Čuchový receptor: štruktúra, funkcia a choroby

Ľudia majú približne 350 rôznych čuchových receptorov, z ktorých každý má špecifickú molekulu zápachu ukotvenú v jej mihalniciach, čo spúšťa aktiváciu bunky. Prostredníctvom zhromaždených správ čuchových receptorov sa mozog vytvára vedomý čuchový dojem. Čuchové receptory, ktorých je niekoľko miliónov, sa nachádzajú hlavne v čuchovom aparáte sliznice, malá oblasť v hornej časti nosová dutina.

Čo je čuchový receptor?

Čuchové receptory, ktoré sa tiež nazývajú čuchové bunky, patria do skupiny chemoreceptorov. Chemoreceptory vykonávajú rôzne úlohy, aby podvedome regulovali a udržiavali homeostázu. Čuchové bunky sú vysoko selektívne senzory, z ktorých každý sa špecializuje na detekciu konkrétnej molekuly odorantu. V oblasti asi štyroch štvorcových centimetrov v hornej časti sa nachádza až desať miliónov čuchových receptorov nosová dutina, takzvaný čuchový sliznice. Môžu byť rozdelené do asi 320 rôznych typov buniek, z ktorých každý je schopný ukotviť špecifickú molekulu zápachu k jednej z jej desiatich až dvadsiatich mihalníc. Napríklad nemeckí ovčiaci s asi 1,200 XNUMX rôznymi typmi čuchových buniek majú oveľa jemnejší a diferencovanejší zmysel pre vôňa ako ľudia. Po ukotvení špecifickej molekuly zápachu do mihalníc zodpovedajúcej receptorovej bunky už v mihalniciach prebieha premena chemického stimulu na elektrický potenciál. Akčné potenciály identických čuchových receptorov sa najskôr zhromaždia v čuchovej žiarovke a potom sa prenesú do mozog.

Anatómia a štruktúra

Čuchové bunky sa nachádzajú nielen v čuchovom sliznice ale napríklad aj v pečeň a semenníky, kde môžu pôsobiť na homeostázu ako chemoreceptory v bezvedomí. Funkčný princíp čuchových receptorov zodpovedá princípu receptorov spojených s G proteínom. Princíp je založený na membráne proteíny že podľa princípu zámky a kľúča je pasca špecifická molekuly v akomsi vrecku a vložte ich cez membránu do cytozolu bunky alebo do lyzozómu alebo do inej organely. Čuchové receptory v čuchovej sliznici nos sú obklopené podpornými bunkami. Dendritický proces čuchového nervu prerazí sliznicu smerom von a na konci vytvorí malú vezikulu (vesicula olfactoria), z ktorej 5 až 20 mihalníc prechádza do hlienu čuchovej sliznice. V tenkej vrstve hlienu je „zápach molekuly”, Ktoré sa môžu ukotviť v čuchovej bunke, ktorá je pre ne vhodná, a iniciovať kaskádu prenosu signálu do elektrického nervového impulzu. Na strane tkaniva sú čuchové receptory priamo spojené s čuchovou žiarovkou pomocou axon, kde sa zhromažďujú signály z rovnakých typov čuchových buniek a prenášajú sa do zodpovedajúcich centier v CNS. Niektoré z axónov čuchových receptorov sú mierne spojené, predtým ako prechádzajú cez najjemnejšie póry etmoidnej kosti ako čuchové vlákna (fila olfactoria) do lebka. Fila olfactoria nie sú myelinizované, a teda zodpovedajú pomaly vodivým nervy vlákna typu C. Ich rýchlosť vedenia je 0.5 až 2 m / s. Pretože krátke vzdialenosti od čuchovej sliznice k CNS sú iba niekoľko centimetrov, je rýchlosť absolútne dostatočná.

Funkcia a úlohy

Hlavnou úlohou a funkciou čuchových receptorov je poskytovať strediskám po prúde v CNS informácie o prítomnosti a množstve asi 350 rôznych vonných látok alebo vôní. molekuly. Každá jednotlivá mihalnica, ktorá prichádza do styku so svojou špecifickou molekulou zápachu v hlienovom čuchu epitel a ukotvenie molekuly vedie k elektrickému impulzu, ktorý sa prenáša. Spracovanie miliónov pachových alebo pachových impulzov do akejsi „vonnej vrstvy“ nastáva iba v stredoch po prúde CNS. Prvými príjemcami elektrických nervových impulzov, ktoré už boli glomeruly predtriedené podľa typu pachových molekúl, sú dve čuchové žiarovky (Sg. Bulbus olfactorius). Prenášajú správy bez dodatočnej výpočtovej sily cez takzvané mitrálne bunky do štruktúr v čuchovej kôre, kde dochádza k samotnému spracovaniu a prijímajú sa rozhodnutia o nevedomých a vedomých reakciách. Jednotlivé správy senzora môžu byť veľmi dôležité pre okamžité prežitie, napríklad pre rozpoznanie pokazeného jedla alebo nebezpečných toxínov už v vôňaVône a vône nezávislé od príjmu potravy môžu tiež varovať pred nebezpečenstvom a tiež pred duševným stavom ľudí. Napríklad strachový pot, ktorý produkuje apokrinný systém potné žľazy v podpazuší vonia zreteľne odlišne od potu, ktorý slúži výhradne na termoreguláciu a je vylučovaný potnými žľazami z ekrínu. Pachové správy z čuchových receptorov hrajú dôležitú úlohu aj v sexuálnej sfére. Počas ovulácie, sa menia hladiny hormónov u ženy, čo nevedomky signalizuje čuchovým vylučovaním feromónov nazývaných kopulíny. Muži reagujú tým, že ich produkujú viac testosterón, hoci kopulíny nie je možné vedome vnímať pri nízkych koncentráciách.

Choroby

Existuje mnoho príčin ako spúšťače dysfunkcie alebo úplnej straty vedomia vôňa (anosmia). Napríklad môžu byť choré samotné čuchové senzory alebo čuchové epitel môžu byť zmenené tak, aby molekuly zápachu nemohli dosiahnuť riasinky čuchových receptorov. V niektorých prípadoch je narušený aj prenos alebo spracovanie signálu v CNS. Zďaleka najbežnejšia príčina zhoršenej alebo dokonca úplnej straty čuchu je chronická zápal dutín (zápal dutín). Silné prechladnutie viesť na opuch slizníc dýchacie cesty sú často sprevádzané dočasným zhoršením čuchovej schopnosti, ktoré sa zvyčajne upraví samo po studený sa uzdravil. Ďalším komplexom príčin výskytu anosmie je neurónová úroveň. Traumatické mozog úrazu (SHT) môže viesť k poškodeniu v centre čuchu, alebo dôjde k náhodnému pretrhnutiu čuchových vlákien. Podobne môže byť spustená anosmia a mozgový nádor, alebo progresívnym Alzheimerova demencia or Parkinsonova choroba. Veľmi zriedka sú za stratu čuchu zodpovedné genetické abnormality alebo mutácie.