Węch jest prawdopodobnie jednym z najbardziej tajemniczych ze zmysłów.
Do dziś nie ma jednej, powszechnie uznawanej teorii na temat dokładnego jego działania o czym pisze Justyna Strąg.
Za odczucie zapachu odpowiada nasz mózg, a narządem odpowiadającym za wąchanie jest nos. Podczas wdechu strumień powietrza wpada do nosa i zanim przejdzie dalej uderza w wyselekcjonowaną tkankę: nabłonek węchowy o powierzchni kilku centymetrów kwadratowych. W nim mieszczą się zakończenia komórek nerwowych (ich liczba sięga do około 50 mln) odbierających bodźce zapachowe.
Sygnały zapachowe biegną bodźcem nerwem czaszkowym I (węchowym) do opuszki węchowej w mózgu. Stamtąd przesyłane są do dalszych części mózgu: hipokampu i ośrodków korowych węchu. Mózg przechowuje wzorce zapachów, których uczymy się całe życie.
Człowiek potrafi rozpoznać około dziesięciu tysięcy woni, a wyćwiczeni specjaliści (np. z branży perfumeryjnej czy degustatorzy win) znacznie więcej.
Dla węchu określono próg wrażliwości na daną substancję, jako stężenie w jednostce objętości powietrza. Jednakże każda z osób wąchających daną substancję inaczej opisze swoje odczucia –metodą badań węchu i zapachu jest olfaktometria.
O tym, że dana substancja sprawia takie, a nie inne wrażenie węchowe decyduje budowa jej cząsteczek. Jednakże często związki o zbliżonej strukturze pachną zupełnie różnie.
Istnieje wiele teorii dotyczących pobudzania zmysłu węchu. Jedną z nich opracowana przez brytyjskiego biochemika Johna E. Amoore’a w latach 50-tych ubiegłego wieku. Naukowiec na podstawie analizy literatury chemicznej wyróżnił siedem zapachów podstawowych: kamfory, piżmowy, kwiatowy, miętowy eteryczny, ostry oraz gliny (pozostałe były ich kombinacją). Molekuły związków o podobnym zapachu mają również podobną budowę. Na tej podstawie stwierdził, że zapachy odróżniamy dzięki siedmiu różnym receptorom zapachów podstawowych, w których – zgodnie z modelem klucza i zamka – znajdują się “gniazdka” o odpowiednim kształcie. Teoria ta odnosiła swego czasu liczne sukcesy, jednakże nie zawsze można było określić zależność pomiędzy budową chemiczną a zapachem związku. Jedynie można było z małym prawdopodobieństwem przewidzieć woń substancji przed jej otrzymaniem. Największym wyzwaniem okazało się wytłumaczenie intensywnego zapachu małych cząsteczek, np. siarkowodoru i amoniaku. Niestety zwiększanie liczby zapachów podstawowych i inne korekty tej teorii – nie rozwiązały wszystkich problemów.
Powstały kolejne teorie m.in. uwzględniające nieustające drgania cząsteczek. Najbardziej zbliżony do stanu faktycznego model działania receptorów węchowych, dotyczył odkrycia i wyjaśnienia działania genów kodujących białka receptorów zapachu. Odkrycie to dokonane przez amerykańskich lekarzy Lindę B. Buck i Richarda Axel nagrodzono nagrodą Nobla w 2004 roku.
Podsumowując: nasz mózg kieruje zainteresowanie w stronę przyjemnych woni i ostrzega przed brzydko pachnącymi obiektami.
Przyjemną wonią jest to, co jest korzystne dla danego gatunku, a niemile pachną rzeczy, od których lepiej trzymać się z daleka.
I tak odpychający zapach amoniaku i siarkowodoru to zwiastun rozpadu białek w pożywieniu – zepsuty pokarm może spowodować zatrucie – stąd nasz sygnał ostrzegawczy – “nie jedz tego co śmierdzi”. Dla padlinożerców natomiast woń tych związków zwiastuje ucztę. Warto wspomnieć również o substancjach bezwonnych, należą do nich m.in. tlen wraz z pozostałymi gazami atmosferycznymi, które stanowią tzw. „tło zapachowe”. Niestety wiele śmiertelnie trujących gazów również nie pachnie – w tym znany nam tlenek węgla.
Zdj. okładkowe: www.pixabay.com, MarionF
Zdj. w tekście: www.pixabay.com, monicore
Bibliografia:
- Jolanta Skangiel-Kramska, Karolina Rogozińska. Zmysł węchu — kodowanie zapachów — Nagroda Nobla z fizjologii lub medycyny w 2004 roku. „Kosmos. Problemy nauk biologicznych”. 54 (2–3 (267–268), s. 149–154, 2005 (http://kosmos.icm.edu.pl/PDF/2005/149.pdf).
- Elżbieta Potargowicz. Węch – niedoceniany zmysł człowieka. Postępy Hig Med Dosw.. 62, s. 87-93, 2008 (https://phmd.pl/resources/html/article/details?id=7400).
- Leszek Białaczewski. Nagroda Nobla za rok 2004: odkrycie genów receptorów węchowych. Otorynolaryngologia. 4 (4), s. 163-168, 2005.
- Włodzisław Duch. Uniwersytet Mikołaja Kopernika, http://www.is.umk.pl/~duch/Wyklady/KogP/05-zmysly.htm#wech.