Ožas sajūta (olfakcija): definīcija un smaržu uztveres mehānisms

Ožas sajūta (olfakcija): izskaidrots smaržu uztveres mehānisms — receptoru darbība, olfaktoriskais sīpols un dzīvnieku salīdzinājumi.

Olfakcija ir ožas sajūta. Ar ožu sajūtu cilvēks vai dzīvnieks sajūt smaržu (vai smaržu, vai aromātu), izmantojot degunu. Daudziem dzīvniekiem deguns ir labāks nekā cilvēkiem. Daži dzīvnieki spēj pamanīt sīkas daļiņas gaisā vai dažkārt ūdenī, ko cilvēki nespēj.

Cilvēkiem degunā ir īpašas šūnas, kas spēj noteikt dažas ķīmiskās vielas. Tās ir īpašas nervu šūnas, kas pievienotas ožas epitēlijam. Šādas šūnas ir visiem mugurkaulniekiem. Smaržu vispirms apstrādā ožas sistēma. Informācija tiek nodota olfaktoriskajam sīpoliņam priekšējās smadzeņu daļas priekšpusē.

Kukaiņiem smaržas tiek uztvertas ar sensiliju palīdzību uz antenām, un tās vispirms tiek apstrādātas antenas daivā.

Kā darbojas smaržu uztvere

Smarža rodas, kad gaisā (vai ūdenī) esošās molekulas — sauktas par odorantiem — nonāk saskarē ar ožas epitēlija receptoru šūnām deguna dobumā. Katru receptoru aktivizē noteikts ķīmisko vielu komplekts, un smarža tiek kodēta kombinatoriski: viena un tā pati smarža aktivizē vairākus receptorus dažādās stiprībās, kas ļauj smalcināti atšķirt tūkstošiem dažādu aromātu.

Receptoru signālu nervu šķiedras savienojas olfaktoriskajā sīpoliņā, kur informācija tiek pārkārtota un nosūtīta tālāk uz smadzeņu daļām, kas saistītas ar atmiņu un emocijām (piemēram, piriformo garozu, amigdalā un hipokampu). Tādēļ smaržas bieži izsauc spēcīgas emocionālas atmiņas.

Cilvēku ožas īpašības un ierobežojumi

Cilvēkiem ir aptuveni daži simti aktīvu smaržu receptora ģēnu (skaits var atšķirties starp cilvēkiem). Salīdzinājumā ar daudzām dzīvnieku sugām cilvēka oža nav tik jutīga, taču tā ir ļoti elastīga un sarežģīta — spēj atšķirt milzum daudz kombināciju. Ožas jutīgumu ietekmē vecums, slimības (piem., akūtas elpceļu infekcijas), smēķēšana, medikamenti un neirodeģeneratīvas saslimšanas (piem., Alcheimera un Parkinsona slimība). Pēdējos gados īpašu uzmanību piesaistīja vīrusu izraisītas anosmijas gadījumi (piem., COVID-19), kas var izraisīt īslaicīgu vai ilgstošu ožas zudumu.

Regenerācija un ārstēšana

Atšķirībā no daudzām citām nervu šūnām ožas receptoru neironi spēj atjaunoties visu mūža garumā, jo ožas epitēlijā ir reģeneratīvas šūnas. Ja ožas zudumu izraisa mehānisks bojājums vai infekcija, daļai cilvēku palīdz rehabilitācija, tai skaitā ožas treniņš (pakāpeniska atkārtota smaržu iedarbība uz noteiktām vielām) un citi atbalsta pasākumi. Tomēr smagiem bojājumiem vai neirodegeneratīvām slimībām pilnīga atgūšana var būt ierobežota.

Smaržas nozīme ikdienā

• Smaržas palīdz noteikt pārtikas kvalitāti un garšu — atšķirība starp garšu un aromātu padara garšu (flavor) par kombināciju no ožas un taustes sajūtām.
• Tās signalizē par briesmām — dūmiem, gāzu noplūdēm, bojātu pārtiku.
• Smaržas ietekmē sociālo uzvedību, reproducēšanu un emocionālo stāvokli daudzās dzīvnieku sugās.

Starpšķirīgās atšķirības starp sugām

Dažiem dzīvniekiem oža ir izteikti attīstīta: suņi, degunvaļi un daži grauzēji var atpazīt smaržas daudz jutīgāk nekā cilvēks. Ūdensdzīvnieki, piemēram, zivis, bieži izmanto īpašas ožas struktūras (olfaktorisko rozeti), lai uztvertu ķīmiskas vielas ūdenī. Kukaiņiem un citiem bezmugurkaulniekiem smaržu uztvere balstās uz speciāliem sensilijiem uz antenām, un pirmā apstrāde notiek antenas daivā — tas ir funkcionāli analogs mugurkaulnieku olfaktoriskajai apstrādei.

Ožas traucējumi

Ožas traucējumi var būt:

• Anosmija — pilnīgs ožas zudums.
• Hiposmija — daļējs spēju zudums uztvert smaržas.
• Parosmija — izmainīta smaržas uztvere (pazīstamas smaržas šķiet izkropļotas).

Cēloņi var būt deguna anatomiskas problēmas, iekaisumi, infekcijas, galvas traumas, toksiskas vielas vai slimības, kas ietekmē smadzenes. Ja ožas traucējumi ilgstoši saglabājas vai parādās pēkšņi, ieteicams vērsties pie ārsta — ENT speciālista vai neirologa.

Smaržas uztveršanas šūnas

Ožas uztveres (OR) šūnas ir neironi (nervu šūnas). No šīm šūnām epitēlija virskārtas gļotās gļotās iestiepjas daudzas sīkas matiņiem līdzīgas skropstas. Šo skropstu virsma ir pārklāta ar olfaktoriskajiem receptoriem, kas ir sava veida olbaltumvielas.

Ir aptuveni 1000 dažādu gēnu, kas kodē OR, taču tikai aptuveni trešdaļa no tiem ir funkcionāli. Pārējie ir pseidogēni. OR gēni ir lielākā gēnu saime. Kādas smaržas molekula izšķīst ožas epitēlija gļotādā un tad saistās ar OR. Dažādas smaržu molekulas saistās ar dažādiem OR. Smaržas sajūtas pamatā ir tas, ka dažādas smaržu molekulu grupas saistās ar dažādām receptoru šūnām un tādējādi iedarbina dažādas neironu grupas. Smadzeņu olfaktoriskajā daļā neironu aktivizēšanās rada smaržas uztveri.

Aktivizējot OR, šūnās sākas izmaiņas. Pozitīvie joni ieplūst šūnās un negatīvie joni izplūst no tām. Tas izraisa neirona impulsu (darbības potenciālu).

Smaržas epitēlijs un neironi. Neironu skropstu galu skropstas iestiepjas gļotās (šeit nav parādītas).

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir olufikācija?

J: Kā cilvēki un dzīvnieki sajūt smaržu?

J: Vai dzīvniekiem ir labāka oža nekā cilvēkiem?

J: Kādas īpašas šūnas degunā spēj noteikt dažas ķīmiskās vielas?

Vai visiem mugurkaulniekiem ir šādas īpašas šūnas degunā?

J: Kur cilvēkiem un dzīvniekiem vispirms tiek apstrādāta smarža?

J: Kur kukaiņi sajūt smaržas?

Meklēt pēc burta