Olfactory receptor

Mennesker har omkring 350 forskellige Olfaktoriske receptorertil hvis cilia et specifikt lugtmolekyle kan dokke og aktivere cellen. Hjernen bruger de indsamlede meddelelser fra lugtreceptorerne til at skabe det bevidste lugtindtryk. De lugtende receptorer, der omfatter adskillige millioner prøver, er hovedsageligt placeret i luftslimhinden, et lille område i det øvre næsehulrum.

Hvad er en lugteceptor?

Olfaktoriske receptorer, også Olfaktoriske celler kaldet, hører til gruppen af ​​kemoreceptorer. Kemoreceptorer påtager sig en række opgaver til ubevidst regulering og vedligeholdelse af homeostase. Luktscellerne er stærkt selektive sensorer, som hver især er specialiseret i at genkende et bestemt lugtmolekyle.

I et område på omkring fire kvadratcentimeter i det øvre næsehulrum, den såkaldte luftrumslimhinde, findes op til ti millioner olfaktoriske receptorer. De kan opdeles i ca. 320 forskellige celletyper, som hver er i stand til at knytte et specifikt lugtmolekyle til et af dets ti til tyve cilier. For eksempel har hyrdehunde med omkring 1.200 forskellige lugtcelletyper en meget finere og mere differentieret lugtesans end mennesker.

Efter at et specifikt lugtmolekyle er fastlagt på en cilia i den passende receptorcelle, er den kemiske stimulus allerede omdannet til et elektrisk potentiale i cilia.Handlingspotentialerne for de samme lugtstofreceptorer opsamles først i luktpæren, før de overføres til hjernen.

Anatomi & struktur

Lugtceller findes ikke kun i den lugtende slimhinde, men også for eksempel i leveren og testiklerne, hvor de kan påvirke homeostase som ubevidste kemoreceptorer. Det funktionelle princip for de lugtende receptorer svarer til det for G-protein-koblede receptorer.

Princippet er baseret på membranproteiner, der bruger låse- og nøgleprincippet til at fange specifikke molekyler i en slags pose og smugle dem gennem membranen ind i cytosolen i cellen eller i et lysosom eller i en anden organelle. Lugtreceptorer i næsens lugtende slimhinde er omgivet af understøttende celler. En dendritisk proces med den lugtende nerve trænger ind i slimhinden til ydersiden og danner en lille vesikel (vesicula olfactoria) ved enden, hvorfra 5 til 20 cilia strækker sig ind i slimhinden i den lugtende slimhinde. I det tynde lag af slim opløses "duftmolekylerne", som kan lægge an på den luktcelle, der passer til dem, og starte kaskaden af ​​signaltransduktion til en elektrisk nerveimpuls.

På vævsiden er de lugtende receptorer direkte forbundet med den luktende pære via en akson, hvor signalerne fra de samme lugtcelletyper indsamles og videresendes til de tilsvarende centre i CNS. Olfaktoriske sensors aksoner er delvist bundtet sammen, før de passerer gennem de fineste porer i etmoidbenet som lugtfibre (fila olfactoria) ind i kraniet. Fila olfactoria er ikke myeliniseret og svarer således til de langsomt ledende nerver af fiber type C. Deres ledningshastighed er 0,5 til 2 m / sek. På grund af de korte afstande fra luktslimhinden til CNS på kun få centimeter er hastigheden absolut tilstrækkelig.

Funktion & opgaver

Hovedopgaven og funktionen til de lugtende receptorer er at forsyne downstream-centre i CNS med information om tilstedeværelsen og hyppigheden af ​​omkring 350 forskellige lugt- eller lugtmolekyler. Hver individuelle cilie, der kommer i kontakt med dets specifikke lugtmolekyle i slimet i det lugteepitel og dokker molekylet fører til en elektrisk impuls, der overføres. Behandlingen af ​​de millioner af lugt- eller duftimpulser til et slags "duftlag" sker kun i de underordnede centre i CNS.

De første modtagere af de elektriske nerveimpulser, der er sorteret efter glomerulierne i henhold til typen af ​​lugtmolekyler, er de to luftrørspærer (såkaldte lugtende pærer). De videresender beskederne uden yderligere processoreffekt via såkaldte mitrale celler til strukturer i lufthovedbarken, hvor den egentlige behandling foregår, og der træffes beslutninger om ubevidste og bevidste reaktioner. De individuelle sensormeddelelser kan være meget vigtige for øjeblikkelig overlevelse, for eksempel for at genkende mad, der allerede er forkælet af lugten eller farlige toksiner.

Lugt og lugt uanset madindtag kan også advare om farer og også noget ved menneskers humør. For eksempel har frygtesveden, der produceres af de apokrine svedkirtler i armhulerne, en markant anden lugt end sved, som udelukkende bruges til termoregulering og udskilles af de eccrine svedkirtler.

Også på det seksuelle område spiller olfaktoriske meddelelser fra de lugtende receptorer en vigtig rolle. Under ægløsning ændres kvindens hormonelle niveau, hvilket hun ubevidst signalerer ved at udskille feromoner, kendt som copuliner, med en lugtende virkning. Mænd reagerer på dette med øget testosteronproduktion, selvom copulinerne ikke bevidst kan opfattes i lave koncentrationer.

sygdomme

Der er en række mulige årsager, der kan udløse funktionelle forstyrrelser eller et fuldstændigt tab af lugtesansen (anosmi). For eksempel kan lugtesensorerne i sig selv blive syge, eller det lugtende epitel ændres på en sådan måde, at lugtmolekylerne ikke kan nå lugten af ​​lugtreceptorerne.

I nogle tilfælde forstyrres signaloverførsel eller signalbehandling i CNS også. Den langt mest almindelige årsag til svækkelse eller endda fuldstændigt tab af lugtevnen er kronisk betændelse i bihulerne (bihulebetændelse). Alvorlige forkølelser, der fører til hævelse af slimvejene i luftvejene, ledsages ofte af en midlertidig forringelse af lugtevnen, som normalt forbedres af sig selv, efter at kulden er helet.

Et andet kompleks af årsager til forekomsten af ​​anosmi er på det neurale niveau. En traumatisk hjerneskade (SHT) kan beskadige luftrummet, eller lukfibre afbrydes i en ulykke. Anosmia kan også udløses af en hjernesvulst eller ved progressiv Alzheimers demens eller Parkinsons sygdom. Meget sjældent er genetiske anomalier eller mutationer ansvarlige for tabet af lugtesansen.