Запахи - это тоже целый мир

Природа наших ощущений

В жизни человека запахи и их восприятие играют меньшую роль по сравнению с ощущениями, связанными с другими органами чувств. Однако они все же являются практически постоянными спутниками нашей жизни, и для большинства людей трудно представить мир без характерных запахов. Необходимо заметить, что в отличие от человека для многих животных запахи имеют труднопереоценимое значение в поиске пищи, избегании врагов, в своеобразной связи между различными особями одного вида и тому подобном. Это относится к насекомым, многим видам рыб, земноводным, многим млекопитающим.

Обоняние - один из древнейших видов чувствительности. Однако у человека с его великолепно развитыми органами зрения и слуха обонятельная чувствительность в обычных условиях приобрела второстепенное значение для получения информации о внешнем мире и ориентировки в нем. У человека эта функция в значительной степени редуцирована, но не утрачена полностью. И в тех случаях, когда человек лишен способности ориентироваться при помощи органов зрения и слуха, обонятельная чувствительность вместе с тактильной приобретает первостепенное значение в контакте человека с внешним миром. Так, в частности, широко известен пример с Ольгой Ивановной Скороходовой, которая в детские годы стала слепоглухонемой. Однако целенаправленная, но труднейшая тренировка и обучение позволили ей восстановить речь и стать трудоспособным человеком. В своей получившей широкую популярность книге "Как я воспринимаю, представляю и понимаю окружающий мир" она, в частности, пишет: "Я слишком привыкла к тому, что целиком руковожусь обонянием и осязанием, и поэтому все, что я воспринимаю из окружающей среды, кажется мне таким же обычным, как если бы я воспринимала посредством зрения и слуха". В 1961 году Ольга Ивановна Скороходова стала кандидатом педагогических наук.

Запах - это субъективный образ одного из явлений реальной действительности, заключающегося в воздействии молекул летучих веществ на орган обоняния. Рецепторная часть обонятельного анализатора у человека представляет собой слизистую обонятельной области носа, которая занимает среднюю часть верхней носовой раковины и соответствующий ей участок слизистой оболочки носовой перегородки.

Обонятельный эпителий включает рецепторные клетки, которые относятся к наиболее древним рецепторам. Эти клетки выполняют функцию как трансформации энергии раздражителя в нервное возбуждение, так и передачи этого возбуждения к обонятельному центру - так называемой обонятельной луковице. Между рецепторными клетками находятся опорные и базальные клетки, а также боуменовы железы, вырабатывающие слизистый секрет.

Обонятельные (рецепторные) клетки имеют веретеновидную форму и снабжены коротким периферическим отростком, заканчивающимся на поверхности рецепторного слоя специфическим утолщением - обонятельной булавой.

Несмотря на различный уровень филогенетического развития, отличия в среде обитания и неодинаковое значение обоняния в жизни различных позвоночных животных, обязательной структурой воспринимающих (вершин) обонятельных клеток являются волоски. Эти волоски погружены в жидкую среду, продуцируемую боуменовыми железами. Кроме того, можно отметить короткие пальцевидные выросты цитоплазмы - микровиллы.

Интересно сопоставить количество обонятельных клеток у животных с различной степенью развития обоняния. Так, у кролика их число составляет около 100 миллионов, у восточноевропейской овчарки - более 220 миллионов. У человека 10 миллионов обонятельных клеток.

Первичные процессы обонятельной рецепции совершаются, по всей очевидности, в волосках обонятельных клеток. Для возбуждения рецептора требуется непосредственный контакт с молекулой пахучего вещества. Некоторые исследователи полагают, что эти молекулы, адсорбируясь на небольшом участке мембраны обонятельного рецептора, вызывают локальное изменение ее проницаемости для отдельных ионов. В результате развивается рецепторный потенциал - начальный этап нервного возбуждения. Предпринималось очень много попыток установить зависимость между строением молекулы пахучего вещества и параметрами рецепторного потенциала, а также особенностями строения рецепторной клетки. Однако одна за другой появляющиеся теории, несмотря на их изящество, кажущуюся на первый взгляд логичность и убедительность, не выдерживали проверки временем. Вопрос остается открытым в своей принципиальной сущности и в настоящее время.

Попытаемся дать характеристику обонятельным ощущениям. Задача не из легких. Ведь при этом мы должны полностью полагаться только на самоотчет исследуемого. Для оценки абсолютной чувствительности чаще всего используется число молекул в 1 метре кубическом или в 50 сантиметрах кубических воздуха (считается, что на один "нюх" у человека расходуется около 50 сантиметров кубических воздуха). Обращают на себя внимание очень резкие колебания величин порогов для различных веществ, для различных индивидуумов и для различных видов животных. В качестве примера могут служить пороговые концентрации (число молекул в 1 метре кубическом воздуха) сильно пахнущих веществ для собаки и человека.

Механизмом, который несколько повышает чувствительность, является, по бытовой терминологии, "принюхивание". Дело в том, что при спокойном дыхании воздух в основном идет через нижний и средний носовые ходы, то есть минуя обонятельную область. Конечно, при высоких концентрациях летучих веществ молекулы их попадают и в верхний носовой ход, вызывая соответствующие ощущения. Если же концентрация находится на пороге различения, то во время "принюхивания", то есть усиленного вдоха или нескольких коротких энергичных вдохов, воздух проходит и через верхний носовой ход, возбуждая обонятельные рецепторы.

С давних времен предпринимались многочисленные попытки классифицировать многообразный мир запахов. Эти попытки продолжаются и в настоящее время. Однако, к сожалению, приходится констатировать, что единства мнений по этому вопросу пока не достигнуто. Наибольшей популярностью пользуется классификация, разработанная еще в 1925 году голландским исследователем Цваардемакером. По его мнению, запахи можно разделить на следующие классы и подклассы:

1. Класс эфирных запахов (многие простые и сложные эфиры, ацетон, хлороформ и другие).

2. Класс ароматических запахов. Включает пять подклассов: камфарные (камфара и другие), пряные (эвгенол и другие), анисовые (ментол и другие), лимонные (гераниол и другие), миндальные (бензальдегид и другие).

3. Класс цветочных (бальзамных) запахов. Включает три подкласса (представители подклассов: фенилэтиловый спирт, иононон, ванилин).

4. Класс амбро-мускусных запахов (тринитробутилтолуол и другие).

5. Класс чесночных запахов. Включает три подкласса (представители подклассов: сероводород, триметиламин, йод).

6. Класс пригорелых запахов (бензол, фенол, анилин и другие).

7. Класс каприловых запахов (каприловая кислота и другие).

8. Класс отталкивающих запахов (пиридин, хинолин и другие).

9. Класс тошнотворных запахов (индол, скатол).

Внимательный читатель, очевидно, заметит, сколь легко найти недостатки у этой классификации, а для многих окажутся незнакомыми приводимые в качестве примера химические вещества, при помощи которых по существу характеризуются запахи. Вот поэтому классификация запахов - вряд ли решенный окончательно вопрос.

Не менее сложной оказалась проблема первичных, или элементарных, запахов, из которых путем смешения можно было бы получить любые или хотя бы большинство встречающихся в природе естественных запахов. Ни одна из предложенных систем не выдержала критики. Исследования, поиски продолжаются. Кажущаяся совершенно очевидной зависимость характера обонятельных ощущений от химической структуры молекул летучего вещества экспериментальной проверкой не подтверждается. Это означает, что химические или физические свойства вещества, обусловливающие его запах, по существу не раскрыты.

Обонятельный анализатор характеризуется очень высоким дифференциальным порогом, который составляет 30-60 процентов. Это означает, что наш орган обоняния обладает гораздо меньшей способностью различать интенсивности раздражителей, чем при помощи зрения, слуха, вкуса и так далее. Вместе с тем полный диапазон воспринимаемых концентраций может охватывать 12 порядков.

Для обонятельного анализатора характерна адаптация, в результате которой чувствительность к запаху снижается при его длительном действии, и притом настолько, что человек перестает его ощущать, даже если это довольно неприятный запах. И наоборот, чувствительность восстанавливается, когда запахи отсутствуют. Обонятельной чувствительности присущи также и некоторые другие психофизиологические свойства - подавление одного запаха другим, слияние и компенсация запахов. Они хорошо известны феноменологически, в быту, но механизм их пока в должной мере не расшифрован.

Виктор Иванович Шостак, 1983 год