Обонятельный анализатор. 
Медико-биологические основы безопасности. 
Охрана труда

Обоняние позволяет ориентироваться в окружающей среде, частично определяет пищевое поведение человека, указывая на качество продуктов питания и подготавливая желудочнокишечный тракт к приему пищи. Существуют исследования, которые показали, что обоняние человека способно различать людей по их индивидуальному запаху и узнавать генетически близких родственников. При выборе полового партнера запах имеет большее значение для женщин, которые подсознательно предпочитают запах мужчин, которые не похожи на них по своим генам гистосовместимости, — эффект избегания генетически схожего партнера.

Обоняние животных позволяет распознавать особей своего вида, их статус и физиологическое состояние, помогает находить половых партнеров, активизирует половое созревание и поведение.

Согласно исследованиям ученых из Колумбийского университета обонятельная система человека генетически запрограммирована на восприятие более 10 000 запахов.

Межорганизменное и межвидовое общение возможно при помощи химических сигналов, выделяемых одними и воспринимаемых хеморецепторами других особей. Различают химические соединения, используемые для коммуникации в пределах одного вида, — феромоны и между различными видами — алломоны (кайромоны).

Хеморецепторы верхнего носового хода представляют периферический отдел обонятельного анализатора (рис. 2.9). Слизистая оболочка рецепторной части анализатора покрыта обонятельным эпителием, занимающим площадь 5 см². Каждая из 60 млн обонятельных клеток покрыта обонятельными ресничками и площадь их соприкосновения с молекулами пахучего вещества составляет уже 5—7 м². Газообразные пахучие вещества поступают в полость носа и растворяются в слизи, окружающей обонятельные реснички. В результате химической реакции возникает нервный импульс. На противоположном от ресничек конце обонятельной клетки располагается обонятельная нить — отросток клетки, который передает возбуждение в проводниковый отдел обонятельного анализатора, представленный обонятельным нервом. Центральный отдел располагается в подкорковых ядрах и коре височных долей головного мозга.

По спектру чувствительности выделяют группы обонятельных рецепторов, которые специализированы на восприятие запахов феромонов, пищи и другие виды запахов.

Рис. 2.9. Периферический отдел обонятельного анализатора.

До настоящего времени не существует единой системы классификации запахов. Впервые разделить все запахи на семь классов предложил Карл Линней (1756). В 1825 г. X. Цваадермакер выделил четыре класса, два из которых включают семь подклассов (эфирные (ацетон), ароматические (камфарные, пряные, анисовые, лимонные, миндальные), бальзамические (ваниль), амбромускусные (мускус), чесночные (сероводород), пригорелые (бензол), противные (наркотические, запах клопов), каприловые (сыр), тошнотворные (скатол)). Крокер и Хендерс (1927) выделили четыре основных запаха (ароматный, кислый, жженый, каприловый) и четыре типа обонятельных рецепторов. Любой запах — это смесь четырех основных запахов. Интенсивность каждого основного запаха в сложной смеси определяется цифрами от 0 до 8 (0001—8888). В 1964 г. Дж. Эймур предложил классификацию, которая получила наибольшее распространение и выделяет семь основных, или первичных, запахов: камфорный, мускусный, эфирный, цветочный, мятный, едкий, гнилостный.

Дж. Эймур также предложил наиболее признанную сгереохимическую теорию обоняния, согласно которой запах зависит от строения молекулы пахучего вещества, а обонятельный анализатор распознает форму молекулы: цветочный запах характерен для молекул дискообразной формы с гибким хвостом, мятный — для молекул клинообразной формы, а мускусный запах вызывается молекулами в форме диска.

Запахи способны влиять на различные функции организма. Так, запах нашатырного спирта вызывает рефлекторное возбуждение дыхательного центра; запахи разложения, гнили, пота могут вызвать отвращение к пище, изменить температуру тела, вызвать тошноту.

Вкусовой анализатор. Деятельность вкусового анализаторатесно связана с обонянием и заключается в выполнении функций защиты, распознавая вредные для организма вещества, и подготовки желудочно-кишечного тракта к приему и переработке пищи.

Периферический отдел данного анализатора представлен микроскопическими образованиями в слизистой языка, неба, глотки, гортани, миндалин — вкусовыми луковицами. На языке луковицы собраны во вкусовые сосочки (грибовидные, листовидные, нитевидные и др.) — скопления чувствительных химических рецепторов, которые реагируют на определенные химические вещества: кончик языка более чувствителен к сладкому, корень языка — к горькому, края языка — к кислому и соленому (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Строение языка:

• 1 — срединная бороздка; 2 — грибовидные сосочки; 3 — листовидные сосочки;
• 4 — желобоватые сосочки; 5 — нитевидные сосочки

Вкусовые клетки постоянно обновляются, меняя при этом и место расположения, и нервные связи, и форму, и свойства.

Проводниковый отдел вкусового анализатора имеет сложное строение, включая в себя нервные волокна лицевого, языкоглоточного и верхнегортанного нервов.

Центральная часть анализатора локализуется в коре больших полушарий головного мозга в области представительства языка.

Все богатство вкусовых ощущений представлено комбинациями четырех основных вкусов: сладкое, горькое, кислое и соленое. Важным условием для ощущения вкуса являются смачивание пищи слюной и растворение вкусового вещества в непосредственной близости от вкусового рецептора. Сухой язык не различает вкусы разных продуктов.

Сома??юсепсорная система. Тактильные (осязательные), болевые, температурные, проприоцептивные анализаторы представлены соответствующими рецепторами и образуют соматосенсорную систему. Рецепторы соматосенсорной системы рассеяны по всему телу, располагаются в разных слоях кожи и в глубине внутренних органов, сухожилий, суставов. Афферентные волокна рецепторов не образуют специальные нервы, как другие органы чувств, а передают воспринимаемые ощущения в ЦНС по многим периферическим нервам и центральным трактам.

Восприятие человеком температурных, болевых, тактильных и двигательных сигналов складывается в самую древнюю форму ощущений — осязание.

Тактильный анализатор. Периферический отдел анализатора представлен разнообразными, но строению и выполняемым функциям рецепторами: тельца Мейснера, диски Меркеля, рецепторы волосяного фолликула, тельца Начини и др. (табл. 2.3).

Таблица 23

Рецепторы тактильного анализатора.

Проводниковый отдел анализатора представлен чувствительными нервными волокнами, идущими от рецепторов, проводящими путями белого вещества спинного мозга, ведущими в продолговатый мозг, зрительными буграми и нейронами ретикулярной формации.

Центральный отдел анализатора локализуется в высшем центре тактильной чувствительности — соматосенсорной области коры больших полушарий головного мозга (задняя центральная извилина).

Болевой анализатор — важный элемент защитной системы организма, сообщающий об угрозе и вызывающий рефлекторную реакцию (движение, эмоцию и изменение вегетативных функций).

Периферический отдел болевого анализатора представлен множеством (не менее 100 на 1 см²) болевых рецепторов (ноцицепторов) — оголенных окончаний нервов, расположенных во всех внутренних органах, костях, связках, в коже, на слизистых оболочках. По механизму возбуждения рецепторы боли делятся на механоноцицепторы и хемоноцицепторы.

В зависимости от своего строения болевые рецепторы передают ощущения тупой разлитой боли или острой локализованной. В отличие от тактильных рецепторов, играющих ориентировочную роль, болевые рецепторы выполняют информационную и оборонительную функции.

Проводниковый отдел болевого анализатора состоит из специфического и неспецифического путей спинного мозга, по которым болевое возбуждение передается в центральный (корковый) отдел анализатора — соматосенсорную область коры головного мозга для специфического пути и все области коры — для неспецифического пути.

Принимая болевой сигнал, организм перестраивает работу своих систем, готовясь к борьбе за выживание, но запредельная боль может стать самостоятельной причиной гибели человека. Уровень раздражения, причиняемого нервной системе, при котором человек испытывает боль, называется болевым порогом. Болевой порог индивидуален для каждого человека и различен для каждой точки организма. Болевая чувствительность зависит от пола, возраста, функционального и психического состояния организма, типа центральной нервной системы и т. д.

Температурный анализатор определяет изменения температуры окружающей и внутренней среды организма.

Периферический отдел анализатора представлен терморецепторами, расположенными в различных слоях кожи, которые реагируют на холод, — колбы Краузе и тепло, — тельца Руффини.

Проводниковый отдел анализатора представлен спиноталамическим путем, волокна которого заканчиваются в ядрах зрительных бугров и нейронах ретикулярной формации ствола мозга.

Центральный отдел анализатора находится в области задней центральной извилины коры головного мозга, где формируются температурные ощущения.

Температурная чувствительность различна у разных людей и сильно зависит от адаптации кожи к высоким или низким температурам. Температура внутренних органов выше, чем температура кожи, и составляет 37,7— 38 °C, тогда как температура поверхности тела колеблется от 29,5 до 36,6°С.

2. Внутренние, или висцеральные, анализаторы человека реагируют на изменения во внутренних органах и тканях организма.

Периферический отдел всех внутренних анализаторов представлен как свободными так и инкапсулированными нервными окончаниями. В зависимости от механизма возбуждения различают механорецепторы, терморецепторы, хеморецепторы, осморецепторы и ноцицепторы.

Проводниковый отдел анализаторов представлен сенсорными нейронами чувствительных ганглиев и чувствительными афферентными волокнами, имеющимися в составе эфферентных симпатических и парасимпатических нервов.

Нейтральный отдел находится в коре больших полушарий головного мозга.

Эффективность работы анализаторов зависит от возраста, функционального состояния, а иногда и от пола: женщины различают больше оттенков цвета и запахов, чем мужчины, у которых лучше развит вкусовой анализатор.

Для анализаторов характерна чрезвычайно высокая чувствительность к соответствующим раздражителям. Самая высокая чувствительность проявляется при температуре 37 °C.

В вопросах защиты от опасности имеет значение время реакции организма на различные раздражители и скорость передачи информации. Для разных людей и разных анализаторов эти показатели различны. Среднее время реакции на раздражение разных групп анализаторов и скорость передачи принимаемой информации приведены в табл. 2.4. Информация об избыточной энергии, при которой рецепторы либо выключены, либо возникает боль, передается в анализирующий блок в ЦНС или периферическую нервную систему со скоростью 130 м/с.

Все анализаторы функционируют в сложном взаимодействии. На каждый анализатор одновременно воздействуют несколько раздражителей, действие одних сказывается на действии других анализаторов. Например, чувствительность зрительного анализатора изменяется под действием запахов, температуры, вибрации, а сильный шум снижает зрение.

Таблица 2.4

Среднее время реакции человека на раздражитель и максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком.

Окончание табл. 2.4