Почему мы чувствуем запах? Как развить обоняние Почему мы чувствуем запахи.

И. П. Павлов считал, что проблема обоняния и запаха является одной из самых сложных в физиологии и общей биологии. Человек воспринимает запахи носом. Он способен воспринимать и распознавать 4000 различных запахов, а очень чувствительный нос — до 10 000, причем, о каждом отдельный запах в мозг передаются специальные сигналы. Обонятельные нервы почти никогда не ошибаются. Они не будут передавать сигнал о лилию, когда в воздухе пахнет розой. Животные различают запахи еще лучше, чем люди. У кошек, собак и лошадей нюх развит так сильно, что они при попутном ветре отличают запах знакомой им человека за целый квартал. У диких животных обоняние развиты и еще сильнее. Числовая величина чувствительности носа на пахучие вещества просто невероятная. Например, обычный человек чувствует ванилин при концентрации 1 грамм в 10 миллионах кубических метров воздуха.

Ароматы из воздуха попадают в полость носа до обонятельных клеток (около 30 миллионов нейронов). На поверхности этих ресничных клеток имеются рецепторы. Импульс в клетке возникает при попадании на рецепторы ресничек 8-10 молекул ароматического вещества. Ощущение запаха возникает, если одновременно возбуждается не менее 40 нейронов. Даже для выполнения такого на первый взгляд простой задачи: как мы различаем запах, привлечено более 6 миллионов нейронов, каждый из которых получает, возможно, по 10 000 контактов своих товарищей. Сигнал запаха перемещается по специальным клетках непосредственно в гипоталамус мозга. Это очень важно, потому что этот миниатюрный орган регулирует десятки функций организма, такие как температура, жажда, голод, уровень сахара в крови, сон, сексуальное возбуждение и такие эмоции, как гнев и радость. Одновременно сигнал запаха поступает в область, называемую Гиппо-камп — часть мозга, которая отвечает за память и внимание. По этой причине запахи вызывают у нас самые воспоминания. Мир запахов окружает нас всюду и непрерывно. К носовой полости человека каждую минуту проникают десятки раздражителей. Однако только некоторые из них мы различаем сознательно.Большинство же реакций на окружающие запахи имеет подсознательный характер.

Человек воспринимает только пять основных запахов — мятный, камфорный, цветочный, эфирный, мускусный. Все остальные получают путем смешивания основных.

Сознательные реакции на запах — это когда мозг перерабатывает многочисленный поток информационных сигналов (выделив наиболее жизненно важные), посылает обратный сигнал, на который человек реагирует (запах пищи или газа).

Тайна запаха окончательно не разгадана, поскольку ученые уделяли этому недостаточно внимания. Одной из наиболее интересных возможностей запаха является способность этого ненаправленных ощущение вызвать направленную ответ.Животные с парой ушей могут определять направление звука очень точно. Даже с помощью одного уха животное может определить, с какой стороны звук громче. Слух является направленным, как и зрение, а обоняние, как и чувство вкуса, направления не имеет.

Существовало более ЗО теорий запаха. Наибольшую дискуссию вызвал вопрос, должна ли молекула ароматического вещества вступать в контакт с рецептогенамы, или она излучает волны, которые и раздражают рецепторы.

Теория Еймура (ключ-замок) объясняет запах следующим образом: «Если молекула круглой формы, то и соответствующий рецептор нерва имеет вгнутисть, в которую молекула как заходит». Однако нейробиолог Бостонского университета Джон Кауэра обнаружил несовершенство этой теории. В эксперименте с использованием томографа Кауэра обнаружил, что три близких химических вещества — эфиры уксусной кислоты, пропилацетат и амилацетат, молекулы которых имеют сходную форму, вызывают различную активность мозговых клеток.

Недавно молодой британский биофизик Лука Тьюрн выдвинул совсем другую концепцию механизма восприятия запахов. Согласно этой концепции запах, так как цвет или звук, определяется частотой колебаний, а орган обоняния является словно прибором, который способен регистрировать эти частоты. Тьюрн доказал, что различные вещества с различными частотами межатомных колебаний имеют подобный запах. Для опыта были взяты сероводород и бороводни с частотой колебаний 2500 Гц. Оказалось, что бороводни также пахнут сероводородом, несмотря на то, что их молекулы имеют различную форму.

Новую страницу в теорию запахов, возможно, впишет американский микробиолог Линда Бак. ей удалось идентифицировать в хромосомном наборе человека гена, которые отвечают за обонятельные рецепторы.

Обоняние как рудимент

Человеческий организм в процессе эволюции подвергался (и продолжает подвергаться) определенным изменениям. К примеру, сотни тысяч лет назад у человека было три почки ,но с изменением условий третья почка редуцировалась. Способность улавливать запахи, возможно, является рудиментом, который также со временем может исчезнуть. К этому мнению склоняются многие ученые, предметно изучающие этот процесс. По их мнению, в процессе эволюции обонятельная система утратила свою функциональную значимость, и через некоторое время (возможно, тысячи лет) люди и вовсе перестанут ощущать запахи. Однако такие заявления являются спорными, поскольку обонятельная система помогает человеку ориентироваться в пространстве, стимулирует вкусовые рецепторы, а также играет роль в половом влечении. Поэтому тайна обонятельной системы все еще остается нераскрытой.

Рецепторы, воспринимающие запахи

Как и любая другая сенсорная система, обоняние осуществляется благодаря работе рецепторов – специфических клеток, улавливающих запахи и передающих информацию в головной мозг.

В верхней носовой раковине располагается обонятельная область носа, в которой содержатся нюховые рецепторы. По своей структуре эти рецепторы являются нервными клетками (нейронами) с многочисленными отростками (дендритами). На кончиках этих отростков располагаются специфические волоски, которые погружены в слизь носовой полости. Когда в слизь попадают вещества, то они в ней растворяются и обонятельные волоски воспринимают эти вещества в виде запаха. В обонятельных клетках заложен механизм усиления сигнала, что позволяет человеку ощущать запахи при сверхнизких концентрациях веществ.

Как только волоски нюховых рецепторов уловили вещество (запах) в слизи, они начинают передавать сигнал соседним нервным клеткам и нитям в головной мозг, где сигнал обрабатывается и формируется восприятие запаха.

Работа нюховых рецепторов в процессе обоняния

Интересные факты о том, как люди воспринимают запахи

Поскольку обоняние остается все еще малоизученным явлением, ученые продолжают открывать интересные факты об этой системе. Вот некоторые из них:

Обоняние вносит весомый вклад в сексуальную жизнь человека. С помощью нюховых рецепторов мы воспринимаем феромоны – специфические вещества, вырабатываемые организмом каждого человека. делают человека привлекательным для другого, вызывая половое влечение. У некоторых животных этот процесс развит на очень высоком уровне.

Обонятельная система намного лучше развита у женщин. Женщины способны различать намного больше запахов, чем мужчины.

Обоняние у женщин существенно усиливается в период менструального цикла. В это время женщина особенно активно реагирует на мужские феромоны.

У младенцев обонятельная система развита на высоком уровне, однако в первый год жизни она почти на 50% теряет свои функции.

Правая ноздря у правшей лучше воспринимает запахи, а у левшей более активная левая ноздря.

Аркадий Галанин

Вы идете по улице и вдруг чувствуете еле уловимый запах в воздухе - возможно, это смесь запахов сырой земли, скошенной травы и озона, сигнализирующего о приближении дождя. Внезапно в мозгу вспыхивает воспоминание, как вы стояли в летний день под навесом, дождь стучал по дороге, а вокруг пахло дождем, землей и травой.

Слепоглухая писательница Хелен Келлер так писала об этой способности запахов вызывать картины прошлого: «Запах - это мощный волшебник, перемещающий нас через тысячи миль и десятки прожитых лет… Запахи, слабые и мимолетные, заставляют мое сердце радостно расширяться или печально сжиматься от воспоминаний». Запахи больше, чем какие-либо другие чувства, связаны с памятью и эмоциями. Фотография, на которой вы стоите под навесом и любуетесь дождем, или ощущение влаги на руках, или звук стучащих по крыше капель не вызовут таких острых воспоминаний о том давно ушедшем дне, а вот запах вызовет.

Сравним запах со вкусом. Язык может в основном различать только сладкое, кислое, соленое и горькое, а человеческий нос в состоянии распознать более 10000 разных запахов - от аромата свежесмолотого кофе до запаха новой коробки с цветными карандашами. (Зажмите нос, и яблоко ничем не будет отличаться по вкусу от морковки.) Мы живем, буквально купаясь в запахах, получая с каждым вдохом все новые.

Чувство запаха такое сильное, что играет центральную роль в вопросах выживания. Запах помогает найти животным пару и, что не менее важно, еду. Новорожденные детеныши животных ищут молоко матери по запаху, поскольку их глаза еще недостаточно остро видят, чтобы разглядеть сосок. Человеческие детеныши тоже делают это. В то же время испортившаяся еда обычно пахнет плохо — так запах помогает нам избежать отравлений.

Ученые только сейчас начинают приподнимать завесу тайны над запахами и устанавливают, как мы их чувствуем. В нашем носу находится около тысячи рецепторов запаха, расположившихся на маленьком участке кожи величиной с ноготь мизинца. Состоящие из белков рецепторы покрываю поверхность этой ткани, которая состоит из пучков нервных клеток.

Эти нервные клетки соединяются усиками с обонятельными луковицами, чьи нервные волокна несут информацию непосредственно в мозг. А часть мозга, в которую эта информация поступает (ее называют лимбической системой), становится вместилищем наших чувств.

Некоторые молекулы запаха, например те, которые испускают цветы, летят прямо в нос и попадают в рецепторы запахов. Молекулы запаха пищевых продуктов, которые мы едим, следуют другим маршрутом, поднимаясь вверх из глотки.

Молекулы запаха бывают самой разной формы - клиновидной, сферической, палочковидной, дискообразной. Когда молекула вступает в контакт с рецептором запаха, последний изменяет свою форму - словно замок, подстраивающийся под ключ. Это изменение формы заставляет нервную клетку подавать сигнал, поступающий через обонятельную луковицу в мозг. Мозг интерпретирует сигнал как определенный запах, например «мокрая собака».

По мнению ученых, существуют «семейства» запахов, и молекулы каждого семейства имеют похожие очертания. Есть семь семейств, или категорий, запахов: мятный, цветочный, мускусный, смолистый (например, терпентин), острый (например, уксус), отвратительный (например, тухлых яиц) и тонкий (например, свежей груши).

Различные рецепторы, по всей видимости, воспринимают различные компоненты запаха. Например, запах, который мозг идентифицирует как «попкорн», состоит их множества различных компонентов. Измените компоненты, и рецепторы заставят мозг рапортовать: «Початок кукурузы».

В средней части носа находятся обонятельные нервы. Они ответственны за нашу способность чувствовать различные запахи, то есть за наше обоняние. Воздух, который мы вдыхаем, раздражает окончания этих нервов. Если он имеет какой-нибудь запах, скажем, запах роз, мы немедленно его почувствуем. Обонятельные нервы чрезвычайно чувствительны.В средней части носа находятся обонятельные нервы. Они ответственны за нашу способность чувствовать различные запахи, то есть за наше обоняние. Воздух, который мы вдыхаем, раздражает окончания этих нервов. Если он имеет какой-нибудь запах, скажем, запах роз, мы немедленно его почувствуем. Обонятельные нервы чрезвычайно чувствительны.

Они способны различать тысячи самых разнообразных запахов, причём о каждом отдельном запахе в мозг передаётся специальный сигнал. Обонятельные нервы почти никогда не ошибаются. Они, например, никогда не станут передавать сигнал о запахе лилии или каких-нибудь других цветов, если воздух пахнет розами. Подумайте только, как много разнообразных запахов вам известно. За секунду вы без труда узнаете запах еды, которую готовят на кухне, даже не заходя туда.

Ты можешь ощутить запах духов, если твоя мама пользуется ими, даже когда её нет рядом с тобой. И, разумеется, ты можешь молниеносно определить множество запахов, доносящихся с улицы: запах свежескошенной травы, живых цветов, палёных листьев и тысячи других. Как же это замечательно! А ведь большинство животных чувствуют запахи ещё лучше, чем люди. У кошек, собак и лошадей обоняние развито так сильно, что обычно они узнают запах знакомого им человека задолго до того, как они приблизится.

Если вы находитесь на улице и ветер дует в нужном направлении, любое животное может по запаху узнать о твоём приближении за целый квартал. Уже была речь о том, что у каждого человека тело пахнет по-своему. Это действительно так. Причём запах чистого тела может быть очень приятным и у детей, и у взрослых. Неприятный запах появляется только в том случае, если человек редко моется или носит грязную одежду. Во время сильного насморка мы практически перестаём чувствовать запахи.

Это происходит потому, что слизистые оболочки в носу разбухают, разражаются и забиваются слизью. В результате запахи, находящиеся в воздухе, перестают возбуждать обонятельные нервы. Ты сам можешь проверить, что получится, если не дышать через нос. Сначала понюхай что-нибудь приятное - для этого глубоко через нос. Затем зажми нос и глубоко вдохни ртом. Какой бы запах ты нюхал до этого, теперь ты его почти не почувствуешь. Вот что происходит во время насморка, когда у вас заложен нос.

Обоняние тесно связано со способностью ощущать вкус. Когда у тебя будет насморк, ты сразу же поймёшь, как трудно почувствовать вкус еды, не ощущая одновременно его запаха. Это можно легко проверить и без насморка. Попроси кого-нибудь завязать тебе глаза, потом зажми нос или заткни его на несколько минут маленьким кусочками ваты. Теперь попроси дать тебе попробовать какой-нибудь еды, которая тебе хорошо знакома. На этот раз её вкус не покажется тебе таким уж знакомым. А может, ты его и вовсе не узнаешь.

Каким образом мы слышим.

Звук передаётся звуковыми волнами, очень похожими на те волны, которые мы видим на воде. Звуковые волны могут быть большими и сильными, как в штормовом море. Или слабыми и маленькими, как во время затишья. Когда прямо над нашей головой пролетает самолёт, звуковые волны очень сильны, и мы слышим громкий звук.

А если кто-то тихо шепчет, звуковые волны слишком слабые. Звуковые волны могут проходить по воздуху, через воду и даже через твёрдые предметы, такие, как двери и стены. Например, ты слышишь через закрытую дверь, как твои родители разговаривают в соседней комнате. Это значит, что ты улавливаешь звуковые волны, проходящие сквозь дверь. А когда твой приятель зовёт тебя с улицы, приглашая выйти поиграть, звуковые волны проникают, по всей видимости через стены дома.

Мы начинаем слышать в тот момент, когда звуковые волны достигают уха и начинают давить на барабанную перепонку, заставляя её вибрировать, то есть быстро двигаться вперёд и назад. Так дрожит желе, если потрясти тарелку, в которой оно лежит. Барабанная перепонка заставляет вибрировать три маленькие косточки, которые расположены позади неё. Эти косточки передают звуковые колебания в заполненное специальной жидкостью внутреннее ухо. Жидкость, в свою очередь, передаёт вибрацию слуховому нерву.

Слуховой нерв получает сигнал от внутреннего уха и посылает и посылает его головному мозгу. За долю секунды мозг переводит полученный звуковой сигнал, и ты говоришь сам себе: «Я слышу мамин голос», или «Это плачет ребёнок». Какой же замечательный у нас слух! Ведь всё это происходит за считанные мгновения! Стоит только кому-нибудь заговорить, образуются звуковые волны. Твоё ухо тут же улавливает эти звуковые волны, передаёт звуковые колебания барабанной перепонке, потом трём маленьким косточкам, потом жидкости внутреннего уха, потом слуховому нерву и. наконец, посылает сигнал в мозг.

Для того чтобы лучше слышать, нужно соблюдать определённые правила:

Никогда ничего не засовывай ни в своё ухо, ни в чужое. Можно повредить барабанную перепонку, а это ухудшит слух. Однако не волнуйся, если в ухо что-нибудь случайно попадёт или, к примеру, залетит какое-нибудь насекомое: врач вынет это без труда.

Если ты почувствуешь боль в ухе, обязательно скажи об этом кому-нибудь из взрослых. Может быть, придётся принять лекарство, чтобы избавиться от боли.

Если ты вдруг стал плохо слышать, непременно скажи об этом взрослым. Возможно, тебе надо очистить уши от серы. А если туда попала инфекция, от неё необходимо избавиться с помощью специальных лекарств.

Никогда не кричи никому в ухо. Помни о том, что сильные звуковые волны могут повредить слух.

Приучись включать телевизор или радиоприёмник на небольшую громкость. Обнаружено, что у людей, работающих в шумных местах, слух ухудшается.

Обязательно смотри на того, с кем разговариваешь. Ты услышишь своего собеседника лучше, если будешь на него смотреть. Тогда ни тебе, ни ему не придётся говорить слишком громко.

Если ты читаешь книжку или журнал, не слушай в это время радио и не смотри телевизор. Необходимо сконцентрировать своё внимание на чтении, чтобы понять то, о чём написано в книге. Если хочешь послушать радиопередачу или посмотреть телевизионную программу, сконцентрируй своё внимание на них. Ты не сможешь хорошо делать два дела одновременно.

Запах является свойством какого-либо вещества. В воздухе различные запахи распространяются за счёт явления под названием диффузия (подобно распространению, смешению одной жидкости в другой). Ощущение запахов человеком непосредственно связано с частицами веществ, которые испускают данные запахи.

Человек может воспринимать до 400 тысяч различных запахов . Запахи не классифицируют, а называют их именем того вещества, которое их испускает (например: “запах духов”, “запах цветов”, “запах еды” и т.д.).

Вещества, которые имеют запах, как правило, имеют свойство поглощаться. Это объясняет тот факт, что зачастую наша одежда пропитана различного вида запахами (духов, дыма, пищи и т.д.).

Человеку обоняние помогает защищаться от различных примесей в воздухе при вдыхании его, определять качество воздуха которым он дышит.

Человек ощущает запахи исключительно при вдохе. Это легко проверить. Если вы поднесёте какой-нибудь предмет, источник запаха, к своему носу и задержите дыхание, то вы не почувствуете его запах.

Орган обоняния располагается в самой верхней части полости носа и площадь его поверхности, практически у каждого человека, не превышает 5-ти квадратных сантиметров. Если вы изъявляете желание хорошо почувствовать конкретный запах, то сделайте несколько подряд коротких, однако резких вдохов. Это связано с тем, что при таких вдохах воздух вихревыми движениями хорошо доходит до органа обоняния и запах который он в себе несёт, ощущается в достаточной степени сильно.

Как вы смогли убедиться, обоняние в жизни человека играет очень большую роль, а иногда может сыграть и определяющую роль.