Analizatorul olfactiv

Mirosul începe când molecule volatile intră în cavitatea nazală și ajung la epiteliul olfactiv, aflat în partea superioară a acesteia. Acolo, neuronii receptori răspund la substanțe chimice și trimit semnale prin nervul olfactiv către bulbul olfactiv. Creierul combină activitatea mai multor tipuri de receptori pentru a recunoaște un miros. Aceeași substanță poate fi percepută diferit dacă este foarte diluată, dacă nasul este înfundat sau dacă te-ai obișnuit cu ea.

Mirosul participă la alegerea hranei și la detectarea unor semnale din mediu, dar nu este un aparat sigur de verificare a tuturor pericolelor: unele substanțe nocive nu au miros perceptibil. Când guști un fruct, o parte importantă din ceea ce numești „aromă” provine din olfacție. De aceea, guturaiul poate modifica experiența mesei. Într-o schemă, urmărește traseul moleculelor din aer până la mucoasă, apoi traseul semnalelor nervoase către bulbul olfactiv și alte regiuni ale creierului. Lecția Analizatorul gustativ descrie separat receptorii de pe limbă; cele două sisteme cooperează, dar nu sunt identice.

Epiteliul olfactiv acoperă porțiunea superioară a foselor nazale și conține trei tipuri de celule: neuroni receptori bipolari, celule de susținere și celule bazale. Din celulele bazale se formează neuroni noi pe tot parcursul vieții, deci neuronii receptori olfactivi se reînnoiesc. Din polul dendritic al neuronului pornesc cilii olfactivi, cufundați în mucusul secretat de glandele Bowman; pe membrana cililor se află receptorii pentru moleculele odorante. La om există aproximativ 400 de tipuri funcționale de receptori olfactivi; un neuron exprimă un singur tip, iar axonii neuronilor cu același receptor converg în același glomerul olfactiv. Fixarea moleculei activează o proteină G și determină depolarizarea neuronului. În glomeruli, axonii fac sinapsă cu celulele mitrale, ai căror axoni formează tractul olfactiv spre cortexul olfactiv, amigdală și hipocamp, de unde legătura mirosurilor cu emoțiile și memoria. Informația ajunge la cortexul olfactiv primar fără releul talamic inițial tipic altor simțuri; talamusul participă ulterior la unele circuite olfactive. Adaptarea reduce percepția unui miros persistent, iar asocierea cu memoria și emoțiile explică puterea evocatoare a mirosurilor, fără a presupune că fiecare miros are un singur receptor. Hiposmia și anosmia apar în infecții respiratorii, traumatisme craniene cu ruperea fibrelor care străbat lama ciuruită sau tumori ale bazei craniului.

Cum recunoaștem mirosurile. O moleculă odorantă se leagă, cu intensități diferite, de mai multe tipuri de receptori, iar fiecare tip de receptor răspunde la mai multe molecule. Din combinația glomerulilor activați rezultă un tipar de activitate specific fiecărui miros, pe care cortexul olfactiv îl compară cu cele memorate. De aceea omul poate deosebi mii de mirosuri, deși numărul tipurilor de receptori este mult mai mic.

Exemplu rezolvat 1: drumul unei molecule de fum.

1. Molecula de fum ajunge cu aerul inspirat în partea superioară a foselor nazale și se dizolvă în mucus.
2. Se leagă de un receptor al cililor unui neuron olfactiv și determină depolarizarea lui.
3. Impulsul circulă prin axonul care traversează lama ciuruită a etmoidului și ajunge în glomerulul bulbului olfactiv.
4. Celulele mitrale transmit mesajul prin tractul olfactiv la scoarța olfactivă, unde apare senzația de miros.

Exemplu rezolvat 2: pierderea mirosului după un traumatism. Un pacient cu traumatism frontal nu mai simte mirosul cafelei, dar recunoaște zahărul și sarea în mâncare.

1. Traumatismul poate rupe fibrele nervului I la nivelul lamei ciuruite a etmoidului.
2. Fără informația olfactivă, aroma alimentelor dispare.
3. Gusturile de bază se păstrează, pentru că receptorii limbii și nervii VII, IX și X nu sunt afectați.

Epiteliul olfactiv din partea superioară a cavității nazale conține chemoreceptori; axonii lor formează nervul cranian I și ajung la bulbul olfactiv, apoi la aria olfactivă din lobul temporal. Distinge moleculele odorante care se dizolvă în mucus de semnalul nervos. La comparația cu gustul, menționează diferența receptorilor și traseul olfactiv particular în raport cu releul talamic inițial.

Neuronii receptori olfactivi sunt chemoreceptori primari, bipolari, regenerabili.

Nervul I este alcătuit din fibre amielinice, fără ganglion distinct. Pierderea totală a mirosului este anosmia, iar diminuarea lui este hiposmia. Sensibilitatea olfactivă scade cu vârsta, iar fumatul și infecțiile cronice ale mucoasei nazale o reduc. Ardeiul iute sau amoniacul stimulează terminații ale nervului trigemen, nu receptorii olfactivi.

Exemplu în formatul examenului (complement grupat). Despre analizatorul olfactiv sunt corecte afirmațiile:

1. Neuronii receptori olfactivi sunt neuroni bipolari.
2. Axonii lor traversează lama ciuruită a etmoidului.
3. Celulele bazale permit regenerarea epiteliului olfactiv.
4. Calea olfactivă face releu obligatoriu în talamus înainte de scoarță.

• a) „Numai afirmațiile 1, 2 și 3 sunt corecte.”
• b) „Numai afirmațiile 1 și 3 sunt corecte.”
• c) „Numai afirmațiile 2 și 4 sunt corecte.”
• d) „Numai afirmația 4 este corectă.”
• e) „Toate afirmațiile sunt corecte sau toate sunt false.”

Răspuns: a. Afirmația 4 este falsă, deoarece calea olfactivă nu face releu obligatoriu în talamus înainte de scoarță.

Greșeli frecvente

• Greșit: Aerul ca atare produce mirosul, fără molecule stimulante.
  Corect: Moleculele odorante ajung la receptorii epiteliului olfactiv și îi stimulează.
• Greșit: Dacă o substanță nu miroase, nu poate fi periculoasă.
  Corect: Unele substanțe periculoase nu au miros perceptibil.
• Greșit: Neuronii receptori olfactivi nu se mai regenerează după naștere.
  Corect: Celulele bazale ale epiteliului olfactiv formează neuroni noi pe tot parcursul vieții.

Înainte și după