Механизм восприятия запахов

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области
МАОУ «Школа №58» КГО








Механизм восприятия запахов
(исследовательский проект)

Исполнитель:
Карбаев Сергей
ученик 9 класса
МАОУ «Школа№58» КГО

Руководитель:
Булатова Валентина
Андреевна,
учитель биологии


Камышлов 2021

Паспорт проекта

СОДЕРЖАНИЕ:
Введение…………………………………………………………………………...4
1. Строение обонятельного анализатора………………………………………...5
1.1. Функции органа обоняния…………………………………………………...5
1.2. Структура обонятельного анализатора……………………………………..5
1.3. Периферическая часть анализатора…………………………………………6
1.4. Проводниковая часть анализатор……………………………………………6
1.5. Центральный отдел анализатора…………………………………………….6
2.Работа обонятельной системы………………………………………………….7
2.1. Теория восприятия запахов………………………………………………….7
2.2. Механизм восприятия запаха…………………………………......................7 3. Изменения в работе анализатора……………………………………………...9
3.1. Привыкание обонятельного аппарата………………………………………9
3.2. Разновидности нарушений обоняния……………………………………...10
3.3. Обонятельный анализатор и его возрастные особенности………………11
4. Практическая часть…………………………………………………………...12
4.1. Анкетирование учащихся и его результаты………………………………12
4.2. Результаты практической работы по определению запахов……………..13
Заключение………………………………………………………………………16
Список использованных материалов…………………………………………...17










Введение:
Существуют разные органы чувств для того, чтобы ощущать внешнюю среду и чувствовать опасности. Например, слух, обоняние, зрение, но обоняние является самым сильным из них (так как оно контролируется одной из самых глубинных частей мозга, той частью, которая была хорошо развита у наших предков). Она существует для того, чтобы определять вещества, которые растворяются и обладают летучестью.

Цель моего проекта: изучить механизм восприятия запахов человеком.
Задачи:
1.Изучить литературу по выбранному вопросу
2.Провести анкетирование и исследования по определению запахов.
3.Обработать результаты исследования.
4.Представить теоретический материал и результаты исследования в виде презентации.
Объект исследования: обонятельный анализатор.
Предмет исследования: особенности работы обонятельного анализатора.
Гипотеза: Если нет нарушений в работе обонятельного анализатора, то человек способен обеспечить объективную оценку факторов окружающей среды.

1.Строение обонятельного анализатора.
Обонятельный анализатор — морфофизиологическая система, обеспечивающая восприятие различных пахучих веществ (запахов), анализ и обработку возникающих при этом афферентных возбуждений. [1]
1.1. Функции органа обоняния.
Большую часть информации об окружающем мире человек воспринимает с помощью органа зрения (глаза), но без запахов эта картина была бы не такой яркой и понятной.
Если же сравнивать орган обоняния у человека и у животных, то можно сказать о том, что для них этот орган имеет большее значение. Но он может быть развит не у всех одинаково. Например, есть жизненные формы, у которых обонятельный анализатор развит достаточно хорошо. Так, некоторые виды бабочек могут находить своего партнера по запаху на расстоянии до 8 километров. Всем известны собаки, которые могут идти по следу человека, ориентируясь по запаху его вещей.
Если начать рассматривать функции органа обоняния, то можно выделять наиболее важные из них:
1) Анализ пищи на съедобность и привлекательность. С помощью этой системы можно определить степень пригодности продукта.
2)Формирование пищевого поведения.
3)Обонятельный анализатор принимает непосредственное участие в настройке системы пищеварения на обработку пищи.
4)Определение опасных для организма человека веществ.
5)Формирование полового поведения, которое может меняться под влиянием феромонов.
6)С участием этого анализатора происходит ориентация человека в окружающей среде.
7)Познание внешнего мира. [2]

1.2. Структура обонятельного анализатора.
Если рассматривать уже саму структуру этого органа чувств, то можно выделить следующие 3 отдела:
а) Периферический отдел. В него входят рецепторные клетки, находящиеся в слизистой оболочке носа. Они заканчиваются ресничками, окруженными слизью. В ней и растворяются пахучие вещества. Возникает химическое взаимодействие, которое преобразуется в нервный импульс.
б) Проводниковый отдел. Состоит из обонятельного нерва. По нему сигналы от рецепторов идут в передний мозг, где расположена обонятельная луковица. В ней происходит первичный анализ информации, далее импульсы пойдут в следующий отдел анализатора.
в) Центральный отдел (располагается в височной и лобной доле коры больших полушарий). Именно здесь осуществляется окончательное исследование информации, осуществляется распознавание запаха и формируется окончательный ответ нашего организма на его воздействие. [3]

1.3. Периферическая часть анализатора.
Если рассматривать строение обонятельного анализатора, то лучше всего начать с начального отдела, который располагается в носовой полости. В этих местах слизистая оболочка немного утолщена и сверху покрыта слизистыми выделениями, которые играют защитную роль, предохраняют от пересыхания, а также участвуют в удалении оставшихся раздражителей после окончания их воздействия. Именно здесь осуществляется контакт между пахучими веществами и рецепторными клетками. В эпителии выделяют два вида клеток: 1)Опорные. Они принимают участие в обменных процессах. 2)Обонятельные. В роли них выступают сами рецепторы, которые имеют большое количество ресничек для увеличения площади соприкосновения. Обонятельные клетки имеют по два отростка, один из которых проходит до обонятельных луковиц, а второй имеет форму палочки и заканчивается пузырьком с ресничками. [4]

1.4. Проводниковая часть анализатора.
представлен нервными волокнами, проводящими нервные импульсы от рецептора в центральную нервную систему.
Этот отдел предназначен для проведения информации, поэтому представлен нервными путями, которые образуют обонятельный нерв. Он состоит из отдельных пучков, идущих в зрительный бугор. Замечена связь с лимбической системой, которая объясняет наличие эмоций в процессе восприятия запахов. Например, одни запахи могут вызывать удовольствие, другие - отвращение и так далее.[5]

1.5. Центральный отдел анализатора.
Обонятельная луковица (структура переднего мозга, в которой осуществляется обработка информации) и обонятельный центр, расположенный на нижней поверхности височной и лобной долей коры больших полушарий.
В коре происходит определение запаха и формируется адекватная на него реакция организма.[6]

2. Работа обонятельной системы.
2.1. Теория восприятия запахов.
В настоящее время можно выделить более 10.000 разных запахов, но их все можно сгруппировать:
• Цветочный.

• Мятный.

• Мускусный.

• Эфирный.

• Гнилостный.

• Камфорный.

• Едкий.
Если имеется смесь нескольких запахов, то ее анализатор обонятельный может воспринимать как совершенно новый аромат. Молекулы различных веществ отличаются разной формой, например, камфорный запах имеет круглые молекулы, а мускусный - в виде диска. К тому же они отличаются еще и электрическим зарядом: одни могут иметь положительный, а другие - отрицательный.
Существует много теорий, которые пытаются объяснить механизм восприятия запахов. В настоящее время наиболее распространенной является стереохимическая, которая утверждает, что на мембране рецепторных клеток имеются участки нескольких типов. Они отличаются своим строением и электрофильностью. Именно они способны распознавать пахучие молекулы определенной формы и размеров.
2.2. Механизм восприятия запахов.
Для эффективного восприятия раздражающих веществ их молекулы должны первым делом раствориться в слизи, которая окружает рецепторные клетки. Затем происходит взаимодействие со специальными белками, встроенными в мембрану клеток.
Такой контакт возможен, если форма молекулы раздражителя соответствует форме белка. Слизистое вещество контролирует доступность поверхности рецепторов для молекул пахучего вещества.
После того как молекула раздражителя вступила в контакт с рецептором-белком, происходит изменение структуры последнего, в результате чего открываются натриевые ионные каналы в мембране. Ионы натрия проникают внутрь и создают положительные заряды, которые приводят к деполяризации мембраны.
Из рецепторной клетки выделяется медиатор, что приводит к возникновению нервного импульса в отделах нервного волокна. Таким образом, в виде нервных импульсов обонятельное возбуждение начинает передаваться в другие отделы анализатора.[7]
Если предположить то, как работает обонятельный анализатор у человека, то всю его работу можно будет разделить на несколько этапов:
а) Продвижение пахучего раздражителя к рецепторным клеткам, которое заканчивается соединением с рецепторными белками.
б) Преобразование химического воздействия пахучего вещества в нервный импульс. Начинается этот этап с присоединения раздражителя к рецептору и заканчивается порождением нервных импульсов.
в) Перемещение нервного импульса к низшему нервному центру. Можно расшифровать как движение в сторону обонятельной луковицы.
г) Преобразование импульса в обонятельной луковице.
д)Продвижение нервных импульсов в высшие обонятельные центры.
е)Построение образа раздражения в виде определенного запаха.
Все эти этапы должны последовательно следовать друг за другом, это значит то, что при нарушении хоть одного из них, можно сказать, что нарушение запахов нарушается. [8]

3. Изменения в работе анализатора.
3.1. Привыкание обонятельного аппарата.
Мы уже смогли разобрать особенности обонятельного аппарата, но стоит также отметить то, что данная система способна к адаптациям. Такое начинает происходить, только при длительном воздействии раздражителя(запаха).
Адаптация может произойти за несколько секунд, но бывают случаи, когда для этого может потребоваться более 5 минут вдыхания. Всё это зависит от ряда некоторых факторов:
1) Продолжительности контакта с пахучим веществом.
2)Концентрации раздражителя.
3)Скорости воздушного потока.
Имеется достаточно обширная группа пахучих веществ, к которым анализатор обонятельный приспосабливается быстро. Проходит совсем мало времени, и запах перестает ощущаться. Ярким примером может служить полная адаптация к запаху своего тела, комнаты, вещей.
К некоторым раздражителям привыкание формируется медленно или вообще только частично. При воздействии слабого обонятельного раздражителя в течение короткого времени привыкание может проявиться в виде повышения чувствительности данного анализатора.
Уже установлено, что развитие адаптации происходит не в первом отделе анализатора, а в последнем, то есть корковом. Часто, когда длительно воздействует одно и то же пахучее вещество, в коре больших полушарий формируется стойкий очаг возбуждения. В этих ситуациях ощущение запаха может возникать и при воздействии других раздражителей. Иногда такое ощущение может становиться назойливым и появляется даже при отсутствии раздражителей. В этом случае можно говорить о галлюцинациях, или иллюзиях.
Можно только с уверенностью сказать, что если наблюдается адаптация к одному конкретному запаху, то это никак не повлияет на восприятие других раздражителей, так как все раздражители воздействуют на разные рецепторы. [9]
3.2. Разновидности нарушений обоняния.
Кроме того, что анализатор обонятельный развит у всех не одинаково, к тому же можно наблюдать и некоторые нарушения и отклонения в его работе:
а)Аносмия- это потеря обоняния. Обычно подразумевается полная потеря обоняния, но чаще встречается частичная (избирательная) аносмия на некоторые вещества. Аносмия может быть врождённой и приобретённой. Возможные причины: COVID-19, табакокурение, возраст опухоли, токсины(особеннометакрилат и кадмий) [10]
б)Гипосмия- это снижение обоняния. Может быть по отношению ко всем или лишь к некоторым запахам, двусторонней или односторонней.
Возникает при нарушении носового дыхания, острых или хронических воспалениях слизистых оболочек полости носа, при заболеваниях периферического отдела обонятельного нерва, поражениях центра обоняния.
Диагноз ставится с помощью элементарных запаховых проб или ольфактометра — прибора, измеряющего остроту обоняния. Лечение, как правило, направлено на устранение причины. [11]
в)Гиперосмия- это болезненное обостренное обоняние, которое может появляться при беременности и некоторых других состояниях. Может наблюдаться у лиц, страдающих истерией, неврастенией, психическими заболеваниями, иногда у беременных. Гиперосмия встречается при множественном склерозе и опухолях мозга, мигрени, диффузном токсическом зобе, перенесенных инфекционных заболеваниях. [12]
г)Паросмия- это неадекватное восприятие запахов.
д) Нарушение дифференцировки(- это процесс возникновения и развития структурных и функциональных различий между первоначально однородными эмбриональными клетками, в результате которого образуются специализированные клетки, ткани и органы многоклеточного организма. [13]
е) Появление обонятельных галлюцинаций.
ё) Обонятельная агнозия- это то, когда человек чувствует запах, но не может его распознать. [14]
Надо отметить, что с возрастом происходит постепенное снижение обонятельной чувствительности. Анализатор обонятельный уже не способен так четко и быстро распознавать запахи. Ученые подсчитали, что к 50 годам обоняние у среднестатического человека снижается наполовину по сравнению с юностью.
3.3. Обонятельный анализатор и его возрастные особенности.
Самым первым во время внутриутробного развития обонятельного анализатора начинает формироваться периферический отдел. Это происходит уже на 8 неделе развития. К концу беременности, а точнее, к окончанию 8 месяца, этот анализатор уже полностью сформирован.
Уже сразу после рождения можно наблюдать реакцию новорожденного на запахи. Это проявляется в виде мимических движений, изменения работы сердечной мышцы, частоты дыхания, положения тела.
Именно с помощью обоняния малыш узнает запах своей матери. Этот орган чувств является важным компонентом формирования пищевых рефлексов. Постепенно, когда ребенок подрастает, происходит увеличение способности анализатора дифференцировать запахи. Тонкость и прочность этого процесса возрастает на 4 месяце.
Если сравнивать способность воспринимать и дифференцировать запахи у детей 5-6 лет и у взрослых, то можно сказать, что у последних она значительно выше.
Таковы возрастные особенности обонятельного анализатора. Можно еще сказать, что в результате систематических тренировок можно существенно улучшить свое обоняние, а вот заядлые курильщики рискуют потерять остроту восприятия, так как составные компоненты табачного дыма негативно влияют на рецепторы. Также частые воспалительные заболевания
носовой полости способствуют снижению обоняния.
4. Практическая часть.
4.1. Анкетирование учащихся и его результаты.
Анкетирование было проведено для учащихся 9а класса. Результаты представлены отдельно для юношей и девушек.

1.Замечали ли вы, что наша жизнь наполнена разными ароматами?

а)замечал
б)не придаю этому значения
в)не замечал
г)даже не задумывался над этим

2.Какое значение имеют в вашей жизни ароматы?

а)являются неотъемлемой частью моей жизни
б)не несут никакого значения в моей жизни
в)затрудняюсь ответить
г)иногда играют в моей жизни какую-то роль.

1)


Таким образом, исходя из этих диаграмм можно сделать вывод о том, что примерно 70% юношей и девушек замечали наличие ароматов. 29% девушек и 14% юношей не придавали этому значения и 14% юношей даже не задумывались над тем, что наша жизнь наполнена ароматами.

2)

По результатам второго опроса можно сказать, что для 29% юношей ароматы являются неотъемлемой частью жизни и для большей части (71%) запахи играют какую-то роль.
У 57% девушек ароматы ароматы являются неотъемлемой частью жизни, для 29% иногда играют какую-то роль. И лишь только для 14% не имеют значения
Таким образом, исходя уже из этих диаграмм, можно сделать вывод о том, что ароматы играют разную роль в жизни юношей и девушек. Для девушек они более важны, чем для юношей.
4.2. Результаты практической работы по определению запахов.
Для выполнения практической работы я выбрал 5 разных запахов, которые могут вызывать разные чувства у человека (1-апельсин, 2-бальзам Доктор МОМ, 3-сухарики со вкусом сыра, 4-чеснок, 5-испорченную пищу).Участники эксперимента вносили свои ощущения в инструктивную карту:

Из этой карточки видно то, что у каждого человека своё восприятие запаха. На самые разные запахи они реагировали абсолютно по-разному (мимика, движение, настроение участников менялись в процессе этой работы). В основном всем понравился запах апельсина и принёс только лишь позитивные чувства, но запах испорченной пищи принёс другие, совсем обратные чувства (но были те, кому этот запах понравился и не приносил дискомфорта).

























Заключение.
Человек в процессе своей жизнедеятельности активно взаимодействует с окружающей средой, что осуществляется путём распознавания предметов, звуков, запахов и вкусовых ощущений с помощью специализированных органов чувств. Орган, отвечающий за восприятие запахов, принято считать одним из самых древних, так как сформировался намного раньше остальных специализированных органов чувств и встречался ещё у первых хордовых.
Благодаря ему каждый человек видит мир по своему, также оно влияет на эмоциональное состояние человека.
В ходе проведения исследований я пришёл к следующим выводам:
1. Девушки и юноши по-разному реагировали на присутствие ароматов в их жизни.
2. Ароматы влияют на настроение и состояние организма человека
Можно с уверенностью сказать, что все органы чувств важны для человека. Если наблюдаются проблемы в работе хоть одного анализатора, то уже можно говорить о том, что адекватность восприятия окружающего мира снижается, пропадает полнота ощущений от жизни. Берегите себя и свои органы чувств.












Cписок использованных материалов:
1. Обонятельный анализатор – БМЭ.орг[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://бмэ.орг/index.php/ОБОНЯТЕЛЬНЫЙ_АНАЛИЗАТОР(дата обращения 12 апреля 2021 года).
2.Анализатор обонятельный: строение и функции – fb.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://fb.ru/article/236863/analizator-obonyatelnyiy-stroenie-i-funktsii-vozrastnyie-osobennosti-obonyatelnogo-analizatora(дата обращения 12 апреля 2021 года).
3.Анализатор обонятельный: строение и функции – fb.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fb.ru/article/236863/analizator-obonyatelnyiy-stroenie-i-funktsii-vozrastnyie-osobennosti-obonyatelnogo-analizatora(дата обращения 12 апреля 2021 года).
4.Анализатор обонятельный: строение и функции – fb.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fb.ru/article/236863/analizator-obonyatelnyiy-stroenie-i-funktsii-vozrastnyie-osobennosti-obonyatelnogo-analizatora(дата обращения 13 апреля 2021 года).
5.Анализатор обонятельный: строение и функции – fb.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fb.ru/article/236863/analizator-obonyatelnyiy-stroenie-i-funktsii-vozrastnyie-osobennosti-obonyatelnogo-analizatora(дата обращения 13 апреля 2021 года).
6.Вкусовой и обонятельный анализаторы - foxford.ru[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://foxford.ru/wiki/biologiya/vkusovoy-i-obonyatelnyy-analizatory#:~:text=Центральный%20отдел%3A%20обонятельная%20луковица%20(структура,коры%20больших%20полушарий%20(дата обращения 13 апреля 2021 года).
7.Анализатор обонятельный: строение и функции – fb.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://fb.ru/article/236863/analizator-obonyatelnyiy-stroenie-i-funktsii-vozrastnyie-osobennosti-obonyatelnogo-analizatora(дата обращения 13 апреля 2021 года).
8.Анализатор обонятельный: строение и функции – fb.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fb.ru/article/236863/analizator-obonyatelnyiy-stroenie-i-funktsii-vozrastnyie-osobennosti-obonyatelnogo-analizatora(дата обращения 14 апреля 2021 года).
9.Анализатор обонятельный: строение и функции – fb.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://fb.ru/article/236863/analizator-obonyatelnyiy-stroenie-i-funktsii-vozrastnyie-osobennosti-obonyatelnogo-analizatora(дата обращения 14 апреля 2021 года).
10.Аносмия - ru.wikipedia.org[Электронный ресурс]. Режим доступа:https://ru.wikipedia.org/wiki/Аносмия#:~:text=Аносми́я%20—%20потеря%20обоняния.%20Обычно,может%20быть%20врождённой%20и%20приобретённой(дата обращения 14 апреля 2021 года).
11. Гипосмия - ru.wikipedia.org [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Гипосмия#:~:text=Гипосмия%20(от%20гипо…%20и%20osme,воспалениях%20слизистых%20оболочек%20полости%20носа(дата обращения 15 апреля 2021 года).
12.Гиперосмия - kiberis.ru[Электронный ресурс]. Режим доступа:https://kiberis.ru/?p=32247(дата обращения 15 апреля 2021 года).
13.Дифференцировка клеток - studizba.com[Электронный ресурс]. Режим доступа:https://studizba.com/lectures/2-biologicheskie-discipliny/120-lekcii-po-citologii/1765-12-differencirovka-i-patologiya-kletok.html#:~:text=Дифференцировка%20-%20это%20процесс%20возникновения,ткани%20и%20органы%20многоклеточного%20организма(дата обращения 15 апреля 2021 года).
14.Анализатор обонятельный: строение и функции – fb.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа:https://fb.ru/article/236863/analizator-obonyatelnyiy-stroenie-i-funktsii-vozrastnyie-osobennosti-obonyatelnogo-analizatora(дата обращения 16 апреля 2021 года).

3