Страница 18 из 31
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!
Но вот в середине 80-х гг. ХХ в. американские ученые Д. Моран и Б. Джефек из Денверского университета (штат Колорадо) решили выяснить, куда и как исчезает зачаток ВНО у взрослого человека. Тщательно исследовав слизистые оболочки носовой полости у сотен людей, они, к своему изумлению, у всех обнаружили ВНО! Оказалось, что в каждой ноздре на расстоянии 15–20 мм от входа в нее на носовой перегородке имеется небольшое углубление диаметром чуть больше миллиметра. От него начинается проход длиной около сантиметра, и ведет он в камеру ВНО конической формы. В настоящее время анатомически показано, что ВНО у эмбриона не исчезает, а сохраняется у человека в течение всей жизни. Он наблюдается в явном виде у людей всех рас и обоих полов, обычно как парный орган. Изредка встречаются случаи расположения ВНО лишь в одной ноздре. Крайне редко возможно полное отсутствие явных признаков ВНО, которое, как правило, сопровождается аносмией — потерей обоняния.
Вомероназальный орган человека показан на рис. 5.