtes branches (dendrites). Leur complexe avec les cellules de soutien d'origine épithéliale et la substance intercellulaire, la glie, ressemblera à une formation de récepteurs. Le principe de fonctionnement de leurs différents types, par exemple les terminaisons nerveuses qui perçoivent les produits chimiques, dont les récepteurs olfactifs, se résume finalement au transfert de l'excitation vers la région corticale du cerveau. Considérez-le plus loin.
Mécanisme de l'activité des récepteurs
Elle peut se présenter sous la forme suivante: premièrement, il y a une perception des stimuli et un changement sous leur action de la polarisation de sa membrane. La modification de la configuration spatiale des protéines signal situées à la surface des dendrites est également possible. Tout cela provoque la génération de potentiels d'action et, par conséquent, l'apparition d'influx nerveux dans le neurone. Il s'est avéré que les récepteurs olfactifs sont capables de capturer une infime quantité de molécules de diverses substances gazeuses, c'est-à-dire qu'ils ont un seuil de sensibilité bas. Comment la perception de ces composés affecte-t-elle l'état de notre corps ?
Monde des odeurs
Dans l'œuvre de V. Pikul "La symphonie parfumée de la vie", le pauvre parfumeur a cherché en vain la main et le cœur du personnage principal. Pour embêter son rival (un chanteur célèbre), il a imaginé ce qui suit. Le jeune homme a apporté au concert un grand panier de violettes parfumées et l'a placé sur le piano. L'artiste n'a pas réussi à atteindre une seule note aiguë et sa première a échoué. Il s'avère que le parfumeur savait avec certitude que les récepteurs olfactifs humains, captant l'odeur des violettes, affectent les cordes vocales, perturbant leur travail.
En effet, l'analyseur olfactif est l'un des types de systèmes sensoriels les plus sensibles et les moins étudiés. Son activité est étroitement liée à la perception du goût et affecte fortement l'état émotionnel et physique du corps humain. Sur cette propriété de l'odorat, une branche de la médecine telle que l'aromathérapie est née. On sait que les odeurs de lavande et de romarin, quipercevoir les récepteurs olfactifs, calmer le système nerveux et soulager le stress. L'arôme de citron aide à se concentrer, tandis que l'eucalyptus et le jasmin augmentent l'efficacité.
Systèmes sensoriels chimiorécepteurs
L'Analyseur Olfactif transforme les irritations causées par les particules chimiques en sensations olfactives. Il aide une personne à piéger des composés toxiques et dangereux dans l'air ou à identifier les aliments impropres. Ceci est vital et constitue une propriété adaptative protectrice de l'organisme. Ainsi, le récepteur olfactif perçoit les muqueuses caustiques et irritantes des voies respiratoires et des poumons, l'odeur de l'ammoniac à une dose de seulement 70 molécules pour 1 ml d'eau. Chémorécepteur, il transmet l'excitation au nerf olfactif. De là, les impulsions nerveuses pénètrent dans la profondeur du lobe temporal du cortex cérébral, où se localise la zone olfactive. A noter également que les villosités des récepteurs d'odeurs sont capables de répondre à des concentrations minimes de produits chimiques: de 2 à 8 molécules dans 1 ml d'air.
Le nez comme organe de l'odorat
Dans la membrane muqueuse des voies nasales supérieures et partiellement moyennes, sur une surface de 2,6 à 5 cm2, il y a des neurocytes, en groupes de 8-10 cellules. Ils sont associés à des éléments cellulaires de soutien et contiennent des poils contenant des fibrilles. Les cellules olfactives contiennent un grand nombre de molécules d'ARN dans le cytoplasme. Cela est dû à un métabolisme élevé et à des réactions actives de biosynthèse des protéines. Processus-dendritescontact direct avec les molécules de substances gazeuses odorantes. Ce sont des récepteurs olfactifs. Les composés chimiques jouent le rôle de stimuli, sous l'influence desquels les membranes des cellules nerveuses se dépolarisent. Ce processus peut être ralenti en raison de réactions inflammatoires résultant de maladies respiratoires ou allergiques des voies respiratoires supérieures. La muqueuse épithéliale du nez gonfle, sécrétant un excès de mucus. Cela entraîne une diminution de la sensibilité des terminaisons nerveuses et une détérioration de la discrimination des odeurs, jusqu'à une perte complète des sensations olfactives et gustatives.
Qu'est-ce qui détermine la sensibilité des récepteurs ?
Les récepteurs olfactifs sont situés dans la membrane muqueuse des voies respiratoires supérieures, de sorte que l'apparition de certaines sensations olfactives est principalement affectée par la concentration de la substance odorante dans l'air inhalé. Ainsi, l'huile épaisse extraite des pétales de rose a une odeur désagréable et difficile à détecter. L'arôme délicat des roses n'apparaît que lorsque le concentré d'huile est fortement dilué.
Les spécialistes identifient six sensations de base. Il s'agit notamment des odeurs: résineuses, florales, épicées, putrides, fruitées, brûlées. Selon les caractéristiques physiologiques de la perception, des odeurs propres, irritantes et mixtes sont détectées. La sensibilité des terminaisons nerveuses à leur égard diminue si une personne fume ou abuse de l'alcool.
Théories scientifiques sur l'origine de l'odorat
Parmi les scientifiques, il n'y a pas de point de vue unique sur l'essence du mécanismeperception des odeurs. La plus reconnue peut être considérée comme la théorie stéréochimique, selon laquelle le rôle principal dans la détermination du stimulus chimique appartient aux terminaisons nerveuses des neurones. Les récepteurs olfactifs sont une sorte d'antennes qui captent les molécules odorantes et modifient la structure de leurs propres protéines membranaires en fonction de la configuration spatiale des particules de composés chimiques. À la suite de ce processus, la membrane neuronale est polarisée et un influx nerveux se produit, c'est-à-dire que l'apparition d'une odeur a une double nature: chimique et neurogène.
Nous notons également que les scientifiques utilisent le concept de pigment olfactif pour expliquer l'apparition de l'odeur. Cette substance a le même principe d'action que la rhodopsine et l'iodopsine - des composés qui font partie des récepteurs visuels de la rétine: bâtonnets et cônes. Les molécules actives du pigment olfactif contiennent des électrons dans un état excité, car les substances odorantes provoquent également la transition des particules chargées vers des niveaux d'énergie plus élevés. Revenant sur des orbites stationnaires, les électrons émettent un quantum d'énergie, qui assure la survenue d'une excitation dans la terminaison nerveuse du neurone olfactif.
Méthodes pour déterminer l'acuité de l'odorat
Certaines professions (par exemple, parfumeur ou dégustateur) nécessitent une sensibilité accrue de l'odorat et du goût. La forte sensibilité des récepteurs de l'analyseur olfactif aux odeurs est souvent une propriété innée du corps humain, mais elle peut aussi se développer après desentraînements. Il existe un test qui est effectué avec un appareil - un olfactomètre. Il définit le seuil perceptif: la quantité minimale d'une substance pouvant provoquer une sensation olfactive correspondante.
Il est utilisé dans le diagnostic de l'anosmie, pour calculer les concentrations maximales admissibles de substances volatiles toxiques dans les émissions industrielles. Il est nécessaire d'utiliser l'olfactométrie dans le travail des laboratoires sanitaires et épidémiologiques pour établir les causes d'empoisonnement de masse dans les entreprises, dans les lieux de restauration publique et dans les écoles.
