Запах

Человек в процессе своей жизнедеятельности активно взаимодействует с окружающей средой, что осуществляется путем распознавания предметов, звуков, запахов и вкусовых ощущений с помощью специализированных органов чувств. Они обеспечивают восприятие информации о внешнем мире, благодаря чему человек может распознать как необходимые для жизни внешние факторы (увидеть пищу, почуять запах еды), так и заметить опасность (избежать столкновения с опасными животными, почувствовать запах газа в квартире). В соответствии с характеристиками воспринимаемых сигналов, выделяют органы зрения, слуха, вкуса, обоняния, осязания и равновесия, которые сформировались в процессе эволюции и стали неотъемлемой частью жизни большинства живых существ. Орган, отвечающий за восприятие запахов, принято считать одним из самых древних, так как сформировался намного раньше остальных специализированных органов чувств и встречался еще у первых хордовых.

Запах и обоняние

Запах и обоняние

Запахом называют субъективное ощущение, возникающее благодаря процессу обоняния и связанное с попаданием на определенный участок слизистой носовой полости достаточного для активации чувствительных рецепторов количества газообразного вещества. Принято считать, что восприятие запахов стало одним из первейших чувств, появившихся у животных, что помогало им распознавать пищу, противоположный пол и приближение опасности.

В соответствии с реакцией после восприятия запаха, поведение животных может развиваться по пути:

  • ориентации (при поиске определенных предметов некоторые живые существа с успехом применяют запах);
  • реакции (произвольные и непроизвольные реакции, такие как слюнотечение при запахе пищи, а также изменение эмоционального фона);
  • сигнализации (некоторые живые существа с помощью запаха передают ту или иную информацию особям своего вида).

В зависимости от возможностей животных к восприятию запахов (как правило, тесно связано с концентрацией газообразных веществ во вдыхаемом воздухе), существуют:

  • макросматы (способны учуять запах на значительном удалении от его источника, либо, в ряде случаев, на незначительной глубине под землей);
  • микросматы (обладают низкой степенью развития обоняния).

Человек относится к микросматам, что связано с филогенетически (в течение ряда поколений) обусловленной утратой обонятельной функции. В среднем у человека имеется около 6 миллионов клеток, отвечающих за восприятие запахов. В то же время у собак количество этих рецепторов превышает 200 миллионов. Таким образом, можно увидеть, что обонятельная функция у человека играет гораздо меньшее значение, по сравнению с остальными видами млекопитающих.

Установлено, что число активных генов, отвечающих за функциональные белки обонятельного аппарата, прямо коррелирует с возможностью восприятия запахов. Так, было выяснено, что макросоматы имеют более 1000, многие приматы – около 500, а человек – 387 генов, что составляет примерно 2% генома.

Запах и дети

Запах в жизни детей, даже несмотря на их высокую познавательную способность, не оказывает большого влияния на динамику развития когнитивных функций. Кроме того, изучение возможностей детей к восприятию запаха имеет ряд проблем, обусловленных сложностью осознанного контакта у детей в возрасте до 4 лет. В связи с этим для оценки обоняния требуется проведение специальных тестов.

Запахи каждым человеком расцениваются на основе личного опыта, который развивается в узких рамках в условиях конкретного окружения. В одном исследовании были получены данные, говорящие о том, что память на запах сохраняется в течении 1 года, в то время как визуальная память длилась на протяжении нескольких месяцев.

Вопрос о том, в каком возрасте новорожденные начинают воспринимать и отличать приятные и неприятные запахи, а также получать удовольствие от еды, в настоящее время однозначно не решен. Новорожденные, однако, могут определять запахи, имеющие биологическое значение.Так, в одном из проведенных американскими учеными эксперименте, женщинам сразу перед кормлением ребенка проводили омывание одной из грудей, после чего в 75% случаев новорожденный выбирал немытую, имеющую запах, грудь.

В одном из опытов, проведенных американским ученым Макфарлейном, было выявлено, что уже в возрасте 6-10 дней младенцы выбирают ту ткань, которая соприкасалась с грудью матери, а не другой женщины.

В ряде других исследований, проведенных зарубежными учеными, также было показано, что в возрасте от 3 до 5 лет запахи играют большую роль в привязанности ребенка к своей матери. Между 2 и 7 годами дети начинают показывать предпочтения к запахам, которые аналогичны предпочтениям взрослых, проживающих в той же географической области.

Также известно, что способность к восприятию запахов у детей до полового созревания и у детей в период пубертата имеет значительные отличия. Это также наблюдается и у других млекопитающих. Некоторые исследователи предполагают, что это обусловлено изменениями в нервной системе, которые проявляются заметным ростом обонятельного эпителия и обонятельной луковицы от рождения до взрослого возраста.

Американскими учеными были проведены опыты с участием детей, возраст которых составлял от 4 до 12 лет, на предмет оценки запахов с их последующей идентификацией с помощью слов. В этом исследовании было отмечено, что по мере взросления происходило увеличение точности определения запахов, причем девочки справились с заданием заметно лучше. Однако, также высказывалось предположение, что это связано с более совершенной способностью девочек к общению.

Запах и взрослые

Запах и взрослые

Запах в жизни взрослых имеет хоть и не самую большую (по сравнению со зрением), но достаточно важную роль. Как правило, имеется тесная связь между запахом и эмоциями, а также взаимоотношениями между людьми, причем нередко она имеет неосознанный характер.

Относительно возможностей к восприятию запахов было проведено исследование, в ходе которого было установлено, что в возрасте старше 35 лет происходит уменьшение чувствительности нейронов обонятельного анализатора. Также было отмечено, что с возрастом снижается возможность различать запахи, однако у женщин это происходит значительно меньше.

В одном из проведенных исследований была выявлена связь между генами МНС (известными как HLA, или human leukocyte antigens), и восприятием запахов. Так, имеются данные, что потомство от родителей с разными МНС генами имеет более сильную иммунную защиту. Было отмечено, что рыбы, мыши и человеческие особи женского пола способны различать запахи потенциальных партнеров противоположного пола, имеющие отличные от собственных гены МНС.

Большое значение для современной медицины имеет использование клеток, взятых из органа, отвечающего за обоняние человека. Эти клетки имеют большое значение для широкого применения стволовых клеток, так как соматические стволовые клетки обладают высокой регенераторной способностью и могут быть успешно использованы в качестве источника материала.

В ходе ряда исследований, проведенных зарубежными учеными, также было выявлено, что существует связь между людьми с повышенной массой тела и способностью к восприятию запахов. Однако, после того, как ряду пациентов была выполнена операция шунтирования желудка, что позволило достигнуть быстрого снижения веса, повышения чувствительности к восприятию запахов выявлено не было. Рядом ученых были высказаны предположения, связанные с тем, что, возможно, нарушение обоняния и стало причиной ожирения. Этот вопрос требует дальнейшего изучения.

Влияние курения на обоняние изучается до сих пор. Так, в проведенном в Швеции исследовании, в котором приняли участие 1387 человека, связи между нарушениями восприятия запахов и курением выявлено не было. Среди же 2838 участников исследования, проведенного в штате Висконсин Соединенных Штатов Америки, незначительное нарушение восприятия запаха у женщин все же было выявлено.Также, в проведенном в Германии исследовании было выявлено снижение обоняния у лиц мужского и женского полов. Таким образом, отрицательное влияние курения на способность к восприятию запахов до сих пор является предметом дискуссий.

Запах и мужчины

Первые доказательства, подтверждающие существование разницы между способностью к восприятию запахов у мужчин и женщин, были опубликованы в 1924 году. В этом исследовании было отмечено, что женщины посчитали запах камфоры, ментола, цитронеллы, трехвалентного железа и валерианы более приятными, чем мужчины. В то же время мужчины сочли более приятными запахи оливкового масла, кедрового масла, мускуса и бобовых. Подобные данные были получены в исследовании, проведенном в 1980 г журналом National Geographic Smell Survey, Таким образом, можно сказать, что обоняние у мужчин и женщин отличается. На сегодняшний день достоверно известно, что мужчины молодого и среднего возрастов имеют гораздо меньшую чувствительность к восприятию запахов, чем женщины.

Запах и женщины

Запах и женщины

В большинстве случаев женщины ощущают запах несколько сильнее, чем мужчины, что на сегодняшний день доказано в многочисленных исследованиях как отечественных, так и зарубежных ученых. Хотя также существует ряд запахов, которые одинаково воспринимаются как мужчинами, так и женщинами.

Также интересен тот факт, что обоняние изменяется на фоне перемен в гормональном фоне. В связи с этим во время овуляции женщины воспринимают запах сильнее, чем в остальные периоды менструального цикла. Однако у женщин, регулярно принимающих пероральные контрацептивы, обоняние практически не изменяется.

В одном из проведенных исследований были оценены размеры обонятельных луковиц – парных анатомических структур головного мозга, являющихся частью анализатора, отвечающего за восприятие запахов. Так, при практически одинаковой массе этих структур, количество нервных клеток у женщин составило 6,9 миллионов клеток, в то время как у мужчин – 3,5 миллиона.

Запах и пожилые

Тестирование возможностей к восприятию запахов у пожилых людей представляет проблему только в тех случаях, когда наблюдается как значительная утрата обонятельной функции, так и снижение когнитивных способностей. В остальных же случаях оценка обоняния не является проблемой.

Как правило, люди воспринимают обоняние как само собой разумеющееся, в связи с чем практически никто не замечает качественных изменений этого чувства. Тем не менее, достоверно известно, что с возрастом происходит потеря обоняния, а также способность к дифференцировке запахов. Так, более 75% людей в возрасте старше 80 лет имеют те или иные признаки снижения восприятия запахов. Особенно сильно это определяется после седьмого десятилетия. Также, в одном из недавних исследований были получены данные о том, что расстройства обоняния значительно более выражены, чем нарушения вкуса.

Имеется множество теорий, объясняющих потерю возможностей к восприятию запахов с возрастом, однако общепринятого мнения не существует. Так, это может быть связано с возрастным снижением количества обонятельных рецепторов, нарушением когнитивных функций и уменьшением площади обонятельного эпителия.

Как человек воспринимает запах

Как человек воспринимает запах

Анализаторы запаха и вкуса часто упоминаются в зарубежной литературе как единая хемосенсорная система. Это связано с тем, что они передают информацию в центральную нервную систему о химическом составе объектов с помощью процесса трансдукции.

Для того, чтобы воспринимать запах, у человека имеется обонятельный анализатор, состоящий из нескольких частей:

  • периферической;
  • проводящей;
  • центральной.

Большинство млекопитающих и рептилий имеют главную (часть слизистой в верхней части носовой полости) и добавочную (вомероназальный, или Якобсонов орган) периферические части обонятельной системы. Принято считать, что главная часть периферического отдела обонятельного анализатора отвечает за преимущественное восприятие газов в воздухе, в то время как добавочная – за восприятие растворенных в жидкостях соединений. На сегодняшний день не имеется данных о функционировании добавочного органа у человека. Запах, таким образом, воспринимается главной частью.

В состав периферического отдела обонятельного анализатора входят:

  • ноздри;
  • решетчатая кость;
  • полость носа;
  • обонятельный эпителий (тонкий слой ткани, покрытый слизью и выстилающий полость носа).

Обонятельный эпителий слизистых носовой полости состоит из обонятельных желез, обонятельных нейронов и нервных волокон обонятельных нервов. Молекулы запаха, благодаря которым происходит его идентификация, могут попадать в носовую полость как через ноздри при вдохе (обоняние), так и через горло, когда язык нагнетает воздух во время глотания (ретро-носовое обоняние). В носовой полости происходит растворение молекул вещества в слизи, покрывающей обонятельный эпителий.

Иннервация главной части периферического отдела анализатора осуществляется не только обонятельным, но и тройничным нервом, который отвечает за реакцию на такие агрессивные соединения, как аммиак или кислота.

В ходе ряда исследований было выявлено, что при дыхании через две ноздри память на запахи сохраняется дольше, чем при заложенности одного из носовых ходов.

Проводящая часть имеет большое значение, так как с ее помощью осуществляется передача информации из периферического отдела обонятельного анализатора в центральную. Так, в обонятельных нейронах рецепторных клеток эпителия, отвечающих за идентификацию молекул запаха, возникает электрический импульс, передаваемый через проводящие нервные волокна в головной мозг.

Центральный отдел обонятельного анализатора представлен:

  • обонятельными луковицами, в которых имеются специальные клетки, отвечающие за дифференциацию запахов;
  • корой головного мозга (участок с локализацией в височной доле);
  • миндалинами;
  • обонятельным бугорком.

В центральном отделе обонятельного анализатора, расположенном в коре, происходит проверка сигналов, полученных от периферической части, что позволяет обеспечить эмоциональные и поведенческие реакции.

Миндалины принимают участие в ответных реакциях на феромоны, алломоны и каиромоны – вещества природного происхождения, продуцируемые специальными железами и оказывающими значительное влияние на поведенчески