Οσφρητικός υποδοχέας

Οι άνθρωποι έχουν περίπου 350 διαφορετικά Οσφρητικοί υποδοχείςστους οποίους ένα ειδικό μόριο μυρωδιάς μπορεί να δέσει και να ενεργοποιήσει το κύτταρο. Ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί τα συλλεγόμενα μηνύματα από τους οσφρητικούς υποδοχείς για να δημιουργήσει τη συνειδητή οσφρητική εντύπωση. Οι οσφρητικοί υποδοχείς, που περιλαμβάνουν αρκετά εκατομμύρια δείγματα, βρίσκονται κυρίως στον οσφρητικό βλεννογόνο, μια μικρή περιοχή στην άνω ρινική κοιλότητα.

Τι είναι ο οσφρητικός υποδοχέας;

Οσφρητικοί υποδοχείς επίσης Οσφρητικά κύτταρα ονομάζεται, ανήκουν στην ομάδα των χημειοϋποδοχέων. Οι χημειοϋποδοχείς αναλαμβάνουν μια ποικιλία εργασιών για την ασυνείδητη ρύθμιση και συντήρηση της ομοιόστασης. Τα οσφρητικά κύτταρα είναι εξαιρετικά επιλεκτικοί αισθητήρες, καθένας από τους οποίους ειδικεύεται στην αναγνώριση ενός συγκεκριμένου μορίου οσμής.

Σε μια περιοχή περίπου τετραγωνικών εκατοστών στην άνω ρινική κοιλότητα, βρίσκεται ο λεγόμενος οσφρητικός βλεννογόνος, έως και δέκα εκατομμύρια οσφρητικοί υποδοχείς. Μπορούν να υποδιαιρεθούν σε περίπου 320 διαφορετικούς τύπους κυττάρων, καθένας από τους οποίους είναι σε θέση να συνδέσει ένα συγκεκριμένο μόριο οσμής σε ένα από τα δέκα έως είκοσι βλεφαρίδες του. Για παράδειγμα, οι ποιμενικοί σκύλοι με περίπου 1.200 διαφορετικούς τύπους οσφρητικών κυττάρων έχουν πολύ λεπτότερη και πιο διαφοροποιημένη αίσθηση οσμής από τους ανθρώπους.

Αφού ένα συγκεκριμένο μόριο μυρωδιάς αγκυροβοληθεί σε μια βλεφαρίδα του κατάλληλου κυττάρου υποδοχέα, το χημικό ερέθισμα έχει ήδη μετατραπεί σε ηλεκτρικό δυναμικό στις βλεφαρίδες.Τα δυναμικά δράσης των ίδιων οσφρητικών υποδοχέων συλλέγονται πρώτα στον οσφρητικό βολβό προτού μεταφερθούν στον εγκέφαλο.

Ανατομία & δομή

Τα μυρωδικά κύτταρα δεν βρίσκονται μόνο στην οσφρητική βλεννογόνο μεμβράνη, αλλά επίσης, για παράδειγμα, στο ήπαρ και στους όρχεις, όπου μπορούν να επηρεάσουν την ομοιόσταση ως ασυνείδητους χημειοϋποδοχείς. Η λειτουργική αρχή των οσφρητικών υποδοχέων αντιστοιχεί σε αυτή των συζευγμένων με G-πρωτεΐνη υποδοχέων.

Η αρχή βασίζεται σε πρωτεΐνες μεμβράνης που χρησιμοποιούν την αρχή κλειδώματος και κλειδιού για να συλλάβουν συγκεκριμένα μόρια σε ένα είδος σακκούλας και να τα λαθρεμπούν μέσω της μεμβράνης στο κυτοσόλιο του κυττάρου ή σε ένα λυσόσωμα ή σε ένα άλλο οργανίδιο. Οι υποδοχείς οσμής στην οσφρητική βλεννογόνο μεμβράνη της μύτης περιβάλλονται από υποστηρικτικά κύτταρα. Μια δενδριτική διαδικασία του οσφρητικού νεύρου διεισδύει στη βλεννογόνο μεμβράνη προς τα έξω και στο τέλος σχηματίζει ένα μικρό κυστίδιο (vesicula olfactoria) από το οποίο 5 έως 20 βλεφαρίδες εκτείνονται στη βλέννα της οσφρητικής βλεννογόνου μεμβράνης. Στο λεπτό στρώμα της βλέννας, τα "μόρια μυρωδιάς" διαλύονται, τα οποία μπορούν να αγκυροβοληθούν στο οσφρητικό κύτταρο που ταιριάζει και να ξεκινήσουν τον καταρράκτη μεταγωγής σήματος σε μια ηλεκτρική νευρική ώθηση.

Από την πλευρά του ιστού, οι οσφρητικοί υποδοχείς συνδέονται απευθείας με τον οσφρητικό βολβό μέσω ενός άξονα, όπου τα σήματα από τους ίδιους τύπους οσφρητικών κυττάρων συλλέγονται και προωθούνται στα αντίστοιχα κέντρα του ΚΝΣ. Οι άξονες των οσφρητικών αισθητήρων ομαδοποιούνται εν μέρει προτού περάσουν μέσω των λεπτότερων πόρων του αιμοειδούς οστού ως οσφρητικές ίνες (fila olfactoria) στο κρανίο. Τα filf olfactoria δεν είναι μυελινωμένα και έτσι αντιστοιχούν στα βραδέως αγώγιμα νεύρα ινών τύπου C. Η ταχύτητα αγωγής τους είναι 0,5 έως 2 m / sec. Λόγω των μικρών αποστάσεων από το οσφρητικό βλεννογόνο στο ΚΝΣ λίγων εκατοστών, η ταχύτητα είναι απολύτως επαρκής.

Λειτουργία & εργασίες

Ο κύριος στόχος και λειτουργία των οσφρητικών υποδοχέων είναι να παρέχει στα κατάντη κέντρα του ΚΝΣ πληροφορίες σχετικά με την παρουσία και τη συχνότητα περίπου 350 διαφορετικών μορίων οσμής ή οσμής. Κάθε μεμονωμένη βλεφαρίδα που έρχεται σε επαφή με το συγκεκριμένο οσφρητικό μόριό της στη βλέννα του οσφρητικού επιθηλίου και αγκυροβολεί το μόριο οδηγεί σε ηλεκτρική ώθηση που μεταδίδεται. Η επεξεργασία των εκατομμυρίων οσμών ή μυρωδιών σε ένα είδος «στρώματος αρώματος» πραγματοποιείται μόνο στα υφιστάμενα κέντρα του ΚΝΣ.

Οι πρώτοι αποδέκτες των ηλεκτρικών παλμών των νεύρων που έχουν ταξινομηθεί από τα σπειράματα σύμφωνα με τον τύπο του οσφρητικού μορίου είναι οι δύο οσφρητικοί βολβοί (οι λεγόμενοι οσφρητικοί βολβοί). Προωθούν τα μηνύματα χωρίς πρόσθετη ισχύ επεξεργαστή μέσω των λεγόμενων μιτροειδών κυττάρων σε δομές του οσφρητικού φλοιού, όπου πραγματοποιείται η πραγματική επεξεργασία και λαμβάνονται αποφάσεις για ασυνείδητες και συνειδητές αντιδράσεις. Τα μεμονωμένα μηνύματα αισθητήρα μπορεί να είναι πολύ σημαντικά για την άμεση επιβίωση, για παράδειγμα, προκειμένου να αναγνωρίσουμε τρόφιμα που έχουν ήδη αλλοιωθεί από τη μυρωδιά ή τις επικίνδυνες τοξίνες.

Οι μυρωδιές και οι μυρωδιές ανεξάρτητα από την πρόσληψη τροφής μπορούν επίσης να προειδοποιήσουν για κινδύνους αλλά και για τη διάθεση των ανθρώπων. Για παράδειγμα, ο ιδρώτας που παράγεται από αποκρινικούς αδένες ιδρώτα στις μασχάλες έχει σημαντικά διαφορετική μυρωδιά από τον ιδρώτα, ο οποίος χρησιμοποιείται αποκλειστικά για θερμορυθμίσεις και εκκρίνεται από τους εκκρινόμενους αδένες.

Και στη σεξουαλική περιοχή, τα οσφρητικά μηνύματα από τους οσφρητικούς υποδοχείς παίζουν σημαντικό ρόλο. Κατά τη διάρκεια της ωορρηξίας, το ορμονικό επίπεδο της γυναίκας αλλάζει, το οποίο εν γνώσει του απεκκρίνει φερομόνες, γνωστές ως κοπουλίνες, με οσφρητικό αποτέλεσμα. Οι άνδρες αντιδρούν σε αυτό με αυξημένη παραγωγή τεστοστερόνης, αν και οι κοπουλίνες δεν μπορούν να γίνουν αντιληπτές συνειδητά σε χαμηλές συγκεντρώσεις.

Ασθένειες

Υπάρχουν πολλές πιθανές αιτίες που μπορούν να προκαλέσουν λειτουργικές διαταραχές ή πλήρη απώλεια της αίσθησης της όσφρησης (ανοσμία). Για παράδειγμα, οι ίδιοι οι αισθητήρες οσμής μπορεί να αρρωστήσουν ή το οσφρητικό επιθήλιο να αλλάξει με τέτοιο τρόπο ώστε τα μόρια οσμής να μην μπορούν να φθάσουν στους βλεφαρίδες των υποδοχέων οσμής.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η μετάδοση σήματος ή η επεξεργασία σήματος στο ΚΝΣ διαταράσσεται επίσης. Η πιο συνηθισμένη αιτία βλάβης ή ακόμη και πλήρους απώλειας της ικανότητας μυρωδιάς είναι η χρόνια φλεγμονή των κόλπων (ιγμορίτιδα) Τα σοβαρά κρυολογήματα, που οδηγούν σε πρήξιμο των βλεννογόνων των αεραγωγών, συχνά συνοδεύονται από προσωρινή εξασθένηση της οσφρητικής ικανότητας, η οποία συνήθως βελτιώνεται μόνη της μετά την επούλωση του κρυολογήματος.

Ένα άλλο σύμπλεγμα των αιτιών για την εμφάνιση της ανοσμίας είναι στο νευρικό επίπεδο. Ένας τραυματικός εγκεφαλικός τραυματισμός (SHT) μπορεί να προκαλέσει βλάβη στο οσφρητικό κέντρο ή οι οσφρητικές ίνες να αποκοπούν σε ατύχημα. Η ανοσμία μπορεί επίσης να προκληθεί από όγκο στον εγκέφαλο ή από προοδευτική άνοια του Αλτσχάιμερ ή νόσο του Πάρκινσον. Πολύ σπάνια, οι γενετικές ανωμαλίες ή οι μεταλλάξεις ευθύνονται για την απώλεια της αίσθησης της όσφρησης.