Роль обоняния в жизни современного человека невозможно недооценивать. Удивительно, но обоняние дает нам возможность почувствовать более 10 000 различных запахов. Большинство пахнущих веществ могут повысить аппетит человека или же стимулировать хорошее настроение, а также способствовать активации мозговой деятельности.
Нос является настолько чувствительным, что некоторые маркетологи используют это в сфере бизнеса. К примеру, сколько раз вы совершали удачную или же не очень покупку под влиянием чарующего аромата в магазине?
Чувство запаха позволяет человеку избежать опасностей, которые царят вокруг, а также стимулируют удовольствие от предметов и людей, находящихся рядом. Но, почему-то мы недооцениваем роль обоняния в нашей жизни. В большинстве случаев, нос человека является тем органом, о существовании которого вспоминают только тогда, когда он поражен различными инфекционными или же воспалительными процессами.
Чувство обоняния крайне сильно развито у человека с самого его рождения. Например, новорожденный может не видеть и не слышать свою мать, но по запаху он способен узнать ее из сотен и даже тысяч других женщин. К сожалению, главный орган обоняния – нос, начинает терять свою чувствительность уже на втором году жизни маленького человека.
С течением каждого года жизни, обоняние снижается, а чувствительные рецепторы один за одним атрофируются. Это необратимый процесс, повлиять на который никто не поможет. Так, по достижении пожилого возраста человек может отметить, что уже не так отчетливо слышит окружающие его запахи. И это является абсолютно нормальным явлением, исправить которое может только сильная медикаментозная терапия.
Обоняние человека может снизиться не только в результате возрастных изменений. Нос может стать менее чувствительным в результате:
- Воспалительных процессов, протекающих в носоглотке;
- Образования носовых полипов;
- Аллергической реакции;
- Побочных эффектов после приема препаратов, устраняющих сердечно-сосудистую недостаточность;
- Несоблюдение гигиены ротовой полости;
- Воздействие токсических веществ на организм;
- Последствия острого вирусного гепатита;
- Дефицит витаминов и минералов;
- Вредные привычки.
Чувствительность рецепторов запаха снижается у людей с диагнозами: болезнь Альцгеймера, патологическое состояние Паркинсона, эпилепсия, а также у тех, кто перенес черепно-мозговые травмы или же страдает от дисфункции щитовидной железы. Определить и понять, какая именно из вышеуказанных причин повлияла на орган обоняния, может только специалист.
Способность слышать запахи и личные взаимоотношения
Обоняние человека является тем средством восприятия и получения информации, которое работает 24 часа в сутки. Немногие знают, что обоняние очень тесно связано с ощущением вкуса еды. Потерю обоняния для большинства именитых кулинаров можно приравнять к смерти.
Удивительно, но человек использует нос не только для того, чтобы дышать, но также и в качестве своеобразного рентгена окружающих людей. Многие думают, что любовь к друзьям и спутнику жизни зарождается в сердце, но это не так.
Первый инстинкт, который срабатывает у человека – это сканирование запаха приближающегося человека. И, если пахучие вещества, которые выделяет тело человека, нам нравятся, то это уже является первым шагом на пути к сближению. Это очень легко проверить на себе. Есть ли среди вашего окружения человек, запах которого вам не импонирует?
Как формируются представления о запахе
Обоняние и запах – это два компонента, которые работают для того, чтобы человек мог жить полноценной и яркой жизнью. Система обоняния состоит из следующих составляющих:
- Обонятельные раздражители;
- Обонятельные нити;
- Слизистая оболочка;
- Луковица;
- Обонятельный тракт;
- Кора головного мозга.
Чувство запаха поступает в головной мозг через обонятельный анализатор, то есть нос. В нем находится рецептор обонятельного эпителия и обонятельный нерв.
Способность воспринимать и анализировать окружающие запахи осуществляется посредством рецепторных клеток, которых у человека насчитывается около 10 миллионов. Как же человек может различать пахучие вещества, которые его окружают? Аромат поступает в нос, затрагивая чувствительные рецепторы, а те, в свою очередь, передают соответствующий сигнал в кору головного мозга.
Восприятие запахов вокруг нас
Роль обоняния проявляется не только в восприятии окружающих запахов, но также влияет на цветоощущение, возбудимость вестибулярного аппарата, слух и вкус. Если нос не функционирует в результате воспалительных процессов, то у человека резко замедляется мышление. Обоняние принимает активное участие и в формировании поведенческих реакций, эмоциональности и памяти. Все вещества, которые поступают через нос в организм, находят отклик в виде его реакции.
Так, нашатырный спирт, обладающий едким и резким запахом, провоцирует раздражение тройничного нерва, активирует мозговую деятельность и приводит человека в сознание. Благодаря действию пахучих веществ, можно успешно управлять эмоциями и чувствами человека, что и используют в своей практике успешные компании. В следующий раз, когда вы покупает фаст-фуд, подумайте: действительно ли вы хотите есть или же просто не можете устоять перед запахом этой еды?
Несмотря на то, что обоняние человека способствует восприятию окружающего мира и оценке окружающей обстановки, порог чувствительности у каждого человека отличается. Так, у кого-то нос может отреагировать на запах ванилина, который доносится с соседней улицы, а кто-то не услышит его даже на расстоянии пары сантиметров.
Интересно знать, что порог восприятия запахов может повышаться или же понижаться в зависимости от времени суток и поры года. Как правило, нос становится более чувствительным после продолжительного сна, а также в период обострения чувства голода.
Даже если у человека хорошее обоняние, то он все равно не способен ощутить и полностью прочувствовать собственный запах. Физиология так устроена, что мы способны воспринимать запахи окружающих нас людей, но пахучие вещества нашего тела блокируются при попадании на чувствительные рецепторы эпителия.
Поэтому так важно уделять внимание собственной гигиене и следить за количеством потоотделения. Удивительно, но мы можем привыкать к собственному дурному запаху, в результате чего наше обоняние резко снижается. К элементарным правилам и советам по соблюдению правил гигиены относится ежедневный душ, предпочтение одежды из натуральных материалов, а также использование дезодорирующих препаратов.
Если же человек дурно пахнет, то постепенно этот запах начинает распространяться и на помещение, в котором он живет. Так что создание приятного аромата в собственном жилище является профилактикой снижения обоняния.
Развитие обоняния
Специалисты советуют постоянно развивать свои чувствительные рецепторы. Для этого необходимо стараться окружать себя приятными запахами. Тренировку обоняния можно проводить посредством посещения парфюмерных магазинов, булочных и специализированных отделов, где продают травы и специи. Дом, где вы живете, можно украсить различными подушечками из сухих трав, которые источают приятный аромат.
Если у вас снижена обонятельная функция, то повысить восприятие вкусовых качеств блюд можно посредством добавления в них ароматических трав и приправ. Известно, что чувствительность к запахам прямо пропорциональна аппетиту.
Если человек не ощущает аромат еды, то и аппетит у него не просыпается. Для стимуляции вкусовых и обонятельных рецепторов, можно поставить на кухне блюдце с кофейными зернами. Такая ароматерапия будет способствовать повышению настроения, устранению депрессии и стимуляции рецепторов носа.
«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. :)
Хорошая работа органа обоняния человека делает его восприятие окружающего мира ярче. Как устроено и на что влияет наше обоняние.
Важно ли обоняние человеку.
Наше обоняние служит нам и как средство наслаждения, позволяя чувствовать приятные ароматы, и как ценнейший инструмент, предупреждающий нас о возможной опасности. Хорошее обоняние играет важную роль в жизни, делает восприятие окружающего мира богаче и ярче, а при плохом – жизнь становится серой, тусклой.
Обоняние человека - не только один из каналов получения информации, но и способ познания мира. Ребёнок, у которого нарушено восприятие запахов, не может правильно развиваться и отстаёт в развитии от своих сверстников. Обоняние тесно связано со вкусом. Даже небольшая потеря способности тонко различать и чувствовать запахи сведёт на нет удовольствие от самой прекрасной еды. В какой-то мере мы и своё окружение подбираем по запаху. Вряд ли вы сможете много общаться с человеком, чей запах вам неприятен.
Запахи создают настроение. Рабочее, радостное, меланхоличное… Например, запахи мяты и корицы увеличивают внимание и снижают раздражительность, а лимона и кофе способствуют ясному мышлению. Человеческий нос способен различать до 10 тысяч ароматов. Это богатство каждого из нас, данное природой. И этим богатством надо дорожить. Чтобы не потерять возможность чувствовать запах цветов или аромат трав после дождя, запах леса или моря. Эту собственность нельзя купить, но можно сохранить и приумножить.
Орган обоняния человека. Как формируются наши представления о запахах.
Обоняние – это способность воспринимать и различать запахи веществ, находящихся в окружающей среде. Восприятие запахов всегда провоцирует возникновение тех или иных эмоций. И в этом качестве обоняние часто может быть важнее, чем хорошее зрение или прекрасный слух. Действие ароматических веществ на обонятельный анализатор возбуждает нервную систему, что приводит к изменению функций различных органов и систем организма.
Обоняние человека осуществляется его обонятельным анализатором, который мы, обычно, и называем органом обоняния. Система обоняния начинается с восприятия обонятельных раздражителей и состоит из следующих частей: обонятельная слизистая оболочка, обонятельные нити, обонятельная луковица, обонятельный тракт, кора головного мозга. Периферическая часть обонятельного анализатора, орган обоняния человека - это рецепторные клетки обонятельного эпителия, расположенные в слизистой оболочке верхнезадней части полости носа , в области верхнего носового хода и прилегающей к нему части носовой перегородки, а также обонятельный нерв. Обонятельный эпителий покрывает зону площадью около 2 см 2 .
Сигналы от обонятельных рецепторных клеток органа обоняния, которых насчитывается у человека до 10 миллионов, по нервным волокнам поступают в головной мозг, где происходит формирование представления о характере запаха или его узнавание.
Рецепторы запаха принадлежат к окончаниям двух пар черепно-мозговых нервов: обонятельного и тройничного. Аксоны обонятельных клеток образуют тонкие нервы, напоминающие нити. Эти нити проходят в полость черепа через отверстия в пластинке решетчатой кости носа и присоединяются к обонятельной луковице, которая переходит в обонятельный тракт. Корковые зоны обонятельного анализатора относят к лимбической системе или системе висцерального мозга, который участвует в регуляции врожденной автоматизированной активности - пищевой, поисковой, половой, оборонительной, эмоциональной. К функциям висцерального мозга относится поддержание гомеостаза, регуляция вегетативных функций, формирование эмоций и мотивационного поведения, значительна его роль в организации памяти - функции, тесно связанной с эмоциями.
Обонятельный анализатор оказывает влияние на пороги цветоощущения, слуха, вкуса, возбудимости вестибулярного аппарата. Резкое снижение обоняния человека замедляет темп его мышления. Строение обонятельного анализатора имеет ряд особенностей, выделяющих его среди других чувствительных систем. Структуры обонятельного анализатора принимают важнейшее участие в организации поведенческих реакций, эмоций, вегетативно-висцеральной регуляции, процессов памяти, регуляции активности других областей коры головного мозга. Многие вещества, обладающие резким запахом (например, нашатырь или уксусная эссенция), наряду с обонятельным оказывают действие, раздражающее чувствительные волокна тройничного нерва, что обусловливает специфику формирования ощущения запаха. Обонятельные раздражители рефлекторно могут изменять частоту дыхания, кровяное давление и пульс.
Орган обоняния человека является высокочувствительным, имеющим низкий порог возбуждения, отличающийся для различных веществ. Способность различать запахи индивидуальна и разная в отношении отдельных запахов у каждого человека. Для пахучих веществ порог восприятия, то есть минимальная концентрация вещества, способная вызвать реакцию органа обоняния, могут быть очень низкими. Например, человек ощущает запах ванилина при концентрации 5х10-13 г/мл. При этом порог восприятия органа обоняния претерпевает колебания в зависимости от времени суток (восприятие запахов после сна - ярче) и физиологического состояния. Наше обоняние более остро, когда мы голодны, а также во время весенних и летних месяцев.
Обоняние человека и эмоции.
Исследования развития мозга свидетельствуют, что из обонятельного мозга примитивных животных постепенно развивались полушария переднего мозга, отвечающие за высшую нервную деятельность. Особенности обоняния убедительно показывают, что запах является начальным источником и способом передачи информации в живой природе. Для животных, как и для первобытного человека, обоняние - способ нахождения пищи, сексуального партнера, предупреждение об опасности или маркировки зоны пребывания.
Для современного человека ведущим способом передачи информации стал вербальный, вытеснивший или формализовавший все другие, ранее возникшие. Однако, запах остается мощным средством воздействия на эмоциональную сферу и связанные с ней процессы. Это воздействие часто происходит на подсознательном уровне. И этот жизненный опыт не всегда несёт положительный заряд, фиксируя и болезненные проявления в виде психосоматических заболеваний. Эмоции, выступая как ранние формы реакций, охватывают весь организм, влияя на жизнедеятельность всех его органов.
Близкая связь эмоций, долговременной памяти и обоняния подсказывает, что запах является мощным средством воздействия на организм и мировосприятие человека.
Чувствительность к химическим веществам, растворенным в воде, присутствует уже у простейших одноклеточных организмов. У высших млекопитающих система распознавания химических соединений значительно усложнилась, но неизменной осталась для работы хеморецептора необходимость водной среды.
Хеморецепторы человека находятся в органах обоняния в полости носа и вкуса в полости рта. Хеморецепторы распознают химические соединения, растворенные в воде. Нерастворимые в воде соединения обонятельные и вкусовые рецепторы не распознают.
Обонятельная клетка представляет собой нервную клетку — нейрон. От нейрона отходят:
- аксон — длинный немиелированый отросток, по которому информация передается в центры мозга, где подвергается анализу;
- дендриты – короткие отростки, реснички, принимающие хемосигналы.
Аксоны от множества обонятельных нейронов формируются в обонятельный нерв, проходящий через основание черепа в обонятельную луковицу, а затем в головной мозг.
В анатомии органа обоняния условно выделяют три части:
- обонятельная область — периферия, верхняя и средняя раковины носа;
- обонятельная луковица — промежуточная часть;
- анализатор сигналов – кора головного мозга.
Как возникает орган обоняния
Орган обоняния образован из нервной трубки, обонятельных плакод, мезенхимы – соединительной ткани зародыша.
Плакоды расположены в передней части головы эмбриона. Из плакод передней части формируются также хрусталик, головные нервы.
Первоначально орган обоняния представлен обонятельным мешком, сообщающимся с окружающей средой посредством отверстий, которые впоследствии станут ноздрями носа.
Из клеток мешка формируется обонятельная Боуменова железа. На 4 месяце развития эмбриона в обонятельном мешке из стволовых клеток развиваются нейросенсорные чувствительные клетки, отвечающие за обоняние.
У основания перегородки носа формируется якобсонов (вомероназальный) орган, чувствительные клетки которого способны воспринимать феромоны.
Особенности строения обонятельной области
Обонятельная область в полости носа представляет собой:
- обонятельный эпителий;
- слизистый эпителий.
Обонятельный эпителий, содержащий обонятельные нейроны, покрыт слизистым веществом. Обволакивающая слизь защищает чувствительные реснички (цилии) нейрона от пересыхания, действия агрессивных факторов среды.
Снаружи слизь водянистая, ближе к ресничкам она становится вязкой, в ней содержатся специальные белки, удерживающие влагу, предохраняющие цилии от потери воды.
В поверхностном слизистом слое, покрывающем обонятельный эпителий, находятся белки, участвующие в распознавании запахов.
Как человек распознает запахи
Обонятельный орган человека непрерывно трудится над распознаванием запахов. В процессе участвуют одновременно до 10 млн. обонятельных рецепторов, расположенных на сравнительно небольшой площади 2-4 см 2 .
На каждом дендрите обонятельной клетки человека располагается до 12 ресничек, для сравнения – у собаки до 150 цилий на каждом дендрите нервной клетки, а площадь обонятельного эпителия достигает 200 см 2 .
Обонятельные нейроны человека способны распознавать до 10 000 видов запахов с помощью 350 типов рецепторов. У высших млекопитающих животных таких рецепторов еще больше – до 1000. Способность собаки-ищейки распознавать запахи еще не сумел заменить ни один самый точный и совершенный прибор.
Как обонятельный нейрон принимает и передает сигнал
Молекула летучего химического соединения (одорант) попадает в верхний слизистый слой, обволакивающий обонятельный эпителий.
В слизи молекула одоранта встречается со специальной молекулой белка, связывающей одорант и транспортирующей его к ресничкам обонятельного нейрона.
Одорант взаимодействует с рецептором реснички, генерируя электрический импульс. Ток распространяется из реснички в тело нейрона, а затем по длинному отростку (аксону) электрический сигнал передается в обонятельную луковицу.
Запах воспринимается именно на вдохе, когда вместе со струей воздуха молекулы одоранта попадают на слизистую, покрывающую обонятельный слой.
После передачи сигнала другие специализированные белки разрушают молекулы одоранта. Эти процессы происходят очень быстро, практически, к концу вдоха обонятельный орган успевает принять, обработать сигнал и разрушить молекулу пахучего соединения.
На каждом вдохе обонятельный орган получает и оценивает новую информацию.
Обработка сигнала в обонятельной луковице
По аксону первого нейрона сигнал по обонятельному нерву поступает в гломерулы луковиц. Здесь располагаются нейроны второго порядка. Электрический импульс с аксона нейрона первого порядка передается на нервные отростки (дендриты) нейрона второго порядка.
К нейронам второго порядка относятся крупные митральные клетки и сходные с ними, но меньших размеров, пучковые. В каждой гломеруле 24 митральных и 70 пучковых клеток. В каждой луковице до 2000 гломерул.
В зависимости от вида активации, интенсивности поступающего сигнала формируется «слепок» каждого запаха, в котором отражается весь спектр образующих его соединений.
Задачу обработки информации в гломеруле усложняет динамика восприятия, а обонятельная луковица, таким образом, — сложная сеть нейронов, обрабатывающая всю совокупность сигналов и передающая итог обработки в кору головного мозга, где происходит осознанное восприятие запаха.
Эмоциональный, двигательный, ассоциативный ответ на запах возникает на последней стадии обработки в головном мозге при передаче сигнала из коры мозга в лимбическую систему. Сложный путь передачи сигнала легче проследить на рисунке, где можно видеть всю цепочку – от приема сигнала в органе обоняния до обработки в высших отделах головного мозга.
Классификация запахов
Создание полной классификации всех запахов, воспринимаемым человеком, затруднительно из-за субъективности оценки. Кроме того, сложности возникают и при выборе критериев, лежащих в основе классификации.
К признанным способам систематизации запахов относится классификация Цвардемакера.
- Запах эфира – пчелиный воск, смолы, фруктовые ароматы.
- Ароматические запахи камфоры, горького миндаля, лимона.
- Бальзамические – цветы, ванилин.
- Амбромускусные.
- Чесночные запахи – чеснок, ихтиол, бром, хлор.
- Пригорелый запах – дым табака, жареный кофе, пиридин.
- Каприловые – запах сыра, прогорклый жир.
- Противные запахи – клопы, белена.
- Тошнотворный – трупный запах.
Нарушения обоняния
Ухудшение обоняния, его отсутствие (аносмия) сопровождают некоторые заболевания. Нарушения обоняния (гипосмия) нередко проявляются на ранних стадиях внутричерепных болезней.
Для количественной оценки функциональности органа обоняния прибегают к субъективной оценке, а также оценивают степень поражения обоняния с помощью ряда методик.
Одориметрическая система Воячека
Набор Воячека или одометрический паспорт содержит 5 пахучих веществ и дистиллированную воду в качестве контроля: 0,5% водный раствор уксусной кислоты (1), спирт этиловый (2), спиртовая настойка валерианы (3), 10% раствор аммиака в воде (4), вода дистиллированная (5), бензин (6).
Больного просят прижать пальцем одну ноздрю, сделать вдох и задержать дыхание на 4 секунды. Сила восприятия запахов оценивается по следующей шкале:
Для количественной оценки обоняния используют приборы ольфактометры.
С возрастом обоняние у человека ухудшается. К пожилому возрасту способность различать запахи уменьшается в 10 раз. Считается, что женщины различают запахи лучше мужчин.
Индивидуальная способность различать запахи обусловлена наследственностью. В среднем, чтобы обонятельная система начала работать, необходимо всего 8 молекул пахучего вещества.
А чтобы оценить запах в целом, необходимо присутствие в полости носа около 300 молекул. Лучше всего человек различает запахи сразу после сна, в жаркую погоду.
Для человека обоняние уже не имеет решающего значения в поиске пищи, распознавании опасности, тем не менее, действие запахов на подсознательном уровне влияет на эмоциональную сферу и мироощущение в целом.
О том, как и почему нарушается обоняние, как его можно восстановить — читайте в нашей .
13 Мая 2009Обоняние дает нам возможность получать удовольствие от приятных запахов, а иногда способно спасти нам жизнь: не дать выпить уксус вместо водки, подсказать, что не стоит есть пирожок с тухлятиной или напомнить, что при запахе газа нельзя щелкать выключателем. Однако окружающие нас запахи обладают свойствами, о которых многие, возможно, даже и не подозревают.
Что-то вроде человеческого обоняния существует даже у микроорганизмов: хемотаксис – способность перемещаться к источникам пищи и подальше от опасных веществ – проявляют все подвижные одноклеточные. Но давайте пропустим примерно 3,5 миллиарда лет эволюции обоняния и перейдем сразу к млекопитающим и человеку.
Для многих животных обоняние является как минимум не менее важным источником информации, чем зрение и слух: любой собачник знает, что собаки теряются при встрече с выпившим хозяином: выглядит и говорит он так же, а пахнет совсем по-другому! И не от «выхлопа» (запах краски, селедки и т.д. такого действия не оказывают), а оттого, что вместе с остальной биохимией алкоголь меняет состав пота и, соответственно, неощутимые для человеческого носа оттенки индивидуального запаха.
Для нас с вами способность чувствовать и различать запахи, на первый взгляд, не так уж и важна. Иногда она даже мешает: каждый может припомнить ситуации, когда он был готов отдать полцарства за то, чтобы не ощущать запаха вошедшего в троллейбус бомжа или наевшегося чеснока коллеги. И хотя без удовольствия от запаха цветов, духов, пищи и множества других ароматов мир потерял бы многое, для человека обоняние стоит на четвертом месте в ряду пяти чувств. За счет зрения мы получаем не менее 90% информации об окружающем мире, а без него человек использует для ориентации в пространстве и распознавания живых и неживых объектов тактильные ощущения и слух.
Основные механизмы работы обоняния ученые расшифровали совсем недавно. Это отставание обусловлено не только недооценкой важности его роли в жизни человека, но и чрезвычайной сложностью устройства обонятельных рецепторов.
Чем мы нюхаем?
Гордон Шеферд, профессор неврологии Йельского университета, автор выдержавшего несколько переизданий трехтомника «Нейробиология» и несравненный знаток механизмов передачи импульсов синапсами дендритных шипиков обонятельной луковицы (вот такая у него узкая специализация), начал ответ на этот вопрос так: «Нам кажется, что мы нюхаем с помощью носа, но это – все равно, что сказать, что мы слышим мочками ушей». Сам по себе нос необходим для того, чтобы направить содержащий ароматические молекулы воздух на обонятельный эпителий – симметричные участки слизистой оболочки, находящиеся глубоко в полости носа, немного ниже уровня глаз.
Запахи мы ощущаем только во время вдоха, так как выдыхаемый воздух проходит только через нижние носовые раковины и не соприкасается с дыхательным эпителием. При спокойном вдохе вблизи находящегося в самой верхней части носовой полости обонятельного эпителия проходит всего 7-10% вдыхаемого воздуха, поэтому для усиления ощущений необходимо вдохнуть максимально глубоко. Можно также взять пример с животных и «принюхаться», делая частые короткие вдохи в непосредственной близости от изучаемого объекта, что позволяет максимально сконцентрировать пахучие молекулы вблизи обонятельных рецепторов.
За счёт складок, по форме напоминающих гребни, общая площадь обонятельного эпителия у человека составляет 5-10 см 2 . На этом втором рубеже обонятельной системы расположено, по данным разных источников, от 10 до 50 миллионов клеток, осуществляющих регистрацию запахов. У животных их количество, как правило, значительно больше. Например, обонятельный эпителий у овчарок содержит до 220 миллионов рецепторных клеток.
Обонятельный рецептор представляет собой сенсорную (чувствительную) нервную клетку, от которой отходят два отростка. К полости носа – короткий дендрит (чувствительный отросток нейрона), имеющий не менее 10 ресничек, кончики которых находятся на самой поверхности обонятельного эпителия и выступают в покрывающую его слизь. К мозгу – более длинный двигательный (передающий) отросток, аксон, сплетающийся с аксонами других обонятельных нейронов в нити обонятельного нерва, проходящие через отверстия решетчатой кости черепа в обонятельную луковицу – структуру мозга, осуществляющую первичную обработку информации о запахах. Обонятельная луковица тем крупнее, чем острее обоняние животного, поэтому у собак-ищеек она значительно больше, чем в куда большем по размеру мозге человека.
Из обонятельной луковицы нервные импульсы поступают в первичные, а затем в высшие обонятельные участки коры головного мозга, формирующие осознанное ощущение характера и интенсивности запаха. Конечным пунктом обработки данных о запахах является лимбическая система, регулирующая эмоциональные и поведенческие реакции организма.
Как это работает?
Молекулы ароматических веществ, попадающие с током воздуха в носовую полость, растворяются в слизи, покрывающей обонятельный эпителий, и взаимодействуют с рецепторными белками, содержащимися в мембране ресничек обонятельных нейронов. Это взаимодействие изменяет ионную проницаемость мембраны клеток и формирует электрический импульс, передающийся по аксону клетки в обонятельный нерв и далее, вплоть до двигательных нейронов спинного мозга, дающих мышцам команды зажать нос пальцами и отойти подальше – или наоборот.
С центральными механизмами системы обоняния специалисты, занимавшиеся ее изучением, разобрались довольно давно, но белковые рецепторы, несомненно присутствующие на мембранах дендритов нейронов обонятельного эпителия, много лет оставались неуловимыми. Решить эту загадку удалось только в 1991 году ученым Колумбийского университета Линде Бак и Ричарду Экселу. В 2004 году открытие принесло им Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Традиционный подход к изучению механизмов работы рецепторов обоняния заключался в измерении активности тех или иных нейронов в ответ на различные раздражители. Для этого к обонятельным нервам животных подсоединяли электроды и давали им вдыхать различные вещества. В результате удалось выяснить только то, что один и тот же нейрон может реагировать на различные вещества, однако механизмы, лежащие в основе этого процесса, долгое время оставались непонятными.
Бак и Эксел избрали принципиально новый подход – они обратились к стремительно развивающейся генетике и начали поиск генов, активность которых регистрируется исключительно в обонятельном эпителии. Вначале их эксперименты также были безуспешны, что позже Эксел объяснил существованием огромного количества белков-рецепторов, реакция каждого из которых на конкретный запах слишком слаба, чтобы ее можно было обнаружить существующими методами.
Справиться с этой проблемой ученым помогла придуманная Бак схема, с помощью трех допущений значительно сократившая область поиска. Согласно первому допущению, основанному на имевшихся на тот момент разрозненных научных фактах, искать следовало только гены белков, обладающих определенным сходством с родопсином – рецепторным белком, за счет которого происходит формирование электрического импульса в палочках сетчатки глаза, клетках, не различающих цвета, а реагирующих на изменение освещенности и обеспечивающих сумеречное зрение. Кроме того, искомые белки должны были относиться к одному семейству, а кодирующие их гены – проявлять активность исключительно в клетках обонятельного эпителия.
У крыс генов, отвечающих всем трем критериям, нашлось около тысячи – примерно 1% от всего генома. Каждый сотый крысиный ген задействован в распознавании запахов, что указывает на чрезвычайную важность системы обоняния для грызунов – близких родственников приматов: наши ветви на древе эволюции разошлись около 25 миллионов лет назад. Поиск в ДНК-библиотеках позволил найти в геномах других видов (мыши, саламандры, зубатки, собаки, человека и других животных) гены-аналоги, связанные с первичным восприятием запахов. Правда, в отличие от большинства животных, у которых бОльшая часть этих генов исправно синтезирует соответствующие белки, у разных видов человекообразных обезьян неактивно 28-36% генов белков обонятельных рецепторов, а у человека – почти 60%. Судя по всему, мутации, блокирующие активность генов обонятельных рецепторов, стали накапливаться с того времени, когда острое обоняние утратило свою важность для выживания обезьяноподобных предков человека.
Дальнейшее изучение системы органов обоняния показало, что каждый отдельный рецепторный нейрон может распознавать множество пахучих молекул, каждая из которых активирует различные белковые рецепторы на поверхности его мембраны. Такая комбинаторная система кодирования сигналов позволяет распознавать практически неограниченное количество ароматов.
Даже незначительно отличающиеся по химической структуре молекулы активируют различные комбинации рецепторных белков, находящихся на мембранах разных нейронов, поэтому запах октанового спирта напоминает запах цитрусовых, а отличающейся от него только одним дополнительным атомом кислорода октановой кислоты – запах пота.
К тому же эффекту может привести изменение пространственного строения молекул. Например, запахи тмина и кудрявой мяты (от более известной перечной она отличается отсутствием холодящего ощущения и менее резким запахом) обеспечивают d-карвон и l-карвон – хиральные (от древнегреческого χειρ – «рука») изомеры, молекулы с одинаковым химическим составом, отличающиеся друг от друга, как предмет от его зеркального изображения.
Кроме того, большее количество молекул активирует более широкий спектр рецепторов, из-за чего одно и то же вещество может пахнуть по-разному в зависимости от концентрации.
Самым удивительным примером является скатол – гетероциклическое соединение, образующееся при разложении белковых соединений и придающее специфический запах испражнениям. В то же время в малых концентрациях скатол обладает приятным запахом и входит в состав парфюмерных продуктов и пищевых эссенций.
Наиболее многогранными в этом отношении являются альдегиды. Так, кокосовый альдегид в небольшой концентрации пахнет не кокосом, а абрикосом или персиком, а запах анисового альдегида при разбавлении ощущается как аромат свежего сена, шиповника и цветов боярышника.
К наиболее неприятно пахнущим соединениям относятся серосодержащие вещества, начиная с самого простого – сероводорода H 2 S. «Чемпионами» среди них считаются меркаптаны. Их смесь обеспечивает вонь скунсовой струи, от которой человек может упасть в обморок. Меркаптаны придают неповторимый аромат гнилой капусте и бытовому газу: природный газ ничем не пахнет, и в целях безопасности в него добавляют чуть-чуть изоамилмеркаптана. Серосодержащие соединения диаллилдисульфид (CH 2 =CH–CH 2) 2 S 2 и аллицин CH 2 =CH–CH 2 –SO–S–CH 2 –CH=CH 2 обеспечивают резкий запах чеснока, а основной компонент запаха лука – аллилпропилдисульфид CH 2 =CH–CH 2 –S–S–CH 2 –CH–CH 3 . В самих чесноке и луке (относящихся к роду Allium) нет аллилов: в них при разрезании под действием ферментов превращаются многочисленные молекулы аминокислоты цистеина, содержащие сульфгидрильные группы –SH. Особенностью этих дисульфидов является то, что от запаха практически невозможно избавиться ни с помощью чистки зубов, ни полосканием рта. Дело в том, что эти соединения, проникнув через стенки кишечника в кровь, разносятся по организму, в том числе и в легкие, откуда выделяются с выдыхаемым воздухом.
Обоняние в нашей жизни
Наиболее важно обоняние в первые минуты жизни человека, так как только благодаря ему младенец узнает свою маму и находит пахнущую молоком грудь. В следующие пару месяцев, пока зрение ребенка не приобретет достаточную остроту, окружающий мир он воспринимает главным образом посредством запахов. По мере взросления и формирования других органов чувств обоняние утрачивает свою значимость. Одновременно с этим происходит атрофия (отмирание) волокон обонятельного нерва. В течение первого года жизни острота обоняния человека снижается на 40-50%, а дальнейшая скорость и степень ухудшения способности распознавать запахи зависит от индивидуальных особенностей организма, пола, образа жизни и воздействия различных факторов окружающей среды. Например, у начинающих курильщиков способность различать запахи снижается на 50-60%, после чего восстанавливается на 20-30%. При отказе от курения развивается гиперосмия – острота обоняния повышается примерно на 20% по сравнению с исходной.
Считается, что человек более чувствителен к неприятным запахам. Почти всегда как неприятные мы воспринимаем запахи, сигнализирующие об опасности: не ешь протухшие мясо или подгнившие фрукты, держись подальше от сероводорода, хлора, аммиака, не вляпайся в экскременты – в них могут быть яйца глист, дизентерийные амёбы и прочая холера... Тех из наших предков (покрытых ещё чешуёй, а не шерстью), у которых таких ассоциаций не возникало, отсеял естественный отбор. Хотя бывают и исключения – например, чеснок, который полностью подпадает под народную пословицу «своё не пахнет»:)
Однако вещества, которые мы можем почувствовать в наименьших концентрациях, пахнут приятно. Рекордсменом долгое время считался ванилин: его можно унюхать при концентрации 2×10 –11 г в литре воздуха. Но совсем недавно выяснилось, что один из хиральных изомеров вещества под названием винный лактон (он придает винам сладковато-кокосовый аромат) ощущается при концентрации, в две тысячи раз меньшей: одна стотриллионная (10 –14)грамма в 1 л воздуха. А запах его зеркального изомера (на рисунке – справа) можно почувствовать только при концентрации, на 11 порядков большей – 1 мг/л.
Женщины в целом обладают более острым обонянием, сохраняющимся до более преклонного возраста. Однако, как это не парадоксально, профессии, связанные с различением запахов, являются исключительно мужскими. Дело в том, что изменения гормонального фона в течение месячных циклов женского организма, влияют на работу различных органов и систем, в том числе и системы обоняния. В результате в начале цикла у женщин часто развивается временная гипосмия – снижение чувствительности к запахам. Этого не наблюдается при приеме гормональных противозачаточных средств, поддерживающих постоянный гормональный фон в организме, однако очевидно, что прием пилюль не может быть обязательным условием приема на работу.
Без обоняния наша пища стала бы практически безвкусной. Вкусовые рецепторы человека различают только четыре ощущения: сладкий, соленый, кислый и горький, а остальное разнообразие вкусов различных блюд и напитков обеспечивают комбинации ароматических веществ. При сильном насморке, когда верхние носовые раковины «забиты» и содержащий ароматы воздух до них просто не доходит, все кажется безвкусным и неаппетитным. Эксперименты показали, что если человеку с зажатым носом еще и завязать глаза, чтобы лишить его зрительных ассоциаций с употребляемыми продуктами, он вряд ли сможет отличить яблоко от картошки или красное вино от кофе.
Запахи способны изменять работу различных систем организма. Самый очевидный пример – усиление выработки слюны и пищеварительных соков от запахов пищи. Резкие и неприятные запахи (например, аммиака) повышают давление крови и ускоряют сердцебиение, а приятные – наоборот, снижают давление, замедляют пульс и вызывают повышение температуры кожи, что расслабляет и успокаивает человека.
Насколько обоснованны утверждения ароматерапевтов – например, такое: «ароматы лаванды, ромашки, лимона и сандала ослабляют активность головного мозга быстрее, чем любой депрессант, а жасмин, роза, мята и гвоздика возбуждают клетки серого вещества мощнее, чем крепкий кофе»? Судя по тому, что в статьях разных авторов можно найти прямо противоположные утверждения о действии запахов на психофизиологическое состояние человека, это действие объясняется не характером самого запаха, а психологической установкой на ожидаемый эффект.
Еще один, пожалуй, самый загадочный вопрос в науке о запахах – их роль в половом поведении Homo sapiens. Об этом мы поговорим .
Евгения Рябцева,
портал «Вечная молодость»
