Обоняние - структура и функция

Вероятно забелязваш, че когато имаш настинка, носът ти се запушва и когато носът ти се запуши с куп неща, не можеш да вкусиш нещата много добре. Нека си представим, че опитваш да ядеш ягода. Ядеш ягодата. Обикновено тя има хубав вкус и я поставяш в устата си, и, докато дъвчеш ягодата, разделяш различните клетъчни компоненти и тези клетъчни компоненти освобождават малки молекули, и тези малки молекули ще преминат към задната част на гърлото ти, и някои от тях ще навлязат в носа ти. И докато дъвчеш ягодата, всъщност помирисваш малките молекули, които биват освободени. Използваш чувството си за мирис, заедно с чувството си за вкус, със способността си да вкусиш ягодата. Ако премахнем чувството за мирис, което се случва, когато имаш настинка, ако чувството ти за мирис е премахнато, разчиташ само на чувството си за вкус. И когато разчиташ само на чувството си за вкус, не можеш добре да вкусиш нещата. Нямат толкова богат вкус. Можеш да изпробваш това. Следващият път, когато ядеш нещо, запуши носа си и виж дали това, което ядеш, има различен вкус, след като вече не помирисваш нищо. Надявам се, че това ти показва защо чувството за мирис е важно. Определено можем да живеем без чувството си за мирис, но то страшно обогатява ежедневието ни. Мирисът също е познат като обоняние. Понякога усещането ни за мирис може да бъде наречено обоняние и по-късно ще говорим как тази дума се появява в анатомията. Нека набързо разгледаме анатомията на обонятелната система. Ако нарисувам профил на човек – ето го носът, тук е устата и тук е брадичката. Има ноздра и тази ноздра е отвор, който позволява на въздуха и различни молекули на миризми да навлязат в носа. Има област, която не можеш да видиш. Тази област е позната като обонятелен епител. Тази област е обонятелният епител. Обонятелен епител. Това, което разделя обонятелния епител от мозъка, понеже мозъкът е тук горе. Имаме мозък и той стои тук горе. Това, което разделя мозъка от обонятелния епител, в носния проход тук, е част от кост, позната като решетъчна кост. Тази малка кост е позната като решетъчна кост. Точно над решетъчната кост има "израстък" от мозъка. Има "израстък", който идва от мозъка и стои точно върху решетъчната кост. Чертая го тук в лилаво и изглежда като малка крушка, и това е познато като обонятелна луковица. Обонятелна луковица. Отново, обоняние и обонятелна луковица. Обонятелната луковица е сноп нерви, така че всъщност е един от черепномозъчните нерви, който излиза от мозъка, а този сноп нерви изпраща израстъци през решетъчната кост в обонятелния епител. Този нервен израстък се разделя и разклонява и има хиляди клетки, свързани с връзки с обонятелния епител. Тук чертая само няколко от тях, но има хиляди от тези клетки, свързани с връзки с обонятелния епител и в самия край на всяка от тези малки клетки има рецептори. Всеки рецептор е чувствителен към една определена молекула. Всъщност е чувствителен към един определен вид молекула. Например, нека си представим, че имаме бензенов пръстен – веществата, съдържащи бензенов пръстен се наричат ароматни съединения и обикновено можеш да помиришеш ароматните съединения. Ако една молекула има бензенов пръстен, тогава има някакъв вид миризма и тази миризма бива уловена чрез обонятелната луковица и тези малки израстъци, които навлизат в обонятелния епител. Имаме бензенов пръстен, някаква ароматна молекула, която попада в носа. Тя ще се прикрепи към малък рецептор върху някое от тези нервни окончания. След това ще увелича тази област тук. Искам да разгледам обонятелната луковица и, в частност, искам да мога да разгледам всеки от тези малки обонятелни сетивни неврони и техните малки израстъци, които улавят различни молекули от околната среда. Сега ще увелича тази част, която подчертах по-рано. Ще разгледаме обонятелната луковица. Нека я надпиша. Както споменах преди, обонятелната луковица е разделена от носния проход от така наречената решетъчна кост. Решетъчната кост е просто кост и има голям брой малки отвори в решетъчната кост, които позволяват на клетките, тези обонятелни сетивни клетки, да изпратят израстъци към обонятелната луковица. Нека си представим, че има обонятелна сетивна клетка и тя достига чрез израстък до обонятелната луковица. Имаме малък израстък и тази клетка се намира в обонятелния епител, като тук има всякакви видове други епителни клетки, така че мога просто да ги начертая. Има всякакви видове епителни клетки, които секретират мукус и всякакви други неща. Обонятелните епителни клетки се намират между останалите епителни клетки. Има хиляди различни видове епителни клетки и всеки вид има определен рецептор. Да кажем, че тази определена обонятелна сетивна клетка е отговорна... има малък рецептор и този малък рецептор е чувствителен към бензенови пръстени. Когато имаме бензенова молекула, която навлиза в носа през ноздрите, тя навлиза в носния проход и ще се докосне до този рецептор и, когато се прикрепи към този рецептор, ще задейства каскада от събития, която ще накара клетката да изпрати сигнал. Тази клетка ще изпрати акционен потенциал и акционният потенциал ще се озове тук, в обонятелната луковица. Имаме голям брой обонятелни сетивни клетки, които са чувствителни към същата молекула. Имаме друга тук и тя ще изпрати сигнал към същото място. Имаме друга обонятелна сетивна клетка и тя също е чувствителна към тази бензенова молекула. Тази бензенова молекула идва и активира куп клетки, които имат бензенови рецептори и всички клетки, които са чувствителни към бензен, ще изпратят акционен потенциал към едно определено място в обонятелната луковица, като това определено място се нарича гломерул. Гломерулът всъщност е – можем да помислим за него като за прицелна точка за различни сетивни обонятелни клетки, които са чувствителни към една и съща молекула. Можем да мислим за този гломерул като за бензенов гломерул, понеже всички клетки, които са чувствителни към бензен, ще изпратят сигнал дотук. Те ще изпратят сигнал към друг клетъчен вид. Има друга клетка, която се нарича митрална клетка. Тази митрална клетка се свързва с израстък с мозъка. Причината да имаме този вид организация е, понеже е много по-лесно една клетка да се свърже с израстък с мозъка, отколкото хиляди такива клетки да се свързват с израстъци с мозъка. Нека се задълбочим още малко в това – има и други видове клетки. Нека си представим, че има една синя клетка тук. Да си представим, че тази синя клетка е чувствителна към два бензенови пръстена, които са свързани един с друг. Ако имаме два бензенови пръстена, които са свързани помежду си, те ще се прикрепят към рецептор на тази обонятелна сетивна клетка в синьо и тази синя клетка ще премине през решетъчната кост и ще изпрати сигнал към обонятелната луковица, но ще изпрати сигнал на различно място, както и другите сини клетки, които са чувствителни към двойни бензенови пръстени, които също ще изпратят сигнал към двойно бензеновия гломерул и този двойно бензенов гломерул има различна митрална клетка, която се свързва с израстък с мозъка. Това е общата организация на различни клетки в обонятелния епител и главната идея тук е, че имаме стотици различни клетки, които са хиперчувствителни към една определена молекула, и тези стотици клетки се свързват с израстъци към един гломерул, а този един гломерул ще има няколко митрални клетки, които са свързани с мозъка. Сега искам да разгледаме тази част тук. Искам да разгледаме как една молекула се прикрепя към рецептор и как задейства акционен потенциал. Нека си представим, че имаме тази молекула бензен тук. Тя ще навлезе в носния проход и ще отскача наоколо, докато не се прикрепи към определен рецептор. Имаме определен рецептор, който е в мембраната на обонятелната сетивна клетка. Тази бензенова молекула ще дойде и ще се прикрепи тук. Ще се прикрепи тук и, когато се прикрепи, ще накара този рецептор, който се нарича G протеин свързан рецептор – нарича се така, понеже вътре има протеин, познат като G протеин, с който е свързан. G протеинът е свързан с рецептора. Когато молекулата на бензена се прикрепи, тя ще доведе до дисоциация. G протеинът ще се отдели и ще доведе до каскада от събития вътре в клетката. Това е вътре в една от сетивните обонятелни клетки, за които говорихме по-рано. Един от ефектите на този G протеин е да се прикрепи към йонен канал. Ще се прикрепи към йонен канал и йонният канал ще позволи на положителни йони от извън клетката да протекат навътре и това ще накара клетката да се деполяризира и да изпрати акционен потенциал, който в крайна сметка ще премине през решетъчната кост и ще се предаде към митрална клетка, а тази митрална клетка ще изпрати сигнал към мозъка. Да обобщим всичко, за което говорихме. Имаме ароматна молекула, която е бензенов пръстен, в този пример се прикрепя към GPCR рецептор. GPCR е определен ароматен рецептор и G-протеинът, G-протеин свързан рецептор, а G протеинът ще се отдели. G протеинът се отделя и активира различни неща вътре в клетката и едно от тези неща, които активира, е йонен канал. Това кара клетката да се деполяризира и да създаде акционен потенциал, а акционният потенциал ще премине през решетъчната кост и в гломерула, ще активира митрална клетка, която е свързана с мозъка и после мозъкът ти може да възприеме този аромат чрез този път тук.