گیرنده بویایی: ساختار ، عملکرد و بیماری ها

انسان تقریباً 350 گیرنده بویایی مختلف دارد که هر یک از آنها یک مولکول بوی خاصی به مژگان خود متصل کرده و باعث فعال شدن سلول می شود. از طریق پیام های جمع آوری شده گیرنده های بویایی ، مغز احساس بویایی آگاهانه ایجاد می کند. گیرنده های بویایی ، که چندین میلیون نفر هستند ، عمدتا در بویایی قرار دارند مخاط، یک منطقه کوچک در بالا حفره بینی.

گیرنده بویایی چیست؟

گیرنده های بویایی ، که سلول های بویایی نیز نامیده می شوند ، در گروه گیرنده های شیمیایی قرار دارند. گیرنده های شیمیایی وظایف مختلفی را برای تنظیم ناخودآگاه و حفظ هموستاز انجام می دهند. سلولهای بویایی حسگرهای بسیار انتخابی هستند و هر یک برای تشخیص یک مولکول بو خاص هستند. تا ده میلیون گیرنده بویایی در ناحیه ای حدوداً چهار سانتی متر مربع در قسمت فوقانی واقع شده اند حفره بینی، به اصطلاح بویایی است مخاط. آنها را می توان به حدود 320 نوع سلول مختلف تقسیم کرد ، که هر یک از آنها قادر به قرار دادن یک مولکول بوی خاص در یکی از ده تا بیست مژک خود هستند. به عنوان مثال ، چوپانان آلمانی ، با حدود 1,200 نوع سلول مختلف بویایی ، حس بسیار ریز و تمایز بیشتری نسبت به بو از انسانها پس از اتصال یک مولکول بوی خاص به مژک های سلول گیرنده همسان ، تبدیل محرک شیمیایی به پتانسیل الکتریکی از قبل در مژک ها صورت می گیرد. پتانسیل های عملکرد گیرنده های بویایی یکسان قبل از انتقال به غده بویایی جمع می شوند مغز.

آناتومی و ساختار

سلول های بویایی نه تنها در بویایی یافت می شوند مخاط بلکه ، به عنوان مثال ، در کبد و بیضه ها ، جایی که ممکن است به عنوان گیرنده های شیمیایی بیهوش بر هموستاز تأثیر بگذارند. اصل عملکردی گیرنده های بویایی مربوط به گیرنده های همراه پروتئین G است. اصل بر اساس غشا است پروتئین ها که طبق اصل قفل و کلید ، دام خاص است مولکول ها در نوعی جیب قرار دهید و آنها را از طریق غشا وارد سیتوزول سلول یا لیزوزوم یا اندامک دیگری کنید. گیرنده های بویایی در مخاط بویایی بینی توسط سلولهای پشتیبانی کننده احاطه شده اند. یک فرآیند دندریتیک عصب بویایی مخاط را به بیرون سوراخ می کند و در انتها یک وزیکول کوچک (vesicula olfactoria) تشکیل می دهد که از آن 5 تا 20 مژک به مخاط مخاط بویایی گسترش می یابد. در لایه نازک مخاط ، "بو مولکول ها”آزاد می شوند ، که می تواند در سلول بویایی مناسب برای آنها متصل شود و آبشار انتقال سیگنال را به یک تکانه عصب الکتریکی آغاز کند. در سمت بافت ، گیرنده های بویایی مستقیماً از طریق an به پیاز بویایی متصل می شوند آکسون، جایی که سیگنالهایی از همان سلولهای بویایی جمع آوری شده و به مراکز مربوطه در CNS منتقل می شوند. برخی از آکسون های گیرنده های بویایی قبل از اینکه از بهترین منافذ استخوان اتموئید به عنوان الیاف بویایی (fila olfactoria) عبور کنند ، کمی بسته بندی می شوند. جمجمه. الیافکتوریای فیله میلین نشده و در نتیجه با هدایت کند مطابقت دارد اعصاب از نوع فیبر C. سرعت هدایت آنها 0.5 تا 2 متر در ثانیه است. به دلیل فاصله کمی از مخاط بویایی تا CNS فقط چند سانتی متر ، سرعت کاملاً کافی است.

عملکرد و وظایف

وظیفه و عملکرد اصلی گیرنده های بویایی تهیه مراکز پایین دست در CNS با اطلاعاتی در مورد وجود و فراوانی حدود 350 بو و رایحه مختلف است. مولکول ها. هر مژک فردی که با مولکول بوی خاص خود در مخاط بویایی تماس پیدا کند اپیتلیوم و مولکول را به یک فشار الکتریکی منتقل می کند که منتقل می شود. پردازش میلیون ها بوی یا تکانه های رایحه به نوعی "لایه بو" فقط در مراکز پایین دست CNS اتفاق می افتد. اولین گیرنده های تکانه های عصب الکتریکی ، که قبلاً توسط گلومرول ها با توجه به نوع مولکول های بو ، از قبل تولید شده اند ، دو پیاز بویایی هستند (Sg. Bulbus olfactorius). آنها پیام ها را بدون قدرت پردازش اضافی از طریق سلول های به اصطلاح میترال به ساختارهای قشر بویایی منتقل می کنند ، جایی که پردازش واقعی در آنها انجام می شود و در مورد واکنش های ناخودآگاه و آگاهانه تصمیم گیری می شود. پیام های جداگانه حسگر می توانند برای زنده ماندن فوری بسیار مهم باشند ، به عنوان مثال ، شناختن غذای خراب یا سموم خطرناک که توسط آنها انجام می شود بوبویایی و رایحه ای مستقل از مصرف غذا همچنین می تواند خطر و همچنین وضعیت روحی افراد را هشدار دهد. به عنوان مثال ، عرق ترس ، که توسط آپوکرین تولید می شود غدد عرق در زیر بغل ، بوی کاملاً متفاوتی از عرق وجود دارد که منحصراً برای تنظیم مجدد دما عمل می کند و توسط غدد عرق اکرین ترشح می شود. پیام های بو از گیرنده های بویایی نیز نقش مهمی در حوزه جنسی دارند. در حین تخمک گذاری، سطح هورمون های زن تغییر می کند ، که او ناآگاهانه از طریق ترشح بویایی فرمونها به نام کوپولین سیگنال می دهد. مردان با تولید بیشتر پاسخ می دهند تستوسترون، گرچه کپولین ها را نمی توان آگاهانه در غلظت های پایین درک کرد.

بیماری

تعدادی از دلایل به عنوان محرک برای اختلال عملکرد یا از دست دادن کامل احساس وجود دارد بو (آنوسمی). به عنوان مثال ، ممکن است حسگرهای بویایی خود بیمار شده یا بویایی شوند اپیتلیوم ممکن است تغییر یابد تا مولکولهای بو نتوانند به مژکهای گیرنده های بویایی برسند. در برخی موارد ، انتقال سیگنال یا پردازش سیگنال در CNS نیز مختل می شود. تا حد زیادی شایعترین علت نقص یا حتی از دست دادن کامل بویایی مزمن است التهاب از سینوسها (سینوزیت) سرماخوردگی شدید که رهبری به تورم غشای مخاطی دستگاه تنفسی اغلب با اختلال موقتی در توانایی بویایی همراه است ، که معمولاً پس از سرد شفا یافته است مجموعه دیگری از دلایل بروز آنوزمیا در سطح سلولهای عصبی است. آسیب زا مغز آسیب (SHT) می تواند رهبری در مرکز بویایی آسیب ببیند ، یا فیبرهای بویایی در اثر تصادف قطع شوند. به طور مشابه ، آنوسمی می تواند توسط a تحریک شود تومور مغزی، یا توسط مترقی زوال عقل آلزایمر or فلج مرتعش. به ندرت ، ناهنجاری های ژنتیکی یا جهش ها باعث از بین رفتن حس بویایی می شوند.