Обоняние

Запах? Что это такое? Как описать запах моря, как объяснить разницу между запахом розы и испорченного яйца? Описать запах можно, только сравнив его с каким-либо другим, знакомым нам запахом. Ученые умеют измерять физическими приборами силу света и силу звука. Но нет меры, которой можно было бы измерить силу запаха.

Наука еще не может объяснить, как нос и мозг обнаруживают, сравнивают и узнают запахи. А это очень важно. Мир заполнен запахами — приятными и, увы, отвратительными. Для человека этот мир запахов довольно велик, а для животных, например для охотничьей собаки, он огромен. И в этом мире собака ориентируется великолепно, да и мы не можем жаловаться. Нос мгновенно чувствует фантастически малые количества пахучих веществ, до одной десятимиллионной доли грамма. Самые чувствительные современные приборы не способны состязаться с носом.

Химикам кажется почти невероятной способность органов обоняния сортировать и узнавать различные пахучие вещества. Ведь им, в великолепно оснащенных лабораториях, требуется иногда не один месяц, чтобы провести анализ сложного химического соединения, изучить свойства его молекул, описать на языке химии характер его паров. Современной химии необходим прибор, определяющий и измеряющий запахи. Он нужен парфюмерии, пищевой промышленности и многим другим отраслям науки и практики. Для этого надо знать, как работает орган обоняния. А мы удивительно мало знаем о физиологии и биохимии обоняния. Как же устроен этот орган, ловящий запахи?

Носовая полость человека делится носовыми раковинами на три носовых хода. Когда мы спокойно дышим, то воздух проходит по среднему и нижнему ходам. И только ничтожное количество воздуха попадает в верхний ход. Но если сделать специальное нюхательное движение (вспомните, как принюхиваются собаки), то воздушный поток, образуя вихри в носовых полостях, попадет в верхний ход. В слизистой оболочке этого хода расположен орган обоняния — скопление обонятельных клеток. У взрослого человека площадь обонятельной области равна примерно 480 мм².

Есть еще путь проникновения частиц пахучих веществ в верхний носовой ход к обонятельным клеткам — изо рта. При разжевывании или проглатывании пищи пары ее попадают через носоглотку в полость носа. Вкусное чувствует не только язык, но и нос!

Под микроскопом обонятельные клетки оказываются похожими на веретена. Их свободные концы, обращенные в полость носа, оканчиваются отростками. Они имеют вид булавовидных утолщений с ресничками. Реснички способны двигаться. Эти подвижные обонятельные волоски, по-видимому, и являются теми структурами обонятельной клетки, которые взаимодействуют с молекулами пахучих веществ. Нервные волокна, отходящие от обонятельных клеток, посылают в мозг сигналы о запахе.

В последнее время физиологам удалось зарегистрировать слабый биоэлектрический ответ отдельных обонятельных клеток на самые различные запахи. Сделали это они с помощью микроэлектродов — тонких стеклянных капилляров, заполненных хлористым калием, кончик которых, толщиной менее 1 мк, подводится к телу клетки или к ее нервному отростку. С помощью таких микроэлектродов физиологи подробно обследовали обонятельные клетки.

Пахучее вещество должно обладать некоторыми обязательными свойствами: во-первых, оно должно быть летучим. Апельсин сильно пахнет потому, что с его поверхности непрерывно «вылетают» молекулы и попадают в нос. Железо и камень, естественно, не пахнут: с их поверхности молекулы не «вылетают».

Во-вторых, пахучее вещество должно растворяться в воде, так как поверхность слизистой оболочки носа влажная, и в жирах, ибо обонятельная клетка покрыта оболочкой, содержащей жир.

Но вот наконец молекула достигла обонятельной клетки. Как же клетка «узнает» ее запах — духи это или рыбий жир?

Классификация запахов имеет длинную и неудачную историю. И это подтверждается тем, что до сих пор нет удовлетворительной теории восприятия запаха и разложить по полочкам типы запахов почти невозможно. Некая таблица запахов составлена, но строгой системы в ней еще нет. Ведь пока Д. И. Менделеев не открыл периодический закон элементов, правильной таблицы элементов тоже нельзя было составить. Несомненно, и для запахов будет найден закон. В природе он, безусловно, существует. Но для этого надо понять молекулярный, физико-химический механизм восприятия запаха обонятельной клеткой. Некоторые шаги в этом направлении уже сделаны.

Интересно, что самый первый шаг к познанию запаха был сделан 2000 лет назад. Великий поэт древности Лукреций Кар предложил простое объяснение чувства обоняния. Всякое пахучее вещество, говорил он, испускает крошечные молекулы, совершенно определенной формы. «Влетев» в нос, эти молекулы проникают в очень маленькие, различные по форме и размерам поры в стенках верхнего хода носа. Сам запах возникает, когда такая молекула входит в пору. А распознавание каждого запаха зависит от того, к каким порам молекулы разных сортов подходят. Некоторые химики утверждают, что догадка Лукреция была верной, другие с ним решительно не согласны.

В лабораториях ученых сейчас разрешается загадка запаха, тайна чувства обоняния. Решив ее, можно будет не только измерить запах вещества (химикам это особенно нужно), но и создать новые ароматы, сделать запах по заказу.

перейти к началу страницы