Artykuły z działu: Węch człowieka

Węch w życiu człowieka

wech-10

Węch pełni bardzo ważną rolę w życiu człowieka. Przede wszystkim, wiąże się on z tak zwanymi odczuciami hedonistycznymi. Zazwyczaj podkreśla się, jak duże znaczenie ma zmysł słuchu i wzroku, a umniejsza się rolę węchu. Tymczasem, układ węchowy zaangażowany jest w wiele procesów życiowych człowieka, od samego początku jego narodzenia. Narząd węchu może być tak dobrze rozwinięty, ponieważ aż tysiąc genów koduje syntezę białek receptorowych dla substancji zapachowych. Poza głównym układem węchowym, jakiego receptory znajdują się w jamie nosowej stwierdza się także istnienie dodatkowego układu węchowego, jaki nazywa się układem womeronasalnym. Aktualnie trwają badania nad wykazaniem jego roli. Bodźce węchowe znane są jako czynniki, które wpływają na psychikę i zachowanie człowieka. Układ węchowy człowieka zaczyna działać już w życiu płodowym. Naukowcy wykazują, że to właśnie specyficzny zapach sutka matki pozwala noworodkowi wyszukać od razu miejsce, w którym zdobędzie dla siebie pokarm. Badania nad węchem, jeśli chodzi o relacje między ludźmi są jednak skomplikowane, gdyż węch odnosi się do subiektywnych odczuć. Efekt bodźca zapachowego modyfikują genetyczne predyspozycje psychiczne, a także stan hormonalny osoby odbierającej określony sygnał zapachowy. Dlatego ciekawym zagadnieniem są badania odnośnie feromonów. Należy się spodziewać, że kolejne będą w większym stopniu powiązane z psychofizyką zapachu, jeśli będzie chciało się wykazywać dalsze jego znaczenie w życiu człowieka. Powonienie lub inaczej węch, który obok ze zmysłem smaku stanowią dwa zmysł chemiczne. Dzięki węchowi możemy wykrywać zapachy i rozpoznawać je za pomocą bodźców. Zapach jest rozpoznawany za pomocą setki receptorów, które znajdują się w nosie i każdy odpowiada za inne cząsteczki. Węch u człowieka rozwinął się wiele setek lat temu. Każda osoba ma inne wrażenia zapachowe. Dzięki temu każdemu inny zapach podoba się bardziej lub mniej.

Adaptacja sensoryczna a klasyfikacja zapachów używana w praktyce

wech-8

Adaptacja sensoryczna wiąże się bezpośrednio z czynnikiem ograniczającym możliwość uznania jakiegoś zapachu za nieprzyjemny, czy też wskazujący na niebezpieczeństwo. Na przykład, kiedy przebywa się w pomieszczeniu, w którym stężenie toksycznego związku stopniowo wzrasta, można nie wyczuć jego zapachu. Dzieje się tak bowiem dlatego, że adaptacja ma działanie przystosowawcze. Zapach przestaje być po jakimś czasie wyczuwalny. Analizator węchowy człowieka zaczyna uważać stan taki za stan naturalny. Odczuwane wrażenie w konsekwencji tego jest uważane za słabsze niż byłoby, kiedy nie doszłoby do adaptacji. Podobnie zresztą przebiega adaptacja wzroku, jeśli przebywa się zbyt długo w jakimś pomieszczeniu. Wykazano, że istnieje siedem zapachów, jakie najczęściej występują, jeśli chodzi o zapach czystych związków chemicznych. Są to: zapach kamforowy, piżmowy, kwiatowy, miętowy, eteryczny, ostry i gnilny. Kwestia percepcji zapachu człowieka jest jednak o wiele bardziej skomplikowana. Białka receptorowe znajdujące się bowiem w nabłonku węchowym człowieka nie reagują selektywnie. W związku z tym, jeśli chodzi o klasyfikację zapachów w praktyce używa się: oznaczeń lotności substancji, ocen intensywności zapachu w określonych warunkach, a także ocen podobieństwa rodzaju zapachu do określonych wzorców. Uzależnione jest to również od dyscypliny. W przemyśle spożywczym wyróżnia się ?koła zapachów? ?kwaśne?, ?słodkie? i ?słone?. W kosmetycznym pochodzą one bezpośrednio od nazw ziół i kwiatów. Pierwsze klasyfikacje zapachowe wyodrębnił już Arystoteles. Przez lata próbowano sklasyfikować zapachy według jakiegoś schematu. Nie powiodło się to i obecnie nie próbuje się ich już klasyfikować. Jednakże klasyfikacje są obecnie stosowane np. przemyśle spożywczym, winnym lub kosmetycznym. Cała ta klasyfikacja jest tylko pomocna. Na ogół dla każdego człowieka inny zapach jest milszy, a inny gorszy.

Psychofizyka zapachu

Psychofizyka zapachu to dziedzina zajmująca się poszukiwaniem związku między subiektywną charakterystyką wrażenia oraz obiektywną charakterystyką bodźca. Można więc przyjąć ogólnie, że zajmuje się ona badaniem zależności wrażeń zmysłowych powiązaną ze sferą psychiki od wielkości i rodzajów bodźców fizycznych bądź chemicznych, które to wrażenia te wywołują. Cechy wrażeń zmysłowych określa się metodami analizy sensorycznej, a wielkość bodźców za pomocą określonych przyrządów. Są to najczęściej specjalne analizatory stężenia zanieczyszczeń powietrza. Do jednej z metod zaliczyć można z kolei pomiary stężenia zapachowego. Jeśli chodzi o psychofizykę węchu, to da się w tym obrębie wykonać kilka badań. Jednym z nich może być na przykład oznaczenie wartości progów węchowej wyczuwalności, czyli czystych związków chemicznych, jak i mieszanin. Inne badanie to określenie zależności między wynikami jakościowych i ilościowych analiz próbek powietrza a cechami zapachu. Tutaj badać można intensywność zapachu, jego rodzaj, czy też jakość hedoniczną, a więc określenie czy dany zapach jest przyjemny, czy też nie. Psychofizyka zapachu należy z pewnością do jednej z bardziej ciekawych dziedzin, gdyż na jej podstawie da się wywnioskować, jak określone związki chemiczne, czy też ich mieszaniny wpływają na samopoczucie człowieka. To powoduje, że bez trudu później można podejmować się kolejnych badań, które mają na celu wykrywanie nowych zależności. Dlatego dyscyplina ta przez cały czas się rozwija. Gdy nasz zmysł węchu odbiera zapach to nasze receptory węchu, rozpoznają go i wysyłają do mózgu. Na nasze odczucia z zapachem duży wpływ ma to, co zakodowaliśmy o tym węchu, jaka jest jego intensywność. To wszystko powoduje, że na naszą psychikę w różny sposób oddziałuje zapach. Powoduje to, że zanim np. czegoś skosztujemy i poczujemy smak, to już wiemy dzięki zapachowi jak to może smakować.

Odbieranie wrażeń węchowych i funkcje zapachu

wech-7

Pojęcie zapachu rozróżnia się na dwóch poziomach. Po pierwsze, powiązane jest ono z cechą związków chemicznych bądź ich mieszanin, uważaną za zdolność pobudzania narządu węchu, a więc odgrywania roli bodźców wywołujących określone wrażenia. Po drugie, chodzi o wrażenie węchowe, jakie odbierane jest w wyniku działania chemicznego bodźca. Człowiek odczuwa zapachy w momencie w którym wdycha do nosa powietrze, w jakim znajduje się przynajmniej jeden związek wonny w ilości większej od stężenia minimalnego. Żeby pierwiastek bądź związek chemiczny posiadał woń, musi: być lotny, przenikać przez błonę śluzową znajdującą się na powierzchni nabłonka węchowego, a także tworzyć kompleksy, jakie mieszczą się w błonie komórek węchowych nabłonka. Te komórki receptorowe przekazują następnie informacje o odebraniu bodźca do węchomózgowia i do wyższych pięter centralnego układu nerwowego. Liczbę bodźców zapachowych, jakie może rozróżnić człowiek cechuje się nawet do biliona. Ważną funkcją  węchu jest wskazywanie informacji na temat otoczenia, w jakim znajduje się człowiek. Poza tym, węch udziela również ostrzeżeń chociażby o toksycznych zanieczyszczeniach powietrza, czy też o jakości pożywienia. To dwie najważniejsze funkcje węchu, jednak należy wiedzieć, że jest ich znacznie więcej. Wystarczy zorientować się, jak wiele codzienne postrzega się za pomocą tego zmysłu, żeby wiedzieć, że funkcja informacyjna, jak i ta ostrzegawcza rozgałęziają się praktycznie na wszystkie sfery życia człowieka. Mamy możliwość rozpoznawania zapachów dzięki receptorom w nosie. Pozwala to określać nam, jaki zapach nam się podoba, a który nie. Dzięki tej możliwości możemy również wyczuwać zagrożenia. Połączenie zmysłu smaku i węchu pozwala rozkoszować się jedzeniem. Węch u człowieka to istotny zmysł, o który trzeba dbać.

Zaburzenia węchu

wech-6

Upośledzenie czy też zmianę odczuwania wrażeń węchowych klasyfikuje się ogólnie jako zaburzenia węchu, czyli ich dysomię. Ogólnie, za działanie bodźców węchowych odpowiedzialne są struktury tworzące drogę oddechową. Po pierwsze, jest to pole węchowe, które zajmuje obszar o wielkości około dwóch i pół centymetra, jaki znajduje się w błonie śluzowej przedniej części przegrody nosa. Kolejno są to dwubiegunowe komórki węchowe, których to jedne wypustki znajdują się w polu węchowym, a drugie przechodzą przez blaszkę sitową do opustki węchowej. One tworzą tak zwane ?nici węchowe?, jakie wpływają do opuszki węchowej, oplatając komórki mitralne. Wtedy tez tworzą się kłębuszki węchowe odpowiadające za proces integracji informacji węchowej. Następnie, pasmami węchowymi odchodzącymi od kłębuszków węchowych informacje kierują się między innymi do wzgórza, układu limbicznego, a także obszaru węchowego kory mózgowej. Jakiekolwiek nieprawidłowości na etapie działania bodźców węchowych są przyczyną powstania zaburzeń. Same zaburzenia węchu można podzielić na jakościowe i ilościowe. Do ilościowych należy anosmia, czyli całkowity brak węchu. Wyróżnia się także osłabienie działania zmysłu węchu czyli hiposmię oraz stan zupełnie przeciwny, a więc nadwrażliwość zapachową, hiperosmię. Do jakościowych zaburzeń węchu można zaliczyć: odczuwanie nieprawdziwych zapachów, nieprzyjemne złudzenia węchowe, błędne odczuwanie zapachu, halucynacje węchowe oraz utratę zdolności rozpoznawania znajomych zapachów. Zaburzenie węchu może powstawać również w wyniku leków na nadciśnienie tętnicze jako skutek uboczny. Leczenie utraty węchu nie zawsze jest możliwe. Przykładem może być brak węchu po urazie głowy. Lekarze uważają, że jeśli nie wróci on do roku, to zostaje uznany za trwały ubytek na zdrowiu. Gorszy węch lub jego całkowita utrata nie pozwala w pełni wykorzystywać wszystkich receptorów.

Występowanie i mechanizm działania receptorów węchowych

wech-5

Receptory węchowe ulokowane są w błonie komórkowej neuronów receptorowych węchu. Odpowiedzialne są one głównie za wykrywanie cząsteczek zapachowych, czyli odorantów. Samo pobudzenie receptorów węchowych jest pierwszym etapem przewodzenia sygnału nerwowego do mózgu. U człowieka receptory te znajdują się w nabłonku układu oddechowego. Po każdorazowym związaniu się z odorantem receptor węchowy podlega zmianom strukturalnym, wiążąc się oraz aktywując węchowe białko G we wnętrzu neuronu receptora węchowego. Białko to otwiera kanały, które pozwalają jonom wapnia i sodu wnikać do komórki, co rozpoczyna proces przenikania informacji do mózgu. Istnieje wiele różnych receptorów węchowych i mogą one stanowić aż trzy procent z wszystkich genów. Jednak dobrze będzie tutaj zauważyć, że nie wszystkie te geny receptorów węchowych podlegają ekspresji, stając się aktywnymi. Szacuje się, iż u człowieka występuje około czterystu czynnych genów, kodujących receptory węchowe. Około sześćset natomiast to tak zwane pseudogeny. Jak więc widać, zarówno analiza jakościowa poszczególnych receptorów węchowych, jak i sam mechanizm ich działania jest ciekawy. Warto zaznaczyć, że to, jak zmieniały się receptory węchowe to wynik wielu tysięcy lat ewolucji. Naukowcy mogą to udowodnić chociażby przy pomocy badania genomu. Działanie receptorów węchowych nie stanowi trudności w opisie, dzięki czemu każdy może się dowiedzieć, jak one funkcjonują. Na podstawie tego można wyjaśnić warunkowania powiązane z zapachami. Duża liczba receptorów zapachowych w naszym układzie oddechowym pozwala na odpowiednie zinterpretowanie danego zapachu. Każdy receptor odpowiada za inne czynniki. Gdy receptor rozpozna zapach wysyła impuls przez neurony do naszego mózgu z informacją, jaki to jest zapach i czy jest on dla nas przyjemny, czy też nie. Niestety zdarza się, że ludzie mają zaburzenia węchu bądź utracili go w wyniku jakiegoś urazu.

Próg wyczuwalności zapachu

wech-4

Próg wyczuwalności zapachu to stężenie wonnego związku chemicznego bądź też określonej mieszaniny związków chemicznych w powietrzu, czyli odorantów, przy którym istnieje pięćdziesięcioprocentowe prawdopodobieństwa wyczucia węchem różnicy pomiędzy wyczuciem zapachu powietrza czystego a zanieczyszczonego. Wtedy to bowiem próg rozpoznania zapachu staje się dziesięciokrotnie wyższy. W badaniach nad progiem wyczuwalności zapachu stosuje się pojęcie progu indywidualnego, progu grupowego oraz zespołowego. Próg zespołowy to średnia geometryczna z wyników uzyskanych przez grupę ludzi spełniających kryteria sprawności sensorycznej, jakie określone są w normie europejskiej PN ? EN 13725. Należy zaznaczyć, że progi wyczuwalności sensorycznej są zróżnicowane i zależą zarówno od związków chemicznych i okoliczności powiązanych typowo z samych emitowanym zapachem, jak i od tego, w jaki sposób konkretny człowiek zapachy tego rodzaju odbiera. Między innymi dlatego badania nad progiem wyczuwalności zapachu są badaniami w tak dużym stopniu interesującymi. Na ich podstawie określa się nie tylko, co może stanowić potencjalne zagrożenie dla człowieka, lecz też i w jaki sposób działają poszczególne receptory węchowe. Za każdym razem przy badaniu progu wyczuwalności zapachu można więc liczyć na niezwykle ciekawą analizę, która to bezpośrednio powiązana jest z odbiorem poszczególnych wrażeń zapachowych. Kiedy bierze się pod uwagę wyniki takich badań, powinno się kierować nie tylko wnioskami ogólnymi. Próg wyczuwalności zapachu zwany także progiem wyczuwalności węchowej. Mamy 50% prawdopodobieństwa, że uda nam się wyczuć różnicę między zapachem powietrza czystego i domieszkowanego. Progi wyczuwalności zapachu są różnorodne. Od wysokości progu zależy wiele czynników np. polarność cząsteczek, wielkość i kształt cząsteczek.

System węchowy

wech-3

Kodowanie zapachów odorantów przez różne receptory jest niezwykle rozbudowane z uwagi na to, że w nabłonku węchowym człowieka znajduje się aż trzysta trzydzieści dziewięć różnych białek receptorowych OR, zlokalizowanych w milionach komórek nabłonka węchowego. Dlatego liczba pobudzenia tych komórek jest niczym nie ograniczona. Podstawą, jeśli chodzi o system węchowy jest zidentyfikowanie nadrodziny ponad tysiąca węchowych białek receptorowych, czyli rodziny OR. Wykazano także, że poszczególne białka receptorowe ulegają selektywnej ekspresji w różnych częściach narządu zmysłu węchu. W jednym neuronie może ulec ekspresji tylko jeden rodzaj OR. Kontrola tego, jak OR reagują na różne związki chemiczne powiązana jest z badaniem sposobu interpretacji sygnałów o pobudzeniu neuronów na drodze węchowej wyższych pięter analizatora wrażenia zmysłowego. Bardzo znacząca jest rola kłębuszków opuszki węchowej jeśli chodzi o interpretację sygnałów węchowych. Opuszka ta stanowi u człowieka sklepienie jamy nosowej. Ma to bezpośredni wpływ na znaczne wzmocnienie sygnału o istnieniu zewnętrznego bodźca, rejestrowanego przez określony rodzaj OR. Przy badaniach nad systemem węchowym człowieka wykazano także, że nawet związki bezwonne mogą pobudzać opuszkę, kiedy na przykład używa się ich w pewnych mieszaninach. I o ile badanie systemu węchowego wskazuje, jak system ten działa to nadal pewne rzeczy pozostają niewyjaśnione. Przede wszystkim naukowcy starają się zrozumieć integralność tego zmysłu z innymi. Nasz system węchowy jest bardzo dobrze rozbudowany. Dzięki niemu mamy możliwość rozpoznawania różnych zapachów i klasyfikowania ich jako przyjemne bądź jako negatywne. Nasz system węchowy posiada ogromną liczbę receptorów, który każdy odpowiada za inny czynnik. To one pozwalają nam rozpoznawać zapachy. Węch wraz ze smakiem są najważniejszymi zmysłami u człowieka.

Kodowanie zapachu

wech-2

Kodowanie zapachu inaczej nazywane jest kodowaniem informacji o bodźcach węchowych. To jedno z tych pojęć, które określa zasady działania węchu. Węch stanowi z kolei część układu nerwowego, odpowiedzialnego za procesy poznawcze związane z percepcją zapachu, jego rozpoznaniem i kształtowaniem następnie pozytywnych bądź negatywnych emocji. Węch odbiera określone bodźce chemiczne, które są cząsteczkami niektórych związków chemicznych ? odorantów, obecnych w powietrzu. Na podstawie konkretnych badań, zajmujących się węchem wykazano, że receptory węchowe ściśle połączone są z ?systemem węchowym?, który ulokowany jest w mózgu człowieka. Dowiedziono, że liczba receptorów różnych związków chemicznych odpowiadających za węch jest o wiele większa niż od innych, na przykład od czopków siatkówki oka. Jedna komórka węchowa człowieka ma tylko jeden OR. Każdy zaś pobudzony receptor znajduje odbicie w opuszce węchowej, której to kłębuszki zawierają aksony neuronów wyposażonych w taki sam OR. To jest pierwszy etap identyfikacji chemicznej bodźca, którym jest odorant czyli związek chemiczny bądź cząsteczka. Z opuszki tej droga węchowa prowadzi sygnał do kory zakrętu hipokampa, gdzie znajduje się ośrodek węchu. Tutaj też mają szansę uformować się określone stany emocjonalne, które bardzo często połączone są właśnie z tym, w jaki sposób człowiek odbiera dany zapach. Ten schemat, odnoszący się do kodowania zapachu był podstawą do przeprowadzania badań węchu. Dlatego dobrze jest się z nim zapoznać. Kodowanie zapachu to inaczej kodowanie informacji o bodźcach węchowych. Wówczas procesy poznawcze rozpoznają zapach i kształtują na jego temat pozytywne lub negatywne emocje. Nasz węch odbiera cząstki chemiczne, które następnie przetwarza. Drugi zmysł, czyli smak jest bardzo powiązany z węchem. Posiadamy dużą liczbę receptorów, dzięki którym mamy możliwość rozpoznawania i kodowania zapachów.

Podstawowe informacje na temat węchu

wech-1

Węch, zwany także powonieniem jest jednym z dwóch zmysłów chemicznych. Drugim jest smak. Węch jest jednym z najstarszych zmysłów. Ogólnie przyjąć można, że działanie węchu polega na wykrywaniu zapachów, czyli ich detekcji, a także na rozpoznawaniu bodźców, którymi są cząsteczki określonych związków chemicznych, czy ich mieszanin, które nazywa się odorantami. Na początku ubiegłego wieku zaczęto wysuwać liczne hipotezy, odnoszące się do tego, w jaki sposób następuje detekcja oraz jak rozpoznać bodźce chemiczne przez węch. Na bazie licznych teorii wysunięto przede wszystkim to, że dzięki takiemu a nie innemu rozgałęzieniu dendrytów jedna komórka węchowa może przekazać informacje o pobudzeniu pozostałym komórkom układu nerwowego. Przekaz owego sygnału następuje w synapsach. Ewoluował wraz z rozwojem układu nerwowego. Węchomózgowie to jedna z części kresomózgowia, pokryta grubą warstwą pofałdowanej kory. Sygnały o pobudzeniu komórek węchowych odbierane są przez analizator węchowy. Receptory węchowe znajdują się zaś w komórkach nabłonka dróg oddechowych. Z receptorów impuls nerwowy jest bezpośrednio przekazywany do opuszki węchowej, która znajduje się poniżej płatów czołowych kory mózgowej. Po selekcji zapachów odbywa się analiza rozkładu pobudzeni w korze węchowej, czyli rozpoznanie rodzaju zapachu, bardzo często na zasadzie podobieństwa do zapamiętanych już wcześniej wzorów. Na bazie tego zaś mogą się u człowieka pojawić stosowne emocje, które będą albo pozytywne albo negatywne. Dzięki sprawnemu węchowi mamy tę możliwość rozpoznawania zapachów. Niestety czasami ludzie mają zaburzenia węchu lub jego całkowitą utratę. Powodem tego mogą być stosowane różne leki, urazy głowy czy inne czynniki. Niestety obecna medycyna nie jest w stanie zawsze umożliwić przywrócenie węchu. Arystoteles był pierwszą osobą, która próbowała sklasyfikować zapachy według pewnej hierarchii. Obecnie zostało to zaniechane.