Чтение онлайн

Еще в начале 70-х гг. ХХ в. исследования физиологов показали, что при дыхании аэроионы как легкие подвижные заряженные частицы не способны глубоко проникнуть в дыхательные пути. В носовой полости поток вдыхаемого воздуха имеет вихреобразный характер, поэтому аэроионы быстро высаживаются на ее стенках. Глубже носоглотки аэроионы не проникают. Следовательно, где-то в глубине носовой полости и должны быть нервные рецепторы, взаимодействуя с которыми, супероксид влияет на весь организм в целом. Часть таких рецепторов в верхних дыхательных путях животных и в носу человека была известна давно, а часть открыта совсем недавно. Оказалось, что нос у человека — это не просто выступающая часть лица, это весьма важный для него орган.

Анатомически явно оформленный нос есть только у человека. Даже у его сородичей — приматов — носа нет. Потому что у них нет интеллекта. Только человек может эмоционально воспринимать зрительную и слуховую информацию. Человеку известны обида, боль утраты, страх и еще множество эмоциональных состояний, при которых он может заплакать. А если заплачет, то постепенно успокоится. Не зря говорят: «Поплачь — легче станет». Здесь работает так называемый слезный механизм снятия сильного нервного возбуждения. Эмоциональные слезы, возникающие при сильном возбуждении участков коры головного мозга, содержат вещества, способные активизировать рецепторы слизистой оболочки носовой полости. Часть слез при плаче стекает не по щекам, а по специальным слезным каналам в носовую полость. Здесь они обильно орошают слизистую оболочку с нервными окончаниями. Их раздражение вызывает возбуждение соответствующих участков мозга, которое оттягивает на себя часть перевозбуждения в коре.

Достаточно давно было известно, что рецепторы верхних дыхательных путей связаны с разными нервами: рецепторы носовых путей — с тройничными и обонятельными, а рецепторы гортани, трахеи и бронхов — с блуждающими нервами. Тройничный и обонятельный нервы связаны с сосудодвигательным и дыхательным центрами мозга, с корой больших полушарий, а также с нервными центрами сердца (рис. 4).

При сильном раздражении рецепторов верхних дыхательных путей повышается артериальное давление, усиливаются дыхание и пульс, ускоряется обмен веществ. Человек начинает испытывать состояние нервного возбуждения. Импульсы, поступающие по блуждающим нервам, действуют противоположно — они снижают артериальное давление, замедляют дыхание и пульс.

Сложная взаимосвязь рецепторов носовой полости с различными нервными центрами является причиной ряда нежелательных для человеческого организма эффектов. Например, раздражение рецепторов холодным воздухом приводит сначала к активизации нервной системы, а потом — к ее торможению и утомлению. Из жизненного опыта известно, что на морозе очень быстро наступает усталость и сонливость. Перемены погоды, то есть изменения атмосферного давления, температуры и влажности воздуха способны провоцировать скачки кровяного давления, головные боли, гипертонические кризы. Сходные явления могут быть вызваны и вдыханием спертого воздуха закрытых помещений, о чем говорилось выше.

Особое место среди нервных рецепторов дыхательных путей занимает обонятельный эпителий. Механизм обоняния тесно связан с той частью мозга, которая управляет памятью и эмоциями. Мы вдыхаем аромат свежескошенного сена, и память в ярких деталях рисует события деревенского детства. Эпизоды прошлого, приятные или неприятные воспоминания может вызвать запах духов или лекарства. Но хотя запах помогает воскресить в памяти событие, почти невозможно вспомнить сам запах, подобно тому, как мы восстанавливаем мысленно образ или звук.

Вообще, обоняние во многих отношениях — самое таинственное наше чувство. Как устроена и действует его связь с памятью, эмоциями и многими врожденными инстинктами, например половым, досконально неизвестно. Нет полной ясности и в понимании того, каким образом мы ощущаем запахи и как человеку удается различать такое их множество.

Обоняние и вкус называют химическими чувствами, потому что их рецепторы реагируют на молекулярные сигналы. Вкус и обоняние животных и человека развились из общего химического чувства, которое появилось у членистоногих после их выхода на сушу около 400 миллионов лет назад. Один из подклассов членистоногих многоножек дал начало классу насекомых, которые в каменноугольном периоде царствовали на суше. Для насекомых чувствительность к содержащимся в воздухе химическим веществам явилась жизненно важным фактором. Она позволяет им находить пищу и особей своего вида для спаривания. Способность ощущать присутствие в воздухе отрицательных ионов кислорода оказалась полезной для насекомых по двум причинам.

Во-первых, присутствие в воздухе супероксида свидетельствовало о близости растительных массивов, поскольку при фотосинтезе часть кислорода выделяется в атмосферу в активированном виде. А растительность — это для насекомых пища.

Во-вторых, полное отсутствие отрицательных аэроионов в воздухе непременно предшествует грозе и ливню. А это опасность для крылатых существ. Поэтому насекомые перед дождем прижимаются к земле и заползают в норы или под листья. Так зародилась у простых существ чувствительность к содержанию в воздухе супероксида. Происходило это по принципу: много супероксида — хорошо, можно не беспокоиться; мало супероксида — опасно для жизни, нужно срочно спасаться.

Будучи существами низкоорганизованными, насекомые реагируют на строго ограниченное количество химических агентов. По мере повышения в ходе эволюции организации животных спектр ощущаемых веществ расширялся, в результате чего сформировался более сложный анализатор — обонятельная система. Но появление обонятельной системы произошло не путем совершенствования имевшихся органов химической чувствительности, а созданием новых.

При этом практически у всех наземных животных обоняние представлено основной, так сказать, широкодиапазонной обонятельной системой и дополнительной — узкодиапазонной. Первая играет важную роль в восприятии запахов, связанных с питанием, поведением в системе «хищник-жертва», распознавании индивидуальных запахов особей, запахов «группы» и других. Вторая отвечает за восприятие биологических маркеров собственного вида — феромонов — летучих хемосигналов, управляющих нейроэндокринными и поведенческими реакциями, а также отношениями «мать-дитя».

Чувствительность к запахам обеспечивается специализированными нейронами обонятельного эпителия, который у млекопитающих развился на тонких пластинчатых костях — носовых раковинах. Площадь обонятельной области у разных животных варьирует от единиц до сотен кв. см. Например, у человека эта площадь составляет около 5 см2, а у собаки она в 10–15 раз больше. Соответственно, у собаки — «собачий нюх». Для многих наземных животных нюх важнее зрения и слуха, поскольку дает больше информации об окружающей среде. У человека обоняние играет второстепенную роль, и хотя наш обонятельный аппарат достаточно чувствителен, человек и другие приматы чувствуют запахи гораздо хуже многих других животных. Полагают, что наши далекие предки потеряли остроту обоняния, когда поднялись с земли на деревья. Поскольку острота зрения там была важнее, баланс между различными видами чувств сместился. Обоняние стало иметь большее отношение к эмоциональной сфере и практически утратило роль сигнализатора при поиске пищи.

Что стало с дополнительной «узкодиапазонной» обонятельной системой у человека, долгое время было неизвестно. То, что у животных она есть, было ясно из наблюдений за их поведением. Все животные для спаривания партнера своего вида ищут на нюх. И хотя тигр и кошка принадлежат к семейству кошачьих, но даже попыток к спариванию они не предпринимают. Так же безошибочно мать отличает своих детенышей от чужих. В поведении человека как вида Homo Sapiens такие особенности тоже можно заметить.

Орган, который отвечает за чувствительность к феромонам, был в свое время найден у большинства животных, включая земноводных и… человека. Более того, именно у человека он и был впервые обнаружен в 1703 г. голландским военным хирургом Ф. Рюшем у солдата с лицевым ранением в область носа. Этот орган был назван вомероназальным, или якобсоновым, по имени Л. Якобсона, который впервые описал его у многих животных.

Долгое время считалось, что для человека вомероназальный орган (ВНО) — атавизм, то есть признак, который обычно свойственен только зародышам и может иногда проявляться у взрослой особи лишь в результате нарушений зародышевого развития. Полагали, что у человеческого зародыша ВНО пропадает к пятому месяцу развития, поскольку он в процессе эволюции полностью утратил свое первоначальное значение, а часть его функций взяла на себя обонятельная система. Действительно, некоторые запахи способны усиливать сексуальное влечение или улучшать настроение. Не зря же мы пользуемся парфюмом!