Обонятельная система

редактировать
Обонятельная система
Head Olfactory Nerve Labeled.png Компоненты обонятельной системы
Идентификаторы
FMA 7190
Анатомическая терминология [редактирование Викиданных ]

обонятельная система или обоняние - это сенсорная система, используемая для обоняния (olfaction ). Обоняние - одно из особых чувств, непосредственно связанных с конкретными органами. У большинства млекопитающих и рептилий есть основная обонятельная система и дополнительная обонятельная система. Основная обонятельная система обнаруживает вещества, находящиеся в воздухе, а вспомогательная система - стимулы жидкой фазы.

Чувства обоняния и вкуса (вкусовая система ) часто называют вместе хемосенсорной системой, потому что они обе дают мозгу информацию о химическом составе объекты посредством процесса, называемого трансдукцией.

Содержание

  • 1 Структура
    • 1.1 Периферическая
      • 1.1.1 Трансдукция
    • 1.2 Центральная
  • 2 Клиническая значимость
    • 2.1 Причины обонятельной дисфункции
      • 2.1.1 Возраст
      • 2.1.2 Вирусные инфекции
      • 2.1.3 Воздействие токсичных химических веществ
      • 2.1.4 Травма головы
      • 2.1.5 Нейродегенеративные заболевания
  • 3 История болезни
  • 4 См. также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Структура

На этой диаграмме линейно (если не указано иное) отслеживаются проекции всех известных структур, которые обеспечивают обоняние соответствующих конечных точек в человеческом мозгу.

Периферический

Периферическая обонятельная система состоит в основном из ноздрей, решетчатой ​​кости, носовой полости и обонятельного эпителия (положить тонкой ткани, покрытой слизью, выстилающей носовую полость). Основными компонентами слоев эпителиальной ткани являются слизистые оболочки, обонятельные железы, обонятельные нейроны и нервные волокна. из обонятельных нервов.

Молекулы запаха могут проникать в периферические пути и достигать носовой полости либо через ноздри при вдохе (обоняние ), либо через горло, когда язык выталкивает воздух задняя часть носовой полости при жевании или глотании (ретро-носовое обоняние). Внутри полости носа слизь, выстилающая стенки полости, растворяет молекулы запаха. Слизь также покрывает обонятельный эпителий, который содержит слизистые оболочки, вырабатывающие и хранящие слизь, и обонятельные железы, которые выделяют метаболические ферменты, обнаруженные в слизи.

Трансдукция

Потенциал действия, распространяемый обонятельными стимулами в аксоне.

Обонятельные сенсорные нейроны в эпителии обнаруживают молекулы запаха, растворенные в слизи, и передают информацию об запахе в мозг в процессе, называемом сенсорной трансдукцией. Обонятельные нейроны имеют реснички (крошечные волоски), содержащие обонятельные рецепторы, которые связываются с молекулами запаха, вызывая электрический ответ, который распространяется через сенсорный нейрон на спину. носовой полости.

Обонятельные нервы и волокна передают информацию об запахах из периферической обонятельной системы в центральную обонятельную систему мозга, которая отделена от эпителия решетчатой ​​пластинкой решетчатая кость. Волокна обонятельного нерва, которые берут начало в эпителии, проходят через решетчатую пластинку, соединяя эпителий с лимбической системой мозга в обонятельных луковицах.

Центральная

Подробная информация об обонятельной системе

Основная обонятельная луковица передает импульсы как митральным, так и тафтинговым клеткам, что помогает определить концентрацию запаха в зависимости от времени срабатывания определенных кластеров нейронов (так называемый «временной код»). Эти клетки также отмечают различия между очень похожими запахами и используют эти данные для последующего распознавания. Клетки отличаются: митральная часть имеет низкую частоту возбуждения и легко подавляется соседними клетками, тогда как тафтинговые имеют высокую скорость возбуждения и их труднее подавлять.

uncus содержит обонятельная кора, которая включает грушевидную кору (задняя орбитофронтальная кора ), миндалевидное тело, обонятельный бугорок и парагиппокампальная извилина.

Обонятельный бугорок соединяется с многочисленными областями миндалины, таламус, гипоталамус, гиппокамп, ствол мозга, сетчатка, слуховая кора и обонятельная система. * Всего 27 входов и 20 выходов. Излишнее упрощение его роли состоит в том, чтобы заявить, что он: проверяет, чтобы сигналы запаха возникали из реальных запахов, а не раздражения ворсинок, регулирует двигательное поведение (в первую очередь социальное и стереотипное), вызванное запахами, объединяет слуховую и обонятельную сенсорную информацию для выполнения вышеупомянутых задач, и играет роль в передаче положительных сигналов датчикам вознаграждения (и, таким образом, участвует в формировании зависимости).

Миндалевидное тело (в обонянии) обрабатывает феромон, алломон, и сигналы кайромона (один и тот же вид, перекрестный вид и перекрестный вид, где излучатель поврежден, а датчик получает пользу, соответственно). Из-за эволюции головного мозга эта обработка вторична и поэтому в значительной степени незаметна при взаимодействии с людьми. Алломоны включают цветочные ароматы, природные гербициды и природные токсичные химические вещества растений. Информация об этих процессах поступает из вомероназального органа косвенно через обонятельную луковицу. Основные импульсы обонятельной луковицы в миндалевидном теле используются для связывания запахов с именами и распознавания различий запаха и запаха.

Терминальная полоска, в частности ядра ложа (BNST), действуют как информационный путь между миндалевидным телом и гипоталамусом, поскольку а также гипоталамус и гипофиз. Аномалии BNST часто приводят к сексуальной спутанности и незрелости. BNST также соединяется с перегородкой, поощряя сексуальное поведение.

Митральные импульсы в гипоталамус стимулируют / препятствуют кормлению, тогда как дополнительные импульсы обонятельной луковицы регулируют репродуктивные и рефлекторные процессы, связанные с запахом.

Гиппокамп (хотя и минимально связан с основной обонятельной луковицей) получает почти всю свою обонятельную информацию через миндалину (напрямую или через BNST). Гиппокамп формирует новые и укрепляет существующие воспоминания.

Точно так же парагиппокамп кодирует, распознает и контекстуализирует сцены. В извилине парагиппокампа находится топографическая карта обоняния.

Орбитофронтальная кора (OFC) сильно коррелирует с поясной извилиной и областью перегородки, оказывая положительное / отрицательное усиление. OFC - это ожидание вознаграждения / наказания в ответ на стимулы. OFC представляет эмоцию и награду за принятие решений.

Переднее обонятельное ядро ​​распределяет реципрокные сигналы между обонятельной луковицей и грушевидной корой. Переднее обонятельное ядро ​​является центром памяти обоняния.

1: Обонятельная луковица 2: Митральные клетки 3: Кость 4: Назальный эпителий 5: Клубочки 6: Обонятельные рецепторные клетки

Клиническое значение

Потеря обоняния известна как аносмия. Аносмия может возникать с обеих сторон или с одной стороны.

Обонятельные проблемы можно разделить на разные типы в зависимости от их неисправности. Обонятельная дисфункция может быть полной (аносмия ), неполной (частичная аносмия, гипосмия или микросмия), искаженной (дизосмия ) или может характеризоваться спонтанной ощущения вроде фантомии. Неспособность распознавать запахи, несмотря на нормально функционирующую обонятельную систему, называется обонятельной агнозией. Гиперосмия - редкое заболевание, характеризующееся аномально обостренным обонянием. Как и зрение и слух, обонятельные проблемы могут быть двусторонними или односторонними, если у человека аносмия на правой стороне носа, но не на левой, это односторонняя правая аносмия. С другой стороны, если это происходит с обеих сторон носа, это называется двусторонней аносмией или полной аносмией.

Разрушение обонятельной луковицы, тракта и первичной коры головного мозга (область Бродмана 34 ) приводит к аносмии на той же стороне, что и разрушение. Кроме того, раздражающее поражение ункуса приводит к обонятельным галлюцинациям.

Повреждение обонятельной системы может возникнуть в результате черепно-мозговой травмы, рака, инфекции, вдыхания токсичных паров или нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера. Эти состояния могут вызвать аносмию. Напротив, недавние открытия показали, что молекулярные аспекты обонятельной дисфункции могут быть признаны признаком заболеваний, связанных с амилоидогенезом, и может даже существовать причинная связь через нарушение транспорта и хранения мультивалентных ионов металлов. Врачи могут обнаружить повреждение обонятельной системы, показав пациенту запахи с помощью царапины и нюхательной карты или заставив пациента закрыть глаза и попытаться определить общедоступные запахи, такие как кофе или мятные конфеты. Врачи должны исключить другие заболевания, которые подавляют или устраняют «обоняние», такие как хроническая простуда или синуситус, прежде чем поставить диагноз о необратимом повреждении обонятельной системы.

Распространенность обонятельной дисфункции среди населения США в целом оценивалась с помощью анкетирования и обследования в рамках национального исследования состояния здоровья в 2012-2014 гг. Из более чем тысячи человек в возрасте 40 лет и старше 12,0% сообщили о проблеме с запахом в течение последних 12 месяцев, а 12,4% имели обонятельную дисфункцию при осмотре. Распространенность возросла с 4,2% в возрасте 40–49 лет до 39,4% в возрасте 80 лет и старше и была выше у мужчин, чем у женщин, у чернокожих и американцев мексиканского происхождения, чем у белых, и среди менее образованных. Что касается безопасности, то 20% людей в возрасте 70 лет и старше не смогли определить дым и 31% - природный газ.

Причины обонятельной дисфункции

Везалий 'Fabrica, 1543. Человек Обонятельные луковицы и обонятельные тракты выделены красным

Распространенные причины обонятельная дисфункция: пожилой возраст, вирусные инфекции, воздействие токсичных химикатов, травмы головы и нейродегенеративные заболевания.

Возраст

Возраст является самой сильной причиной ухудшения обонятельности у здоровых взрослых, оказывая еще большее влияние чем курение сигарет. Возрастные изменения обонятельной функции часто остаются незамеченными, а способность обоняния редко проверяется клинически, в отличие от слуха и зрения. 2% людей в возрасте до 65 лет имеют хронические проблемы с обонянием. Это значительно увеличивается между людьми в возрасте от 65 до 80 лет, причем примерно половина из них испытывает серьезные проблемы с обонянием. Затем для взрослых старше 80 эта цифра возрастает почти до 75%. Основанием для возрастных изменений функции обоняния является закрытие решетчатой ​​пластинки и совокупное повреждение обонятельных рецепторов от повторяющихся вирусных и других поражений на протяжении всей жизни.

Вирусные инфекции

Наиболее частой причиной стойкой гипосмии и аносмии являются инфекции верхних дыхательных путей. Такие дисфункции не изменяются с течением времени и иногда могут отражать повреждение не только обонятельного эпителия, но и центральных обонятельных структур в результате вирусных вторжений в мозг. Среди этих заболеваний, связанных с вирусом, есть простуда, гепатит, грипп и гриппоподобное заболевание, а также герпес. Примечательно, что COVID-19 связан с нарушением обоняния. Большинство вирусных инфекций нераспознаваемы, потому что они настолько легкие или полностью бессимптомные.

Воздействие токсичных химических веществ

Хроническое воздействие некоторых переносимых по воздуху токсинов, таких как гербициды, пестициды, растворители и тяжелые металлы (кадмий, хром, никель и марганец) могут изменять обоняние. Эти агенты не только повреждают обонятельный эпителий, но и могут попасть в мозг через обонятельную слизистую оболочку.

Травма головы

Обонятельная дисфункция, связанная с травмой, зависит от тяжести травмы и от того, насколько сильно травма нанесена. произошло сильное ускорение / замедление головы. Затылочный и боковой удар наносят больший ущерб обонятельной системе, чем лобовой.

Нейродегенеративные заболевания

Неврологи заметили, что обонятельная дисфункция является основным признаком нескольких нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.. Большинство этих пациентов не подозревают об обонятельной недостаточности до тех пор, пока не пройдут испытания, когда от 85% до 90% пациентов на ранней стадии показали снижение активности центральных структур обработки запаха.

Другие нейродегенеративные заболевания, влияющие на обонятельную дисфункцию, включают болезнь Хантингтона, мультиинфарктная деменция, боковой амиотрофический склероз и шизофрения. Эти заболевания оказывают более умеренное воздействие на обонятельную систему, чем болезни Альцгеймера или Паркинсона. Кроме того, прогрессирующий надъядерный паралич и паркинсонизм связаны только с незначительными обонятельными проблемами. Эти результаты привели к предположению, что обонятельное тестирование может помочь в диагностике нескольких различных нейродегенеративных заболеваний.

Нейродегенеративные заболевания с четко установленными генетическими детерминантами также связаны с обонятельной дисфункцией. Такая дисфункция, например, встречается у пациентов с семейной болезнью Паркинсона и у пациентов с синдромом Дауна. Дальнейшие исследования пришли к выводу, что потеря обоняния может быть связана с умственной отсталостью, а не с какой-либо патологией, подобной болезни Альцгеймера.

Болезнь Хантингтона также связана с проблемами в идентификации запаха, обнаружении, различении и памяти. Проблема становится преобладающей после появления фенотипических элементов расстройства, хотя неизвестно, насколько раньше обонятельная потеря предшествует фенотипическому проявлению.

История

Линда Б. Бак и Ричард Аксель получил в 2004 г. Нобелевскую премию по физиологии и медицине за свою работу по обонятельной системе.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

  • СМИ, связанные с обонятельной системой на Wikimedia Commons
Последняя правка сделана 2021-06-01 10:24:02
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте