Olfaktorni receptor

Ljudje imajo približno 350 različnih Nosilni receptorjikatere čilije lahko celica specifičnega vonja priklopi in aktivira celico. Možgani uporabljajo zbrana sporočila o vonjavnih receptorjih, da ustvarijo zavestni vonj vtisa. Olfaktorni receptorji, ki jih sestavlja več milijonov primerkov, se nahajajo večinoma na vohalni sluznici, majhnem območju v zgornji nosni votlini.

Kaj je vonj?

Tudi vohalni receptorji Vohalne celice poklicani, spadajo v skupino hemoreceptorjev. Kemoreceptorji prevzemajo različne naloge za nezavedno regulacijo in vzdrževanje homeostaze. Nosilne celice so visoko selektivni senzorji, od katerih je vsak specializiran za prepoznavanje določene vonjave molekule.

Na območju okoli štirih kvadratnih centimetrov v zgornji nosni votlini se nahaja tako imenovana vohalna sluznica, do deset milijonov vonjavnih receptorjev. Razdelimo jih lahko na približno 320 različnih tipov celic, od katerih lahko vsaka na eno od svojih deset do dvajsetih cilije pritrdi specifično molekulo vonja. Na primer, pastirski psi z okoli 1200 različnimi tipi celic vonjav imajo precej lepši in bolj diferenciran vonj kot ljudje.

Potem, ko se molekula specifičnega vonja priveže na cilije ustrezne receptorske celice, se kemični dražljaj že pretvori v električni potencial v cilijah.Akcijski potenciali istih vonjavnih receptorjev se najprej zberejo v čebulici, preden se prenesejo v možgane.

Anatomija in struktura

Vonjne celice ne najdemo samo v vohalni sluznici, ampak tudi na primer v jetrih in testisih, kjer lahko vplivajo na homeostazo kot nezavedni hemoreceptorji. Načelo delovanja vonjavnih receptorjev ustreza principu receptorjev, vezanih na G-beljakovine.

Načelo temelji na membranskih beljakovinah, ki uporabljajo ključavnico in ključno načelo, da določene molekule zajamejo v nekakšno vrečko in jih prek membrane tihotapijo v citosol celice ali v lizosome ali v drugo organelo. Receptorje vonja v nosni sluznici nosu obdajajo podporne celice. Dendritični proces olfaktornega živca prodre na sluznico navzven in tvori na koncu majhen mehurček (vesicula olfactoria), iz katerega se 5 do 20 cilijev razširi v sluznico vohalne sluznice. V tanki plasti sluzi se raztopijo "molekule vonjav", ki se lahko priklopijo na vohalno celico, ki jim ustreza, in začnejo kaskado prenosa signala v električni živčni impulz.

Na tkivni strani so vonjalni receptorji neposredno preko aksona povezani z vohalno žarnico, kjer se signali iz istih tipov celic vonjav zbirajo in posredujejo v ustrezne centre v CNS. Aksoni vonjavnih senzorjev so delno povezani, preden gredo skozi najboljše pore etmoidne kosti kot vohalna vlakna (fila olfactoria) v lobanjo. Fila olfaktorije niso mielinirane in zato ustrezajo počasi prevodnim živcem vlakna tipa C. Njihova hitrost prevodnosti je 0,5 do 2 m / sek. Zaradi kratkih razdalj od vohalne sluznice do osrednjega živčevja je le nekaj centimetrov hitrost popolnoma zadostna.

Funkcija in naloge

Glavna naloga in funkcija vonjavnih receptorjev je oskrba v nižjih središčih v osrednjem živčevju z informacijami o prisotnosti in pogostosti približno 350 različnih molekul vonja ali vonja. Vsak posamezni cilija, ki pride v stik s svojo specifično vonjalno molekulo v sluzi vohalnega epitelija in priklopi molekulo, vodi v električni impulz, ki se prenese. Predelava milijonov neprijetnih vonjav ali vonjav v nekakšno "plast vonja" poteka le v podrejenih središčih CNS.

Prvi prejemniki električnih živčnih impulzov, ki jih glomeruli predhodno razvrstijo glede na vrsto vonjalne molekule, sta dve vonjalni čebulici (tako imenovane vonjalne žarnice). Sporočila brez dodatne moči procesorja posredujejo prek tako imenovanih mitralnih celic strukturam v vohalni skorji, kjer poteka dejanska obdelava in se sprejemajo odločitve o nezavednih in zavestnih reakcijah. Posamezna sporočila senzorjev so lahko zelo pomembna za takojšnje preživetje, na primer, da prepoznamo hrano, ki jo je že pokvaril vonj ali nevarni toksini.

Vonji in vonji ne glede na vnos hrane lahko opozarjajo tudi na nevarnosti in tudi nekaj o razpoloženju ljudi. Na primer, strah znoj, ki ga proizvajajo apokrine znojne žleze v pazduhah, ima bistveno drugačen vonj od znoja, ki se uporablja izključno za termoregulacijo in ga izločajo ekkrinske znojne žleze.

Tudi na spolnem področju igrajo pomembno vlogo vohalna sporočila iz vonjavnih receptorjev. Med ovulacijo se ženska hormonska raven spremeni, kar ona nevede signalizira z izločanjem feromonov, znanih kot copulini, z olfaktornim učinkom. Moški na to reagirajo s povečano proizvodnjo testosterona, čeprav kopulinov ni mogoče zavestno zaznati v nizkih koncentracijah.

Bolezni

Obstaja več možnih vzrokov, ki lahko sprožijo funkcionalne motnje ali popolno izgubo vonja (anosmija). Na primer, sami senzorji za vonj se lahko razbolijo ali pa se vonj epitelija spremeni tako, da molekule vonja ne morejo doseči cilije receptorjev za vonj.

V nekaterih primerih je moten tudi prenos signala ali obdelava signalov v CNS. Daleč najpogostejši vzrok okvare ali celo popolne izgube zmožnosti vonja je kronično vnetje sinusov (sinusitis). Hude prehlade, ki vodijo do otekanja sluznic dihalnih poti, pogosto spremlja začasna oslabitev sposobnosti dihanja, ki se običajno izboljša samo po tem, ko se je prehlad ozdravil.

Drug kompleks vzrokov za nastanek anosmije je na nevronski ravni. Travmatična poškodba možganov (SHT) lahko poškoduje olfaktorno središče ali pa se v prometni nesreči razkrijejo vohalna vlakna. Anosmijo lahko sproži tudi možganski tumor ali progresivna Alzheimerjeva demenca ali Parkinsonova bolezen. Zelo redko so genetske anomalije ali mutacije odgovorne za izgubo vonja.