Haistmine: lõhnataju ja haistmismeele toimimine inimestel ja loomadel

Haistmine: avasta, kuidas inimeste ja loomade lõhnataju töötab — nina ja sensoorsete rakkude roll, haistmissibul ning loomade erakordsed lõhnavõimed.

Haisu tähendab lõhnataju. Haistmismeel on see, kuidas inimene või loom märkab lõhna (või lõhna) nina abil. Paljudel loomadel on inimesest tundlikum haistmismeel: mõned suudavad tuvastada õhus või mõnikord ka vees olevaid väga väikesi osakesi, mida inimene ei tunne.

Kuidas haistmine toimib inimestel

Kui me hingame sisse, jõuavad õhus lahustunud lõhnamolekulid ninaõõnde ja sealt edasi limaskestale, mida nimetatakse haistmisepiteeliks. Inimestel on ninas spetsiaalsed rakud, mis suudavad tuvastada erinevaid kemikaale. Need rakud on erilised närvirakud, mida kutsutakse haistmisretseptoriteks. Retseptoritel on peened karvakujulised struktuurid (tsilia), mille abil nad seovad lõhnamolekule limas ja loovad närviimpulsi.

Haistmisretseptorid kuuluvad mitmele geeniperele; inimesel on mitu sajad eri retseptoritüübid, mis võimaldavad eristada tuhandeid lõhnu. Lõhna töödeldakse esmalt ninaõõnes paiknevas haistmissüsteemis ja edastatakse seejärel närviimpulsidena haistmissibulasse, mis asub esiaju eesosas. Haistmissibula saabuv informatsioon jaotatakse glomeruliteks ning sealt liigub edasi aju lõhnakorteksisse ja limbilsesse süsteemi — seosed mälu ja emotsioonidega muuta lõhnad sageli eriliselt tähenduslikuks.

Haistmismeele töös on olulised ka nina limakiht ja süljenäärmed: limas lahustunud ained jõuavad paremini retseptoriteni. Erinevalt teistest sensoorsetest närvirakkudest suudavad haistmisretseptorid uueneda kogu elu jooksul — see aitab taastuda pärast vigastusi.

Haistmine loomadel

Haistmisvõime varieerub loomadel suuresti. Loomadel, kelle jaoks lõhn on oluline toidu leidmisel, paaritumisvalikul või ohutundmisel (näiteks koerad, küülikud, rottid), on haistmine väga arenenud: neil on rohkem haistmisretseptoreid ja suuremad haistmissibulad kui inimestel. Mõned kalad ja imetajad kasutavad ka spetsiaalseid chemoreceptor-struktuure vees lahustunud ainetega suhtlemiseks.

Lisaks tavapärasele haistmisepiteelile mõnel liigile esineb eraldi organ, nn vomeronasaalne organ (VNO), mis aitab tajuda feromone — keemilisi signaale, mis osalevad sotsiaal- ja paaritumiskäitumises.

Putukate haistmine

Putukate puhul tajutakse lõhnu peamiselt antennidel paiknevate sensilia ehk keemiliste retseptorite abil. Signaalid töödeldakse esmalt antennilibledes ja seejärel edastatakse närvivõrgustikku, mis suudab eristada väga spetsiifilisi lõhnaühendeid (näiteks feromone või taimede lõhnu). Putukate haistmismeel on tihti äärmiselt tundlik ning võimaldab neil leida toitu, paaritulge või sobivaid munemiskohti väga kaugeilt.

Haistmishäired, tähtsus ja kasutusalad

Haistmishäired (näiteks anosmia, lõhnataju kadumine) võivad tekkida infektsioonidest, ninaõõne traumast, neurodegeneratiivsetest haigustest või kaasasündinud põhjustel. Lõhnataju olulist rolli nähakse nii toidu maitsestamisel (lõhn ja maitse töötavad koos) kui ka turvalisuses — näiteks suitsu, gaasi või riknenud toidu varajane märkamine sõltub haistmismeelest.

Praktiline kasutus: loomakasvatuses ja järelvalves kasutatakse haistmistööstust (nt koeri lõhnatuvastuseks), teaduses uuritakse feromoonide ja lõhnaaju toimemehhanisme ning meditsiinis haistmismeele taastamist. Samuti on huvitav, et haistmisinformatsioon läheb kiiresti emotsioonide ja mäluga seotud ajupiirkondadesse, mis selgitab, miks teatud lõhnad võivad kutsuda esile tugevaid mälestusi.

Kokkuvõte: Haistmine on keerukas keemilise tajumise süsteem, mis kasutab spetsiaalseid retseptorrakke ja ajutöötlust, et tuvastada ja tõlgendada lõhnu nii õhus kui vees. Struktuurid ja tundlikkus erinevad liikide lõikes — putukatel antennid, imetajatel nina ja haistmissibul — ning haistmismeel mõjutab suuresti käitumist, toitumist ja sotsiaalset suhtlust.

Lõhna vastuvõturakud

Lõhna vastuvõturakud (OR) on neuronid (närvirakud). Neist rakkudest torkavad paljud pisikesed karvataolised sädemed epiteeli pinda katvasse limasse. Nende sädemete pind on kaetud lõhnaretseptoritega, mis on mingi valgu.

On umbes 1000 erinevat geeni, mis kodeerivad OR-d, kuigi ainult umbes kolmandik neist on funktsionaalsed. Ülejäänud on pseudogeene. OR-geenid on suurim geeniperekond. Lõhnamolekul lahustub lõhnaepiteeli limasse ja seob end seejärel OR-ga. Erinevad lõhnamolekulid seonduvad erinevate OR-dega. Lõhnataju aluseks on see, et erinevad lõhnamolekulide rühmad seonduvad erinevate retseptorirakkudega ja vallandavad seega erinevaid neuronirühmi. Aju lõhnapiirkonnas tekitab neuronite vallandumine tajutava lõhna.

Kui OP aktiveerub, hakkavad rakkudes toimuma muutused. Positiivsed ioonid tulevad sisse ja negatiivsed ioonid väljuvad rakkudest. See põhjustab neuroni impulsi vallandamise (tekitab aktsioonipotentsiaali).

Haisuepiteel ja neuronid. Neuronite otsaotsad ulatuvad limasse (siin ei ole näidatud).

Küsimused ja vastused

K: Mis on lõhnataju?

K: Kuidas inimesed ja loomad lõhna tajuvad?

K: Kas loomadel on parem lõhnataju kui inimestel?

K: Millised spetsiaalsed rakud ninas suudavad tuvastada mõningaid kemikaale?

K: Kas kõigil selgroogsetel on need erilised rakud ninas?

K: Kus töödeldakse lõhna esimesena inimestel ja loomadel?

K: Kus putukatel lõhna tajutakse?

Otsing