Uoslė (olfakcija) – apibrėžimas ir kvapų jutimo mechanizmai

Uoslė (olfakcija): sužinokite kvapų jutimo mechanizmus, uoslės ląsteles, uoslės svogūnėlį ir skirtumus tarp žmonių bei gyvūnų.

Olfakcija — tai uoslės pojūtis. Uoslė yra būdas, kuriuo žmogus ar gyvūnas nosimi užuodžia kvapą, t. y. aptinka ore arba kituose terpėse esančias chemines daleles. Daugelio gyvūnų uoslė daug jautresnė nei žmonių: kai kurie gyvūnai ore (ore) arba kartais vandenyje gali aptikti labai mažas daleles, kurių žmonės neįstengia pajusti.

Uoslės anatomija žmonėms ir stuburiniams

Žmonių nosyje yra specialios ląstelių, kurios atpažįsta tam tikras chemines medžiagas. Tai – olfaktorinės receptorių nervinės ląstelės, susijusios su uoslės epitelio sluoksniu. Tokias ląsteles turi visi stuburiniai gyvūnai. Kvapų signalai pirmiausia apdoroja uoslės sistema, o informacija perduodama į priekinėje smegenų dalyje esantį uoslės svogūnėlį, kuris toliau siunčia impulsus į uoslės žievę ir limbinę sistemą.

Kaip veikia kvapų jutimas (trumpas aprašymas)

• Kvapų molekulės patenka į nosies ertmę ir tirpsta gleivinėje, kur jos sąveikauja su olfaktoriniais receptoriais.
• Molekulė prisijungia prie specifinio receptoriaus (dažnai tai yra G baltymu susijęs receptorius), aktyvina vidines signalines grandines (pvz., cAMP), kurios atveria jonų kanalus ir sukelia ląstelės depoliarizaciją.
• Olfaktorinės nervinės ląstelės generuoja veikimines potencialus, kurie keliauja per aksonus į uoslės svogūnėlį ir toliau į aukštesnius smegenų centrus, kur kvapas atpažįstamas, susiejamas su emocijomis ar atmintimi.
• Sistemai būdinga didelė receptorių įvairovė – viename organizme gali būti šimtai ar tūkstančiai skirtingų receptorių genų, leidžiančių atpažinti daugybę kvapų derinių.

Skirtumai tarp rūšių ir vabzdžių uoslė

Skirtingos rūšys vystė skirtingus uoslės sprendimus: daugelio žinduolių uoslė yra itin išvystyta (pvz., šunų, graužikų), kai tuo tarpu žmonės geriausiu atveju vidutiniai uoslės pajėgumai. Kai kuriems gyvūnams svarbi ir feromonų aptikimo sistema (pvz., vomeronazinis organas), kuri kai kuriose rūšyse vaidina reikšmingą vaidmenį elgsenoje ir daugelyje socialinių procesų.

Vabzdžių kvapai yra juntami per specialias sensilijas ant antenų ir pirmiausia apdorojami antenos skiltyje (antennal lobe), kuris funkciniu požiūriu yra analogiškas žinduolių uoslės svogūnėliui.

Funkcinė reikšmė ir klinikiniai aspektai

Uoslė gyvybiškai svarbi paieškai, maisto atrankai, pavojaus aptikimui (pvz., dūmai, supuvę maisto kvapai) ir socialinei komunikacijai. Ji taip pat glaudžiai susijusi su skonio jutimu — didelė skonio dalis yra iš tiesų uoslės sukurta.

Uoslės sutrikimai gali būti laikini arba nuolatiniai. Dažniausios priežastys:

• virusinės kvėpavimo takų infekcijos (įskaitant kai kurias COVID-19 formas),
• galvos trauma (pažeidžiant olfaktorinius aksonus),
• nosies gleivinės uždegimas ar polipai,
• neurodegeneracinės ligos (pvz., Parkinsono ar Alzheimerio ligos),
• įgimtos būklės ar tam tikri medikamentai.

Dažniausi sutrikimai: anosmija (visiškas uoslės netekimas), hiposmija (uoslės susilpnėjimas) ir parosmija (kvapų iškraipymai). Reabilitacijoje kartais taikomas vadinamasis uoslės treniravimas (olfactory training), kuris gali pagerinti jutimą po infekcijų ar traumų.

Apsauginiai mechanizmai ir regeneracija

Nosies gleivinė apsaugo nervines ląsteles: jos dengia gleivė, kurioje tirpsta ir filtruojamos molekulės, bei cilia, kurios padeda perkelti kvapo molekules prie receptorių. Skirtingai nuo daugumos nervinių ląstelių, olfaktorinės receptorių ląstelės turi tam tikrą regeneracijos galimybę — naujos ląstelės gali susiformuoti iš kamieninių ląstelių olfaktoriniame epitelije.

Apibendrinant: uoslė (olfakcija) — sudėtingas chemorecepcijos procesas, kuriame dalyvauja specialios ląstelės nosies epitelije, nerviniai keliai ir smegenų sritys, atsakingos už atpažinimą, emocinį įvertinimą ir prisiminimų susiejimą su kvapais.

Uoslės priėmimo ląstelės

Uoslės receptorių ląstelės yra neuronai (nervinės ląstelės). Iš šių ląstelių į epitelio paviršių dengiančias gleives išlenda daugybė smulkių plaukelių blakstienėlių. Šių blakstienėlių paviršius padengtas uoslės receptoriais - tam tikros rūšies baltymais.

Egzistuoja apie 1000 skirtingų genų, kurie koduoja OR, tačiau tik apie trečdalis jų yra funkcionalūs. Likusieji yra pseudogenai. OR genai yra didžiausia genų šeima. Kvapo molekulė ištirpsta uoslės epitelio gleivėse ir tada prisijungia prie OR. Įvairios kvapo molekulės jungiasi prie įvairių OR. Kvapo pojūčio pagrindas yra tai, kad skirtingos kvapo molekulių grupės jungiasi prie skirtingų receptorių ląstelių ir taip sužadina skirtingas neuronų grupes. Smegenų uoslės srityje sužadinti neuronai sukuria suvokiamą kvapą.

Suaktyvėjus OR, ląstelėse prasideda pokyčiai. Į ląsteles patenka teigiami jonai, o iš jų išeina neigiami jonai. Tai priverčia neuroną paleisti impulsą (sukurti veikimo potencialą).

Uoslės epitelis ir neuronai. Galinės neuronų blakstienėlės išsikiša į gleives (čia neparodytos).

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra uoslė?

K: Kaip žmonės ir gyvūnai pastebi kvapą?

K: Ar gyvūnai turi geresnį uoslės pojūtį nei žmonės?

K: Kokios specialios nosies ląstelės gali aptikti kai kurias chemines medžiagas?

K: Ar visi stuburiniai turi šias specialias nosies ląsteles?

K: Kur žmonės ir gyvūnai pirmiausia apdoroja kvapą?

K: Kur vabzdžiai jaučia kvapus?

Paieška pagal raidę